RU224109U1

RU224109U1 - Wireless standalone measuring instrument

Info

Publication number: RU224109U1
Application number: RU2023109099U
Authority: RU
Inventors: Алексей Юрьевич Калмыков; Илья Александрович Кузнецов; Сергей Анатольевич Павловский; Константин Сергеевич Чувашев; Ильдар Нургаязович Багаутдинов; Марина Владимировна Бойтуш
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Формула успеха"; Акционерное общество "Автограф"
Filing date: 2023-04-11
Publication date: 2024-03-18

Abstract

Полезная модель относится к учебной, измерительной технике и может быть использована в образовательных заведениях для изучения природных явлений, проведения опытов и измерений.The utility model relates to educational and measuring equipment and can be used in educational institutions to study natural phenomena, conduct experiments and measurements.

Известен электронный термометр, который содержит корпус, который изготовлен из АБС-смолы или подобного материала, внутри которого располагаются такие детали, как монтажная плата, источник питания, панель отображения, LCD (жидкокристаллический дисплей) и зуммера, имеющий устройство отображения, переключатель, а также измерительный наконечник, на котором расположен термоизмерительный блок.An electronic thermometer is known that includes a housing that is made of ABS resin or the like, inside which are located parts such as a circuit board, a power supply, a display panel, an LCD (liquid crystal display) and a buzzer, having a display device, a switch, and measuring tip on which the temperature measuring unit is located.

Недостатком известного устройства является его однофункциональность.The disadvantage of the known device is its single-functionality.

Технический результат достигается тем, что беспроводной автономный измерительный прибор содержит корпус, в центральной части корпуса располагается многофункциональная кнопка, служащая для активации прибора, проведения замеров и выполнения служебных функций; на торце корпуса измерительной части располагаются отверстия, внутри которой устанавливаются контактные и бесконтактные датчики, служащие для проведения замеров физических величин. 1 ил. The technical result is achieved by the fact that the wireless autonomous measuring device contains a housing, in the central part of the housing there is a multifunction button that serves to activate the device, take measurements and perform service functions; At the end of the body of the measuring part there are holes, inside which contact and non-contact sensors are installed, which are used to measure physical quantities. 1 ill.

Description

Известен пирометр, бесконтактный термометр, состоящий из корпуса, оптической системы инфракрасного термометра, датчика-преобразователя, электронного преобразователя, счётного устройства, курок-кнопки и дисплея (Принцип действия, устройство и применение инфракрасного бесконтактного термометра. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: url: https://magazin-zapchastei.ru/termometr-infrakrasnyj-beskontaktnyj-primenenie.htm - 07.02.2023 г.)A known pyrometer, a non-contact thermometer, consisting of a housing, an optical system of an infrared thermometer, a sensor-converter, an electronic converter, a counting device, a trigger button and a display (Principle of operation, design and use of an infrared non-contact thermometer. [Electronic resource]. - Access mode: url: https://magazin-zapchastei.ru/termometr-infrakrasnyj-beskontaktnyj-primenenie.htm - 02/07/2023)

Недостатком известного устройства является его одно функциональность, т.е. обеспечивается измерение только одной физической величины и невозможность пересылки данных на какое ни будь устройство для дальнейшего использования.The disadvantage of the known device is its single functionality, i.e. It ensures the measurement of only one physical quantity and the impossibility of sending data to any device for further use.

