CN217359705U - 一种空压机的露点检测装置及空压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空压机的露点检测装置及空压机，空压机的露点检测装置包括单片机控制器、电源模块、温湿度检测模块和通讯模块，电源模块用于对单片机控制器、温湿度检测模块和通讯模块供电，温湿度检测模块用于检测大气环境的温度和湿度，单片机控制器与温湿度检测模块电连接，用于采集温湿度检测模块检测到的大气环境的温度和湿度、计算出大气环境的常压露点、根据空压机的压缩比换算出压力露点并存储，单片机控制器还与通讯模块电连接并通过通讯模块对外传输所述的压力露点。空压机的露点检测装置体积小，在空压机上安装方便，能使空压机的主控装置能实时获取空压机排气端的压力露点。

Description

一种空压机的露点检测装置及空压机

技术领域

本实用新型涉及空压机检测的技术领域，更确切地说涉及一种空压机的露点检测装置及空压机。

背景技术

空压机在压缩空气的过程中，空气由于被压缩，单位体积内含有的水蒸气含量增加，压力露点（空气在实际工作压力下其所含的水蒸汽达到饱和时的温度）也会比常压露点（空气在大气压下其所含的水蒸汽达到饱和时的温度）高，压缩空气降温冷却时，其相对湿度就会增加，当压缩空气的温度低于当前气压所对应的露点值，其相对湿度达到100%，空气中混杂的水蒸气就会冷凝析出，产生液态水，而液态水滞留在空压机中会造成空压机内的润滑油乳化失效，加速空压机设备的磨损、锈蚀甚至损坏。为了避免水蒸气在空压机中凝结析出，常用的办法实时检测压缩空气的露点值，并根据检测到的露点数据适当控制压缩空气的温度，使压缩空气的温度始终高于其露点值。

目前，市场上常用的露点传感器有基于五氧化二磷电解法、氧化铝电容法和镜面冷凝法等露点温度测定方法的，一般体积较大，对安装环境的适应性差，输出数据则是模拟量，容易受干扰，误差也大，与空压机生产厂家的空压机在结构上以及数据通信上均不适配，不利于提升空压机的附加价值。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种空压机的露点检测装置，体积小，在空压机上安装方便，数字式输出露点检测数据，抗干扰能力强，信号传输精度高，能与空压机的主控装置随时建立数据通信，且成本低。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种空压机的露点检测装置，包括单片机控制器、电源模块、温湿度检测模块和通讯模块，电源模块用于对单片机控制器、温湿度检测模块和通讯模块供电，温湿度检测模块用于检测大气环境的温度和湿度，单片机控制器与温湿度检测模块电连接，用于采集温湿度检测模块检测到的大气环境的温度和湿度、计算出大气环境的常压露点、根据空压机的压缩比换算出压力露点并存储，单片机控制器还与通讯模块电连接并通过通讯模块对外传输所述的压力露点。

与现有技术相比，本实用新型的空压机的露点检测装置有以下优点：单片机控制器、电源模块、温湿度检测模块和通讯模块均能集成在同一块PCB基板上，体积小，成本低，在空压机上安装方便，压力露点是由单片机控制器计算而来的数字量，通过通讯模块对外传输，抗干扰能力强，信号传输精度高，能与空压机的主控装置随时建立数据通信。

优选的，单片机控制器采用STC单片机，电源模块是24V转5V的直流-直流稳压电路模块，STC单片机通过I2C接口与温湿度检测模块通信。采用此结构，STC单片机作为带硬件I2C的芯片，工作电压5V，能同时挂接多个功能模块，逻辑编程和程序烧录都较为简单，有利于降低研发成本，采购价格也低，有利于降低生产成本。

优选的，所述的24V转5V的直流-直流稳压电路模块包括SY8502芯片及其外围电路。采用此结构，24V转5V的直流-直流稳压电路模块可以采用空压机直接提供24V直流电，接电方便，SY8502芯片是国产的直流降压芯片，结合其外围电路能为STC单片机提供稳定的5V直流电压。

优选的，温湿度检测模块采用AHT20芯片。采用此结构，AHT20芯片是国产的温湿度传感器，工作电压5V，体积小、精度高、成本低，能与STC单片机通过I2C接口通信。

