EA013388B1

EA013388B1 - Программируемое электронное реле давления с дисплеем

Info

Publication number: EA013388B1
Application number: EA200801286A
Authority: EA
Inventors: Адриана Сартор
Original assignee: ЭЛЕТТРОТЕК с.р.л.
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2010-04-30
Also published as: BRPI0619669A2; EP1946064A1; US20100228503A1; DK1946064T3; ATE510200T1; ITMI20052122A1; EP1946064B1; HK1125450A1; WO2007054460A1; NO20082666L; CN101300468A; CA2627213A1; AU2006311108A1; EA200801286A1; CN101300468B; KR20080074162A

Abstract

Электронное реле давления содержит внешний корпус (1), снабженный полостью (60), закрытой крышкой (62), которая поддерживает коннектор (6), в упомянутой полости (60) размещены датчик (8) давления, подвергающийся воздействию давления окружающей среды, по меньшей мере одна печатная плата (2, 3) снабженная памятью, подключенная к датчику (8) давления, и дисплей (100) для отображения полезной информации оператору и для программирования реле давления с помощью элементов настройки, включающих в себя по меньшей мере одну кнопку (12-14). По меньшей мере одна печатная плата (2, 3) содержит элементы схемы (22, 25, 35, 49, 50), управляемые встроенным программным обеспечением для настройки по меньшей мере одного аналогового сигнала (39, 40) в соответствии с величиной давления, измеряемой датчиком (8) давления.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к программируемому электронному реле давления с дисплеем.

Предшествующий уровень техники

Известны реле давления, содержащие внешний корпус с внутренней полостью, в которой размещена печатная плата, подключенная через коннектор к датчику давления и источнику питания.

Такое реле давления дополнительно содержит кнопки для установки некоторых параметров, которые предпочтительно для лучшей защиты размещены внутри полости.

В заявке на патент Италии ΜΙ 2004А002329, поданной 3 декабря 2004, описано реле давления с двумя внутренними кнопками установки параметров, которые позволяют устанавливать аварийный параметр и параметр сброса на цифровых выходах, в соответствии с уровнем давления в системе, к которой подключено упомянутое реле давления.

Существуют также реле давления, содержащие дисплеи с установочными кнопками, которые делают возможной навигацию в меню конфигураций, управляемую программным обеспечением, интегрированным в печатную плату, содержащуюся в реле давления.

Кроме того, реле давления могут иметь аналоговые выходы, определяемые следующим образом: низкий уровень выходного сигнала (например, 4 мА), эквивалентный отсутствию давления, и высокий уровень выходного сигнала (например, 20 мА), эквивалентный максимальному давлению, выдерживаемому системой (полная шкала манометра). Промежуточный уровень сигнала, пропорциональный определяемому давлению, является текущим промежуточным параметром.

Указанные аналоговые сигналы могут использоваться для измерительных приборов, управления клапанами и т. д.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание реле давления для определения уровня давления, которое можно программировать для изменения уровней выходного сигнала, соответствующих определяемому давлению, в частности чтобы изменять давление, которое определяет высокий уровень сигнала на аналоговом выходе.

Согласно изобретению поставленная задача решена путем создания электронного реле давления, которое содержит внешний корпус, внутренняя полость которого закрыта крышкой, поддерживающей коннектор, датчик давления, подвергающийся воздействию давления окружающей среды, подвергаемой мониторингу, размещенный в указанной полости, по меньшей мере одна печатная плата, снабженная памятью, соединена с датчиком давления и с дисплеем для отображения информации, полезной для оператора и для программирования реле давления посредством установочного средства, содержащего по меньшей мере одну кнопку, указанное реле характеризуется тем, что указанная по меньшей мере одна печатная плата содержит компоненты, управляемые интегрированным программным обеспечением для установки по меньшей мере одного аналогового выходного сигнала в соответствии с любым значением давления, измеряемого датчиком давления.

Возможность установки требуемого значения высокоуровневого выходного аналогового сигнала в соответствии с указанным давлением позволяет управлять клапанами для обеспечения сигналов на измерительных приборах. По существу, реле давления согласно настоящему изобретению может соединяться с любым оборудованием без промежуточных устройств преобразования сигнала.

Краткое описание чертежей

Эти и другие признаки настоящего изобретения будут объяснены ниже в подробном описании варианта реализации, не ограничивающего изобретение, со ссылками на прилагаемые чертежи, в которых фиг. 1 изображает вид спереди реле давления согласно изобретению;

фиг. 2 - разрез по линии ΙΙ-ΙΙ на фиг. 1 согласно изобретению;

фиг. 3 - разрез по линии ΙΙΙ-ΙΙΙ на фиг. 2 согласно изобретению;

фиг. 4 - принципиальную схему по меньшей мере одной печатной платы согласно изобретению.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Электронное реле давления (фиг. 1 и 2) содержит внешний алюминиевый корпус 1 с полостью 60, в которой имеется два продольных паза 61 (фиг. 3), контактирующих с возможностью съема с краями плоских извлекаемых печатных плат 2, 3, электрически соединенных друг с другом.