Известен электронный термометр, который содержит корпус, который изготовлен из АБС- пластмассы или подобного материала, внутри которого располагаются такие детали как монтажная плата, источник питания, панель отображения, LCD (жидкокристаллический дисплей) и зуммера, имеющий устройство отображения, переключатель, а также измерительный наконечник, на котором расположен термоизмерительный блок (Пат. 2454639 Российская Федерация. Электронный термометр [Текст] / ХИРАМАЦУ Хироси, ФУДЗИТА Ясуо, НАКАНИСИ Йосихито, ОНИСИ Йосихиде, ИСИХАРА Дайсуке, ФУКУИ Ацуко, ТОМИОКА Масаки, МОРИТА Кацуйоси; заявитель и патентообладатель: ОМРОН ХЭЛТКЭА КО, ЛТД. (JP) (RU). - Заявка 2010138891, от 17.02.2009 г., опубл. 27.06.2012 г., бюл. № 18. (https://new.fips.ru/Archive/PAT/2012FULL/2012.06.27/DOC/RUNWC2/000/000/002/454/639/DOCUMENT.PDF).An electronic thermometer is known that contains a housing made of ABS plastic or similar material, inside which are located parts such as a circuit board, a power supply, a display panel, an LCD (liquid crystal display) and a buzzer, having a display device, a switch, and a measuring device. the tip on which the temperature measuring unit is located (Pat. 2454639 Russian Federation. Electronic thermometer [Text] / HIRAMATSU Hiroshi, FUJITA Yasuo, NAKANISH YOSIHITO, ONISHI Yoshihide, ISHIHARA Daisuke, FUKUI Atsuko, TOMIOKA Masaki, MORITA Katsuyoshi; applicant and patent holder: OM RON HELTCAE KO, LTD. (JP) (RU) - Application 2010138891, dated 02/17/2009, published 06/27/2012, bulletin No. 18. (https://new.fips.ru/Archive/PAT/ 2012FULL/2012.06.27/DOC/RUNWC2/000/000/002/454/639/DOCUMENT.PDF).

Техническим результатом полезной модели является создание беспроводного автономного измерительного прибора для проведения измерения изучаемых физических величин во время проведения лабораторных работ обучающимися, способный проводить широкий круг измерений без смены датчиков, т.е. прибор является многофункциональным, что повышает его функциональность и универсальность. The technical result of the utility model is the creation of a wireless autonomous measuring device for measuring the studied physical quantities during laboratory work by students, capable of carrying out a wide range of measurements without changing sensors, i.e. The device is multifunctional, which increases its functionality and versatility.

Указанный технический результат достигается тем, что беспроводной автономный измерительный прибор содержит корпус, выполненный в виде цилиндрического стержня переменного сечения, причем визуально делится на две части, одна часть является рукоятью прибора, выделяемая цветом, а в другой части цилиндрического стержня располагается измерительная часть прибора; в центральной части цилиндрического стержня корпуса располагается утолщение в виде колечка, рядом с которым располагается многофункциональная кнопка, служащая для активации прибора, проведения некоторых видов замеров и выполнения служебных функций; на торце корпуса измерительной части располагаются отверстия внутри которой устанавливаются контактные и бесконтактные датчики, служащие для проведения замеров физических величин; внутри корпуса располагается батарея для питания всех электронных компонентов прибора, плата сбора и преобразования информации, на которой расположены датчики: силы, контактного и бесконтактного измерения температуры, акустического давления (микрофон), освещенности, магнитного поля, атмосферного давления, разности электрических потенциалов, причем измерительная площадка, для физического контакта с объектом измерения, датчика силы выводится наружу и располагается на лыске в верху измерительной части прибора; кроме того, плата сбора и преобразования информации снабжается дополнительно блоком беспроводной связи Bluetooth, для обеспечения беспроводной связи прибора с персональным компьютером с установленным программным обеспечением или другого аналогичного по функционалу устройством.The specified technical result is achieved by the fact that the wireless autonomous measuring device contains a housing made in the form of a cylindrical rod of variable cross-section, and is visually divided into two parts, one part is the handle of the device, highlighted by color, and the measuring part of the device is located in the other part of the cylindrical rod; in the central part of the cylindrical rod of the body there is a thickening in the form of a ring, next to which there is a multifunction button that serves to activate the device, carry out certain types of measurements and perform service functions; at the end of the body of the measuring part there are holes inside which contact and non-contact sensors are installed, which are used to measure physical quantities; inside the case there is a battery for powering all electronic components of the device, a board for collecting and converting information on which sensors are located: force, contact and non-contact temperature measurement, acoustic pressure (microphone), illumination, magnetic field, atmospheric pressure, electrical potential difference, and measuring the platform for physical contact with the object of measurement of the force sensor is brought out and located on a flat at the top of the measuring part of the device; In addition, the information collection and conversion board is additionally equipped with a Bluetooth wireless communication unit to ensure wireless communication between the device and a personal computer with installed software or another device with similar functionality.

