RU43967U1

RU43967U1 - ELECTRONIC TEMPERATURE RECORDER

Info

Publication number: RU43967U1
Application number: RU2004130632/22U
Authority: RU
Inventors: А.И. Ушаков; Н.М. Зенкин; С.Л. Михайлов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Термоконт-МК"
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2005-02-10

Abstract

Полезная модель относится к области измерительной техники. Электронный терморегистратор содержит выносные датчики температуры 2, встроенный датчик температуры 10, аналого-цифровой преобразователь 11, блок преобразования и сравнения 12 (микроконтроллер), блок энергонезависимой памяти 8, дисплей 18, клавиатуру 19, блок сопряжения 17, встроенный источник питания 1 со стабилизатором напряжения 6, вывод 23 подключения персонального компьютера и термопринтера и вывод подключения внешнего питания 22. Электронный терморегистратор дополнительно содержит генератор сигналов опроса 15, включенный между аналого-цифровым преобразователем 11 и блоком преобразования и сравнения 12. Он дополнительно содержит также вывод подключения датчика доступа, контрольный контакт 21 разъема выносных датчиков температуры 2, связанные через коммутатор 4 с блоком преобразования и сравнения 12, датчик температуры этого блока, и связанные с этим блоком блок памяти у ставок 5, блок оперативной памяти 14 и часы реального времени 13. Такой электронный терморегистратор обладает повышенными функциональными возможностями, обеспечивая получение исчерпывающей информации, необходимой для эффективного контроля температурного режима хранения и транспортирования объектов, в том числе особо чувствительных к температурным изменениям внешней среды, преимущественно - донорской крови, органов, лекарственных средств, вакцин.The utility model relates to the field of measurement technology. The electronic temperature recorder contains external temperature sensors 2, an integrated temperature sensor 10, an analog-to-digital converter 11, a conversion and comparison unit 12 (microcontroller), a non-volatile memory unit 8, a display 18, a keyboard 19, an interface unit 17, an integrated power supply 1 with a voltage regulator 6, terminal 23 for connecting a personal computer and thermal printer, and terminal for connecting external power 22. The electronic temperature recorder further comprises a polling signal generator 15, connected between the analogue an integrated transducer 11 and a conversion and comparison unit 12. It also further comprises an access sensor connection terminal, a control terminal 21 of the remote temperature sensor connector 2, connected through a switch 4 to a conversion and comparison unit 12, a temperature sensor of this unit, and a unit associated with this unit memory at bets 5, RAM unit 14 and a real-time clock 13. Such an electronic temperature recorder has increased functionality, providing comprehensive information, necessary for effective control of the temperature regime of storage and transportation of objects, including those particularly sensitive to temperature changes in the environment, mainly donor blood, organs, drugs, vaccines.

Description

Полезная модель относится к области измерительной техники и может использоваться в электронных терморегистраторах, преимущественно для контроля температурного режима хранения и транспортирования донорской крови, органов, лекарственных средств и вакцин.The utility model relates to the field of measurement technology and can be used in electronic temperature recorders, mainly to control the temperature regime of storage and transportation of donated blood, organs, drugs and vaccines.

Известен электронный терморегистратор, содержащий встроенные температурные датчики, соединенные с электронным блоком, включающим измерительный преобразователь, вычислительный блок, цифровой индикатор, звуковой сигнализатор и вспомогательные функциональные блоки (RU 2073217 С1, 1997).Known electronic temperature recorder containing built-in temperature sensors connected to an electronic unit, including a measuring transducer, a computing unit, a digital indicator, an audible warning device and auxiliary functional units (RU 2073217 C1, 1997).

Такой электронный терморегистратор, выполненный в виде компактного термометра, позволяет измерять температуру, например, жидких и сыпучих веществ. Однако он недостаточно информативен.Such an electronic temperature recorder, made in the form of a compact thermometer, allows you to measure the temperature, for example, of liquid and bulk substances. However, it is not informative enough.