Полость 60 закрыта сверху крышкой 62, которая поддерживает коннектор 6 с внешней резьбой 63, пересекающейся электрическими проводами 65 для внешнего электрического подключения печатных плат 2 и 3.

Внешняя плата 1 поддерживает светодиодный дисплей 100 и кнопки 12-14 установки параметров, дисплей и кнопки защищены экраном 101.

В нижней части корпуса 1 установлен стальной фланец 90, снабженный полостью 91, в которой посредством круглой гайки 80 и прокладки 81 закреплен датчик 8 давления на керамической площадке с соответствующей изоляцией 9, ниже которой располагается насадка 92 с резьбой для подключения цепи под давлением для мониторинга, с внутренним входным каналом 95 для жидкости, подвергаемой мониторингу.

Фланец 90 возможно снять с корпуса 1, и в общем случае фланец 90 выполнен из более прочного

- 1 013388 материала, чем материал корпуса 1, для того чтобы функционировать при очень высоких рабочих давлениях. Его можно заменить фланцем из другого материала в зависимости от требуемого рабочего давления.

Упомянутые платы 2 и 3 содержат элементы, представленные на фиг. 4: переключатели 120-122, управляемые, соответственно, установочными кнопками 12-14, микропроцессор 33 с внутренними Ε2ΡΚΟΜ, переключающие транзисторы 25, мощные транзисторы 35, различные резисторы 22, конденсаторы 49, усилитель 50, заземлители, аналоговые выходы 39, 40, управляемые дополнительной регулирующей платой 99, и цифровые выходы 37, 38 со светодиодными индикаторами 11 и 16.

Схема содержит также мост 72 Уитстона, к которому подключена керамическая площадка 8 с входами 70 и выходом 52, подключенным к входу 36 микропроцессора 33.

На фиг. 4 представлен светодиодный дисплей 100, подключенный к микропроцессору 33.

Управление информацией, содержащейся в реле давления, и ручная установка являются достаточно простыми операциями, основанными на использовании кнопок 12, 13 и визуализации на дисплее 100.

Реле давления предназначено для системы мониторинга или для устройства с аварийным давлением, например, 7 бар для работающего клапана. Это давление регистрируется керамическим датчиком 8 давления, который определяет разбалансировку моста 72 Уитстона, которая переводится в электрический сигнал, амплитуда которого соответствует определяемому давлению на выходе 52 моста 72 Уитстона и на входе 36 микропроцессора 33 цепи 17 (фиг. 4).

Определенное давление может быть отображено на дисплее 100.

Путем навигации посредством установочных кнопок 12-14 согласно конфигурационному меню, управляемых посредством программного обеспечения, встроенного в платы 2, 3 и визуализируемых на дисплее 100, возможно запрограммировать аварийные значения;

инженерный модуль;

время задержки выходного сигнала 37-40;

аварийную точку;

точку сброса с давлением или без давления.

В частности, кнопки 12-13 используются для прокрутки меню вверх и вниз, кнопка 14 используется для доступа к подменю и для обеспечения входных сигналов. Система навигации аналогична системе навигации в сотовом телефоне. Меню в основном представляет древовидную структуру, кнопки используются для доступа к требуемой «ветви».

Для выполнения установок не требуется останавливать систему, подвергаемую мониторингу, или наблюдаемое устройство. Наличие питания на реле давления отображается на дисплее 100.

Получение каждого нового аварийного значения также автоматически устанавливает порог сброса (гистерезис) в соответствии с минимальным значением гистерезиса.

Как указывалось ранее, реле давления содержит цифровые выходы 37, 38 и аналоговые токовые выходы 39, 40, которые также могут быть выходным напряжением.

Из различных установочных значений основная и, возможно, наиболее полезная установка позволяет установить выходные сигналы в соответствие с определяемым давлением. Обычно первый выход соответствует нулевому значению давления (отсутствию давления), а второй выход соответствует максимальному значению давления (полная шкала манометра).

Например, при установке уровня цифрового сигнала на выходе 37, 38 дисплей 100 будет подсвечиваться красным светом (красный светодиод 11), если на выходе будет «1» (нулевое давление), или зеленым светом, если сигнал на выходе будет «0» (вся шкала). Очевидно, что сигналы могут быть реверсированы.

Если установлен аналоговый выход, то низкотоковый выход 40 может быть установлен (например, 4 мА) на случай отсутствия давления и высокотоковый выход 39, например 20 мА, может быть установлен для полной шкалы.