优选的，通讯模块包括SN65176B芯片及其外围电路，STC单片机通过UART接口与通讯模块电连接，并通过通讯模块的485接口对外输出所述的压力露点。采用此结构，SN65176B芯片设计为双向数据通讯多点总线传输线路，工作电压5V，方便STC单片机用485接口与空压机的主控装置建立数据通信并输出所述的压力露点。

优选的，还包括指示灯模块，所述的指示灯模块包括与电源模块的输出电连接的LED灯。采用此结构，方便检查电源模块是否工作正常，有利于提高故障排查效率。

优选的，还包括指示灯模块，所述的指示灯模块包括与通讯模块的输出电连接的LED灯。采用此结构，方便检查通讯模块是否工作正常，或者说STC单片机与通讯模块之间的通讯是否正常，有利于提高故障排查效率。

优选的，还包括指示灯模块，所述的指示灯模块包括与温湿度检测模块的输出电连接的LED灯。采用此结构，方便检查温湿度检测模块是否工作正常，或者说STC单片机与温湿度检测模块之间的通讯是否正常，有利于提高故障排查效率。

本实用新型要解决的另一个技术问题是，提供一种空压机，能实时获取空压机排气端的压力露点，精度高，成本低，装配方便。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种空压机，包括空压机主机，空压机主机上安装有如上所述的空压机的露点检测装置，所述的单片机控制器内设置有可用于读写所述空压机主机的压缩比的技术参数的存储单元。

与现有技术相比，本实用新型的空压机有以下优点：所述的空压机的露点检测装置体积小，成本低，在空压机上安装方便，数字式输出露点检测数据，抗干扰能力强，信号传输精度高，能与空压机的主控装置随时建立数据通信，使空压机的主控装置能实时获取空压机排气端的压力露点。

优选的，所述空压机主机的排气端设置有气压传感器，气压传感器用于检测空压机主机的排气压力，单片机控制器与气压传感器电连接，采集气压传感器检测到的空压机主机的排气压力、计算空压机的压缩比并存储。采用此结构，采用气压传感器检测空压机主机的排气压力实时计算压缩比，有利于提高单片机控制器计算压力露点的准确度。

附图说明

图1为本实用新型的空压机的露点检测装置的功能结构示意图。

图2为本实用新型的空压机的露点检测装置的电路结构示意图。

图3为本实用新型的空压机的露点检测装置中的压力采集电路示意图。

具体实施方式

为了更好得理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。

还应理解的是，用语“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“…至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。

实施例1：

本实用新型的空压机包括空压机主机，空压机主机壳体的外侧安装有本实用新型的空压机的露点检测装置，如图1和图2中所示，所述的空压机的露点检测装置包括单片机控制器、电源模块、温湿度检测模块、通讯模块以及指示灯模块，单片机控制器与电源模块、温湿度检测模块、通讯模块和指示灯模块均电连接。

电源模块是24V转5V的直流-直流稳压电路模块，包括SY8502芯片及其外围电路，由空压机直接提供24V的直流电，经电源模块转化成5V的直流电并对单片机控制器、温湿度检测模块和通讯模块供电。

单片机控制器采用STC单片机，本实施例中具体采用STC8G1K17SOP16系列带硬件I2C的芯片，STC单片机内设置有存储单元和可编程逻辑单元，可编程逻辑单元内烧录有根据大气环境的湿度计算常压露点、并换算成压力露点的公式编写的程序，形成运算硬件，具体的计算方法可参考期刊《压缩机技术》2008年第5期中收录的文章《压缩空气压力露点和常压露点的换算》中表述的原理，存储单元内则存储有计算常压露点的各个常数参数的默认值、实时检测到的环境湿度值以及所述空压机主机的压缩比技术参数等。

温湿度检测模块采用AHT20芯片，可同时检测大气环境的温度和湿度，采用SMD封装，适于回流焊，具有响应迅速、抗干扰能力强等优点。STC单片机通过I2C接口与温湿度检测模块通信，获取检测到的环境温度和湿度并存储在存储单元内，然后运算硬件获取存储单元内的数据并计算出大气环境的常压露点，再根据空压机的压缩比换算出压力露点并存储。具体的连接方式是，AHT20芯片的引脚3、4通过一个插排和STC单片机的引脚P3.3和P3.4直接连接，中间通过电阻来提高抗干扰的稳定性。