Из известных устройств наиболее близким к заявленному является электронный терморегистратор, содержащий выносные датчики температуры, соединенные с первым основным входом аналого-цифрового преобразователя, соединенный с его вторым основным входом встроенный датчик температуры, связанный с аналого-цифровым преобразователем блок преобразования и сравнения, соединенный с блоком энергонезависимой памяти, дисплеем, клавиатурой и блоком сопряжения, выход которого соединен с выводом подключения персонального компьютера (RU 21092 U1, 2001).Of the known devices, the closest to the claimed one is an electronic temperature recorder containing remote temperature sensors connected to the first main input of an analog-to-digital converter, an integrated temperature sensor connected to its second main input, a conversion and comparison unit connected to the analog-to-digital converter, connected to the unit non-volatile memory, display, keyboard and interface unit, the output of which is connected to the connection output of a personal computer (RU 21092 U1, 2001).

Такой терморегистратор обеспечивает достаточно высокую точность многоканальных измерений в широком интервале температур при высокой достоверности получаемой информации. Однако он имеет недостаточно высокие функциональные возможности. Он не позволяет, в частности, эффективно анализировать результаты контроля состояния объектов с повышенной чувствительностью к температурным изменениям внешней среды, например, донорской крови, органов, лекарственных средств и вакцин.Such a temperature recorder provides a sufficiently high accuracy of multichannel measurements in a wide temperature range with high reliability of the information received. However, it does not have high enough functionality. It does not allow, in particular, to effectively analyze the results of monitoring the state of objects with increased sensitivity to temperature changes in the environment, for example, donor blood, organs, drugs and vaccines.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании электронного терморегистратора, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в расширении функциональных возможностей электронного терморегистратора.The problem solved by the utility model is to create an electronic temperature recorder devoid of the disadvantages of the prototype. The technical result provided by the utility model consists in expanding the functionality of an electronic temperature recorder.

Это достигается тем, что электронный терморегистратор, содержащий выносные датчики температуры, соединенные с первым основным входом аналого-цифрового преобразователя, соединенный с его вторым основным входом встроенный датчик температуры, связанный с аналого-цифровым преобразователем блок преобразования и сравнения, соединенный с блоком энергонезависимой памяти, дисплеем, клавиатурой и блоком сопряжения, выход которого соединен с выводом подключения персонального компьютера, и встроенный источник питания со стабилизатором напряжения, соединенный с выводом подключения внешнего питания, дополнительно содержит генератор сигналов опроса, вход которого соединен с соответствующим выходом блока преобразования и сравнения, а выход - с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, вывод подключения датчика доступа и контрольный контакт разъема выносных датчиков температуры, связанные через коммутатор с блоком преобразования и сравнения, датчик температуры блока преобразования и сравнения, соединенный с дополнительным входом аналого-цифрового преобразователя, и связанные с блоком преобразования и сравнения блок памяти уставок, блок оперативной памяти и часы реального времени, а вывод подключения персонального компьютера выполнен с возможностью дополнительного подключения термопринтера. Соединение клавиатуры с блоком преобразования и сравнения может быть выполнена через шифратор. Связь между блоком преобразования и сравнения и блоком энергонезависимой памяти и часами реального времени может быть выполнена через интерфейсный блок. Между выводом подключения внешнего питания и стабилизатором напряжения может быть включен блок согласования напряжения.This is achieved by the fact that an electronic temperature recorder containing remote temperature sensors connected to the first main input of the analog-to-digital converter, an integrated temperature sensor connected to its second main input, a conversion and comparison unit connected to the analog-to-digital converter, connected to the non-volatile memory unit, display, keyboard and interface unit, the output of which is connected to the connection terminal of a personal computer, and an integrated power supply with voltage regulator The connection, connected to the output terminal of the external power supply, additionally contains a polling signal generator, the input of which is connected to the corresponding output of the conversion and comparison unit, and the output is connected to the control input of the analog-to-digital converter, the connection terminal of the access sensor and the control pin of the remote temperature sensor through a switch with a conversion and comparison unit, the temperature sensor of the conversion and comparison unit connected to an additional analog-to-digital input la, and with associated conversion unit and comparing a memory unit setting, the block of memory and a real time clock, and the output connection of a personal computer configured to connect additional thermal printer. The connection of the keyboard to the conversion and comparison unit can be done through an encoder. Communication between the conversion and comparison unit and the non-volatile memory unit and the real-time clock can be performed through the interface unit. Between the output terminal of the external power supply and the voltage stabilizer, a voltage matching unit may be included.