Существенный эффект, который стал возможен благодаря наличию дисплея 100 и кнопок 12-14, а также благодаря использованию программного обеспечения для управления, заключается в возможности установки в любое время значения давления, отличного от нуля, которое будет определять наличие высокого напряжения на аналоговом выходе. Это означает, что высокий сигнал (20 мА) может быть также получен для низких значений давления. Этот высокий сигнал является очень важным для работы различных измерительных приборов или для клапанов управления или других приборов.

Как указывалось в преамбуле, известные реле давления позволяют связывать высокий уровень сигнала (20 мА) с полной шкалой, при этом промежуточные давления определяются сигналами, пропорционально меньшими, и не подходят для целей, для которых они используются.

Плата 99 цепи на фиг. 4 действительно позволяет устанавливать высокий выход 39 на различные уровни давления.

Реле давления, описываемое в настоящем документе, может быть снабжено средством для удаленного информационного отображения и удаленного программирования. В комплексных системах с несколькими реле давления, реле давления может быть идентифицировано с пульта дистанционного управ

- 2 013388 ления в его работе.

Кнопки 12-14 установки могут использоваться для введения программных кодов блокировки/разблокировки. Оператор может выполнять операции по установке, только если известна запрограммированная комбинация кнопок 12, 13, например кнопка 12 нажата дважды, кнопка 13 нажата один раз, затем кнопка 14 нажата три раза. Такой код управляется программным обеспечением, интегрированным в печатные платы 2, 3.

Реле давления в соответствии с настоящим изобретением, таким образом, дает возможность работать в полной безопасности (обладает высокой устойчивостью к скачкам давления и превышению давления), а также позволяет быстро настраивать различные параметры, легко просматриваемые на дисплее 100.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Электронное реле давления, содержащее внешний корпус (1), снабженный полостью (60), в которой размещены датчик (8) давления, подвергающийся воздействию давления окружающей среды, подвергаемой мониторингу, и предназначенный для определения значений давления в диапазоне от минимального давления до максимального, по меньшей мере одна печатная плата (2, 3), снабженная памятью, подключенная к датчику (8) давления, и дисплей (100) для отображения информации оператору и для программирования реле давления посредством установочного средства, содержащего по меньшей мере одну кнопку (12-14), при этом по меньшей мере одна печатная плата (2, 3) содержит элементы (22, 25, 35, 49, 50) схемы, управляемые встроенным программным обеспечением, отличающееся тем, что встроенное программное обеспечение предназначено для установки по меньшей мере первого и второго значений аналоговых выходных сигналов (39, 40), причем значение второго аналогового выходного сигнала (39) выше, чем значение первого аналогового выходного сигнала (40), при этом значение первого аналогового выходного сигнала устанавливается в соответствии с минимальным значением давления, а значение второго аналогового выходного сигнала устанавливается пользователем соответствующим любому значению давления, находящемуся в диапазоне между измеряемыми датчиком (8) минимальным значением давления и максимальным значением давления, за исключением той же минимальной величины давления, при этом полость (60) закрыта крышкой (62), поддерживающей коннектор (6).
2. Реле давления по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит цифровой выход (37, 38) для подачи цифрового сигнала при достижении запрограммированного значения давления.
3. Реле давления по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что элементы схемы содержат регулирующую плату (99), установки которой осуществляются посредством установочного средства (12-14), предназначенного для приема сигнала от микропроцессора (33) и выдачи цифрового сигнала (37, 38) и аналогового сигнала (39, 40) в соответствии с принятым сигналом.
4. Реле давления по п.3, отличающееся тем, что микропроцессор (33) управляется посредством установочного средства и снабжен памятью, в которой хранятся сигналы от моста (72) Уитстона, соответствующие давлению, определенному датчиком (8) давления, причем микропроцессор определяет наличие или отсутствие выходного сигнала (37-40) как функцию сигнала, сохраненного в памяти, при этом выходной сигнал является цифровым и/или аналоговым сигналом.
5. Реле давления по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна печатная плата (2, 3) содержит программное обеспечение для отображения меню для считывания информации и конфигурирования реле давления на дисплее (100), причем по меню осуществляется навигация посредством по меньшей мере одной кнопки (12-14).
6. Реле давления по п.5, отличающееся тем, что содержит первую кнопку (12) и вторую кнопку (13) для прокручивания меню, и третью кнопку (14) настройки.
7. Реле давления по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что позволяет оператору устанавливать значение давления, при котором обеспечивается высокий аналоговый сигнал (39).
8. Реле давления по п.1, отличающееся тем, что дисплей (100) представляет собой жидкокристаллический дисплей (ΕΕΌ).
9. Реле давления по п.1, отличающееся тем, что содержит внешний экран (101) для защиты дисплея (100) и по меньшей мере одной кнопки (12-14).
10. Реле давления по п.1, отличающееся тем, что содержит две печатные платы (2, 3).
11. Реле давления по п.1, отличающееся тем, что содержит съемный нижний фланец (90) для присоединения реле к среде, подвергаемой мониторингу.