Такое конструктивное решение устройства беспроводного автономного измерительного прибора для проведения измерения изучаемых физических величин во время проведения лабораторных работ обучающимися, делает его универсальным, способным проводить широкий круг измерений без смены датчиков, снижает производственные затраты, а так же улучшает технологичность изготовления.This design solution for the device of a wireless autonomous measuring device for measuring the studied physical quantities during laboratory work by students makes it universal, capable of carrying out a wide range of measurements without changing sensors, reduces production costs, and also improves manufacturability.

В патентной и научно - технической литературе такой конструкции беспроводного автономного измерительного прибора нами не обнаружено.We have not found such a design of a wireless autonomous measuring device in the patent and scientific and technical literature.

На фигуре 1 изображена конструкция беспроводного автономного измерительного прибора.Figure 1 shows the design of a wireless stand-alone measuring device.

Конструкция беспроводного автономного измерительного прибора, содержит корпус 1, выполненный в виде цилиндрической стержня переменного сечения, причем визуально делится на две части, одна часть является рукоятью прибора, выделяемая цветом 1, а в другой части цилиндрического стержня располагается измерительная часть прибора. В центральной части цилиндрического стержня корпуса 1 располагается утолщение в виде колечка, рядом с которым располагается многофункциональная кнопка 2, служащая для активации прибора, проведения замеров и выполнения служебных функций. На торце 3 корпуса 1 располагаются отверстия внутри которой устанавливаются контактные и бесконтактные датчики, служащие для проведения замеров физических величин. Внутри корпуса 1 располагается батарея для питания всех электронных компонентов прибора, плата сбора и преобразования информации, на которой расположены датчики: силы, контактного и бесконтактного измерения температуры, акустического давления (микрофон), освещенности, магнитного поля, атмосферного давления, разности электрических потенциалов. Измерительная площадка 4, для физического контакта с объектом измерения, датчика силы выводится наружу и располагается на лыске в верху измерительной части прибора. Эти датчики располагаются в измерительной части прибора.The design of a wireless autonomous measuring device contains a housing 1, made in the form of a cylindrical rod of variable cross-section, and is visually divided into two parts, one part is the handle of the device, highlighted by color 1, and in the other part of the cylindrical rod the measuring part of the device is located. In the central part of the cylindrical rod of the body 1 there is a thickening in the form of a ring, next to which there is a multifunction button 2, which serves to activate the device, take measurements and perform service functions. At the end 3 of the housing 1 there are holes inside which contact and non-contact sensors are installed, which are used to measure physical quantities. Inside housing 1 there is a battery for powering all electronic components of the device, a board for collecting and converting information on which sensors are located: force, contact and non-contact temperature measurement, acoustic pressure (microphone), illumination, magnetic field, atmospheric pressure, electrical potential difference. Measuring platform 4, for physical contact with the object of measurement, of the force sensor is brought out and is located on a flat at the top of the measuring part of the device. These sensors are located in the measuring part of the device.

Кроме того, плата сбора и преобразования информации снабжается дополнительно блоком беспроводной связи Bluetooth, для обеспечения беспроводной связи прибора с персональным компьютером с установленным программным обеспечением или другого аналогичного по функционалу устройством. In addition, the information collection and conversion board is additionally equipped with a Bluetooth wireless communication unit to ensure wireless communication between the device and a personal computer with installed software or another device with similar functionality.

Беспроводной автономный измерительный прибор работает следующим образом.The wireless stand-alone meter works as follows.