На чертеже показана структурная блок-схема предпочтительного варианта выполнения электронного терморегистратора.The drawing shows a structural block diagram of a preferred embodiment of an electronic temperature recorder.

Он содержит: встроенный источник питания 1, преимущественно с напряжением от 2 до 3,5 В, например, в виде двух сухих элементов типа АА; It contains: built-in power supply 1, mainly with a voltage of from 2 to 3.5 V, for example, in the form of two dry cells of type AA;

выносные датчики температуры 2, преимущественно в количестве трех, например в виде активных полупроводниковых датчиков температуры типа ТМР 36 фирмы Analog Devices; датчик 3 температуры блока преобразования и сравнения; коммутатор 4 (коммутатор контактных датчиков); блок памяти у ставок 5; стабилизатор напряжения 6; блок согласования напряжения 7; блок энергонезависимой памяти 8, выполненный преимущественно в виде микросхемы флэш-памяти, например, фирмы Atmel; блок интерфейсный 9; встроенный датчик температуры 10, преимущественно того же типа, что и датчики 2; аналого-цифровой преобразователь 11; блок преобразования и сравнения 12, выполненный преимущественно в виде микроконтроллера; часы реального времени 13; блок оперативной памяти 14; генератор сигналов опроса 15; шифратор 16; блок сопряжения 17, выполненный, например, в виде согласующей микросхемы типа RS232; дисплей 18, преимущественно в виде 2-х строчного 16-ти знакового жидкокристального дисплея; клавиатуру 19, преимущественно в виде 12-ти кнопочной функциональной клавиатуры; вывод 20 подключения датчика доступа; контрольный контакт 21 разъема выносных датчиков температуры; вывод подключения внешнего питания 22, преимущественно в виде источника постоянного тока с напряжением от 9 до 24 В; вывод 23 подключения персонального компьютера и термопринтера. Соединения указанных блоков между собой в полной мере раскрыты на приведенной структурной блок-схеме. Микроконтроллер, реализующий функцию блока преобразования и сравнения 12, может также реализовывать одновременно и функции ряда других функциональных блоков, например, блока памяти у ставок 5, блока оперативной памяти 14, шифратора 16.remote temperature sensors 2, mainly in the amount of three, for example, in the form of active semiconductor temperature sensors such as TMP 36 manufactured by Analog Devices; temperature sensor 3 of the conversion and comparison unit; switch 4 (contact sensor switch); memory unit for bets 5; voltage stabilizer 6; voltage matching unit 7; a non-volatile memory unit 8, made primarily in the form of a flash memory chip, for example, Atmel; interface unit 9; an integrated temperature sensor 10, mainly of the same type as the sensors 2; analog-to-digital Converter 11; the conversion and comparison unit 12, made mainly in the form of a microcontroller; real time clock 13; RAM unit 14; polling signal generator 15; encoder 16; the interface unit 17, made, for example, in the form of a matching microcircuit type RS232; display 18, mainly in the form of a 2-line 16-character liquid crystal display; the keyboard 19, mainly in the form of a 12-button functional keyboard; access sensor connection terminal 20; control pin 21 of the connector for remote temperature sensors; the output terminal of the external power supply 22, mainly in the form of a DC source with a voltage of from 9 to 24 V; conclusion 23 connecting a personal computer and thermal printer. The connections of these blocks to each other are fully disclosed in the structural block diagram. A microcontroller that implements the function of the conversion and comparison unit 12 can also simultaneously implement the functions of a number of other functional blocks, for example, the memory block at the bets 5, the RAM block 14, the encoder 16.