通讯模块包括SN65176B芯片及其外围电路，STC单片机通过UART接口与通讯模块电连接，并通过通讯模块的485接口对外输出所述的压力露点。具体的连接方式是，SN65176B芯片的引脚R、D、DE与STC单片机的引脚P1.0、P1.1和P1.6对应连接，SN65176B芯片的引脚A和B则用于与其他485设备连接通讯，实现将采集信号上传。

指示灯模块包括3个LED灯，其中一个LED灯与电源模块的输出，即连接5V电源，检测电源模块是否工作正常；另两个LED灯分别与通讯模块的输出、温湿度检测模块的输出建立电连接，对应检测通讯模块以及温湿度检测模块是否工作正常，本实施例中，另两个LED灯是分别与STC单片机的引脚P1.7和P3.5直接电连接的，通过STC单片机内的线路与通讯模块的输出、温湿度检测模块的输出建立分别电连接。

本实施例中，所述的空压机的露点检测装置也可以安装在空压机主机的进气端，检测空压机主机的进气端的大气湿度。

实施例2：

本实施例中的空压机与实施例1的区别在于，所述空压机主机的排气端设置有气压传感器，检测空压机主机的排气压力，气压传感器可以采用市面上输出为4-20mA的产品，如塔吉压力传感器，单片机控制器内设置有压力采集电路，如图3中所示，压力采集电路的PU0输入端与气压传感器的输出电连接，采集气压传感器的模拟量信号，输出端则与STC单片机的adc接口电连接，使STC单片机获取空压机主机的排气端的气压值，STC单片机实时计算出空压机的压缩比并存储在存储单元内，并根据计算得出的压缩比换算空压机排气端压缩空气的压力露点值。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种空压机的露点检测装置，其特征在于，包括单片机控制器、电源模块、温湿度检测模块和通讯模块，电源模块用于对单片机控制器、温湿度检测模块和通讯模块供电，温湿度检测模块用于检测大气环境的温度和湿度，单片机控制器与温湿度检测模块电连接，用于采集温湿度检测模块检测到的大气环境的温度和湿度、计算出大气环境的常压露点、根据空压机的压缩比换算出压力露点并存储，单片机控制器还与通讯模块电连接并通过通讯模块对外传输所述的压力露点。

2.根据权利要求1所述的空压机的露点检测装置，其特征在于，单片机控制器采用STC单片机，电源模块是24V转5V的直流-直流稳压电路模块，STC单片机通过I2C接口与温湿度检测模块通信。

3.根据权利要求2所述的空压机的露点检测装置，其特征在于，所述的24V转5V的直流-直流稳压电路模块包括SY8502芯片及其外围电路。

4.根据权利要求2所述的空压机的露点检测装置，其特征在于，温湿度检测模块采用AHT20芯片。

5.根据权利要求2所述的空压机的露点检测装置，其特征在于，通讯模块包括SN65176B芯片及其外围电路，STC单片机通过UART接口与通讯模块电连接，并通过通讯模块的485接口对外输出所述的压力露点。

6.据权利要求1所述的空压机的露点检测装置，其特征在于，还包括指示灯模块，所述的指示灯模块包括与电源模块的输出电连接的LED灯。

7.据权利要求1所述的空压机的露点检测装置，其特征在于，还包括指示灯模块，所述的指示灯模块包括与通讯模块的输出电连接的LED灯。

8.据权利要求1所述的空压机的露点检测装置，其特征在于，还包括指示灯模块，所述的指示灯模块包括与温湿度检测模块的输出电连接的LED灯。

9.一种空压机，包括空压机主机，其特征在于，空压机主机上安装有如权利要求1至8中任意一项所述的空压机的露点检测装置，所述的单片机控制器内设置有可用于读写所述空压机主机的压缩比的技术参数的存储单元。

10.根据权利要求9所述的空压机，其特征在于，所述空压机主机的排气端设置有气压传感器，气压传感器用于检测空压机主机的排气压力，单片机控制器与气压传感器电连接，采集气压传感器检测到的空压机主机的排气压力、计算空压机的压缩比并存储。

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