Обучаемый запускает предварительно установленное программное обеспечение по обучению, прилагаемое к беспроводному автономному измерительному прибору, на персональном компьютере, который имеет в своем устройстве блок беспроводной связи Bluetooth, или другом аналогичном по функционалу устройстве, например, ноутбуке или планшете, и выбирает интересующую его задачу (условно не продемонстрировано на фигуре и в данной работе). Следуя указаниям виртуального помощника, обучаемый, доходит от теории до непосредственного измерения изучаемой физической величины, например, температуры жидкости. Для проведения измерения нужно активировать беспроводной автономный измерительный прибор, который находится постоянно в режиме ожидания, и если им не пользоваться по назначению, то переходит в спящий режим. При первом запуске беспроводной автономный измерительный прибор необходимо подключить к персональному компьютеру, на который устанавливается программное обеспечение для обучения идущее с прибором, используя стандартный алгоритм подключения беспроводных устройств путем нажатия на многофункциональную кнопку 2, после чего прибор активируется и на персональном компьютере в беспроводном окружении Bluetooth появляется прибор, который необходимо отметить и таким образом, осуществляется сопряжение. Для активации прибора, обучаемый, следует советам виртуального помощника нажимает на многофункциональную кнопку 2, таким образом прибор активируется и осуществляется подключение беспроводного автономного измерительного прибора к персональному компьютеру в автоматическом режиме по беспроводной связи Bluetooth. При этом запущенное программное обеспечение при сопряжении активирует необходимый датчик, в нашем случае контактный датчик температуры располагаемый внутри измерительной части прибора ближе к торцу 3. Обучаемый следуя советам виртуального помощника берет беспроводной автономный измерительный прибор за рукоять прибора 1 и опускает измерительную часть прибора в стакан (условно не представлен), с предварительно нагретой водой, далее нажимает многофункциональную кнопку 2. После данных действий обучаемого беспроводной автономный измерительный прибор осуществляет считывание данных с контактного датчика температуры, производит его первичную обработку и осуществляет передачу замеренных данных в программное обеспечение персонального компьютера по беспроводной сети Bluetooth для представления обучаемому в необходимой форме. После завершения измерения через некоторое время, если не проводить замеры нажимая на многофункциональную кнопку 2, беспроводной автономный измерительный прибор переходит в спящий режим, а активный датчик, в нашем примере контактный датчик температуры, отключается.The student launches the pre-installed training software that comes with the wireless stand-alone measuring device on a personal computer that has a Bluetooth wireless communication unit in its device, or another device with similar functionality, for example, a laptop or tablet, and selects the task of interest (conditionally not demonstrated in the figure or in this work). Following the instructions of the virtual assistant, the student moves from theory to direct measurement of the physical quantity being studied, for example, the temperature of a liquid. To carry out a measurement, you need to activate the wireless stand-alone measuring device, which is constantly in standby mode, and if it is not used for its intended purpose, it goes into sleep mode. When starting for the first time, the wireless stand-alone measuring device must be connected to a personal computer on which the training software that comes with the device is installed, using the standard algorithm for connecting wireless devices by pressing the multifunction button 2, after which the device is activated and appears on the personal computer in a Bluetooth wireless environment device that needs to be marked and thus pairing is carried out. To activate the device, the student follows the advice of the virtual assistant and presses multifunction button 2, thus the device is activated and the wireless autonomous measuring device is connected to the personal computer automatically via Bluetooth wireless communication. In this case, the running software during pairing activates the necessary sensor, in our case a contact temperature sensor located inside the measuring part of the device closer to the end 3. The student, following the advice of the virtual assistant, takes the wireless autonomous measuring device by the handle of device 1 and lowers the measuring part of the device into a glass (conditionally not shown), with preheated water, then presses multifunction button 2. After these actions by the student, the wireless autonomous measuring device reads data from the contact temperature sensor, performs its primary processing and transfers the measured data to the personal computer software via the Bluetooth wireless network for presentation to the student in the required form. After completing the measurement, after a while, if you do not take measurements by pressing multifunction button 2, the wireless stand-alone measuring device goes into sleep mode, and the active sensor, in our example the contact temperature sensor, turns off.

Claims

A wireless autonomous measuring device containing a housing made in the form of a cylindrical rod of variable cross-section, and is visually divided into two parts, one part is the handle of the device, highlighted by color, and the measuring part of the device is located in the other part of the cylindrical rod; in the central part of the cylindrical rod of the body there is a thickening in the form of a ring, next to which there is a multifunction button that serves to activate the device, take measurements and perform service functions; at the end of the body of the measuring part there are holes, inside which contact and non-contact sensors are installed, which are used to measure physical quantities; inside the case there is a battery for powering all electronic components of the device, a board for collecting and converting information on which sensors are located: force, contact and non-contact temperature measurement, acoustic pressure (microphone), illumination, magnetic field, atmospheric pressure, electrical potential difference, and measuring the platform for physical contact with the object of measurement of the force sensor is brought out and located on a flat at the top of the measuring part of the device; In addition, the information collection and conversion board is additionally equipped with a Bluetooth wireless communication unit to ensure wireless communication between the device and a personal computer with installed software or another device with similar functionality.