Электронный терморегистратор позволяет: визуально и документально контролировать температурный режим преимущественно в четырех контролируемых объектах посредством встроенного 10 и выносных 2 датчиков температуры; анализировать результаты контроля путем вычисления интервалов времени выхода температуры за установленные по усмотрению оператора верхнее и нижнее предельные значения температуры; отображать результаты измерений с привязкой к реальному времени и результатов анализа на дисплее 18; выводить результаты измерений на персональный компьютер для более полного анализа The electronic temperature recorder allows you to: visually and documentally control the temperature regime mainly in four monitored objects using the built-in 10 and 2 remote temperature sensors; analyze the control results by calculating the time intervals for the temperature to go beyond the upper and lower temperature limits set at the operator’s discretion; display the results of measurements with reference to real time and the results of the analysis on the display 18; output measurement results to a personal computer for a more complete analysis

температурных режимов; регистрировать результаты анализа на термопринтере; регистрировать несанкционированный доступ к контролируемому объекту.temperature conditions; register the results of the analysis on a thermal printer; register unauthorized access to the controlled object.

Для выполнения своего назначения электронный терморегистратор обеспечивает работу в нескольких режимах, в том числе: тестирование; ввод данных для регистрации и просмотр текущих значений; регистрацию текущих значений температуры; анализ зарегистрированных значений температуры по максимальному и минимальному уровням; контроль аварийных состояний датчиков температуры 2; анализ состояния вывода 20 подключения датчика доступа; совместную работу с персональным компьютером; совместную работу с термопринтером.To fulfill its purpose, the electronic temperature recorder provides operation in several modes, including: testing; entering data for registration and viewing current values; registration of current temperature values; analysis of recorded temperature values for maximum and minimum levels; monitoring of emergency conditions of temperature sensors 2; analysis of the state of the output 20 of the connection of the access sensor; collaboration with a personal computer; collaboration with a thermal printer.

При тестировании проверяется: работоспособность аналого-цифрового преобразователя 11 путем подачи на него запускающего и останавливающего сигнала от блока преобразования и сравнения 12; напряжение питания путем его измерения; сохранность служебной информации в блоке энергонезависимой памяти 8, при этом блок интерфейсный 9 отправляет кодированную информацию в блок энергонезависимой памяти 8 и затем проверяет ее сохранность с помощью блока преобразования и сравнения 12; выравнивание температуры между отдельными частями электронного термоиндикатора путем сравнения температуры, измеряемой встроенным датчиком температуры 10 и датчиком температуры 3 блока преобразования и сравнения (микроконтроллера); возможность сохранения регистрируемых данных в блоке энергонезависимой памяти 8. Результаты всех проверок отображаются соответствующими символами на дисплее 18.During testing, it is checked: the operability of the analog-to-digital converter 11 by supplying a start and stop signal from the conversion and comparison unit 12 to it; supply voltage by measuring it; the safety of service information in the non-volatile memory unit 8, while the interface unit 9 sends the encoded information to the non-volatile memory unit 8 and then checks its safety using the conversion and comparison unit 12; temperature equalization between the individual parts of the electronic thermal indicator by comparing the temperature measured by the built-in temperature sensor 10 and the temperature sensor 3 of the conversion and comparison unit (microcontroller); the ability to save recorded data in a non-volatile memory unit 8. The results of all checks are displayed by the corresponding symbols on display 18.

Ввод данных для регистрации осуществляется после выбора в главном меню соответствующей команды и выполнения действий по подсказкам на дисплее 18. При этом шифратор 16 сканирует клавиатуру 19, определяет код нажатой клавиши и передает ее для сопоставления с кодами, предварительно занесенными в блок преобразования и сравнения 12, который выводит информацию на дисплей 18 для оператора. По соответствующим командам устанавливаются часы реального времени 13 и периодичность измерения и регистрации температуры генератором сигналов опроса 15. Для просмотра введенных данных и наблюдения текущих значений напряжения питания и измеряемых температур используют Data entry for registration is carried out after selecting the appropriate command in the main menu and following the prompts on the display 18. In this case, the encoder 16 scans the keyboard 19, determines the code of the pressed key and transmits it for comparison with the codes previously entered into the conversion and comparison unit 12, which displays information on the display 18 for the operator. According to the appropriate commands, a real-time clock 13 and the frequency of measuring and recording temperature are set by the polling signal generator 15. To view the entered data and observe the current values of the supply voltage and the measured temperatures, use

соответствующую команду, при этом шифратор 16 сканирует клавиатуру 19, передает ее уникальный код в блок преобразования и сравнения 12, который в соответствии с программой выводит информацию на дисплей 18.the corresponding command, while the encoder 16 scans the keyboard 19, transfers its unique code to the conversion and comparison unit 12, which, in accordance with the program, displays information on the display 18.

При регистрации текущих значений температуры аналоговые сигналы от датчиков температуры 2, 10, являющихся преобразователями "температура-электрическое напряжение", поступают на основные входы аналого-цифрового преобразователя 11, который преобразует поступающее напряжение в цифровой код и при опросе подает его в блок преобразования и сравнения 12. Блок преобразования и сравнения 12, используя информацию, записанную в блоке энергонезависимой памяти 8, обрабатывает поступившие сигналы, вычисляет значения температуры, формирует в блоке оперативной памяти 14 пакет информации о температуре и времени регистрации и, в соответствии с выбранным количеством каналов измерения и периодом регистрации, периодически отправляет информацию в блок энергонезависимой памяти 8, а также на дисплей 18.When registering the current temperature values, the analog signals from temperature sensors 2, 10, which are temperature-electric voltage converters, are fed to the main inputs of the analog-to-digital converter 11, which converts the incoming voltage into a digital code and, when interrogated, provides it to the conversion and comparison unit 12. The conversion and comparison unit 12, using the information recorded in the non-volatile memory unit 8, processes the received signals, calculates the temperature values, and forms the opera block main memory 14, the packet information on the temperature and time of registration and, in accordance with a selected number of measurement channels and the period of registration, periodically sends information in non-volatile memory unit 8 and the display 18.

Анализ зарегистрированных значений температуры по экстремальным уровням проводят по соответствующей команде. В соответствии с выбранным значением верхнего предела температуры, хранящемся в блоке памяти у ставок 5, и номером канала блок преобразования и сравнения 12 считывает соответствующие данные из блока энергонезависимой памяти 8 и выводит на дисплей 18 из блока оперативной памяти 14 вычисленную продолжительность выхода температуры за верхний предел, с указанием количества участков, на которых зарегистрирован такой выход. Аналогичным образом выводится информация о продолжительности и количестве участков для выбранного номера канала при наличии зарегистрированной температуры ниже установленного нижнего предела. При необходимости более детального анализа на дисплей 18 может выводиться информация о дате и времени начала и конца каждого участка.Analysis of the recorded temperature values at extreme levels is carried out according to the appropriate command. In accordance with the selected value of the upper temperature limit stored in the memory unit at rates 5 and the channel number, the conversion and comparison unit 12 reads the corresponding data from the non-volatile memory unit 8 and displays the calculated duration of the temperature over the upper limit on the display 18 from the RAM unit 14 , indicating the number of sites in which such an exit is registered. Similarly, information is displayed on the duration and number of sections for the selected channel number in the presence of a recorded temperature below the set lower limit. If necessary, a more detailed analysis on the display 18 may display information about the date and time of the beginning and end of each section.

В режиме контроля аварийных состояний датчиков температуры при появлении обрыва или короткого замыкания в цепи выносных датчиков температуры 2 происходят изменения напряжения на первом основном входе аналого-цифрового преобразователя 11, которые воспринимаются блоком преобразования и сравнения 12 как значительное изменение температуры, In the control mode of emergency conditions of temperature sensors, when an open or short circuit occurs in the circuit of the external temperature sensors 2, voltage changes occur at the first main input of the analog-to-digital converter 11, which are perceived by the conversion and comparison unit 12 as a significant change in temperature,

вырабатывающего сигналы "обрыв" или "замкнут". При отключении разъема выносных датчиков 2 происходит срабатывание контрольного контакта 21, что приводит к изменению состояния коммутатора 4, которое преобразуется блоком преобразования и сравнения 12 в сигнал "отключен". Указанные сигналы выводятся на дисплей 18, одновременно происходит анализ отдельных отрезков времени, на которых происходили аварии датчиков с указанием их начала и конца в масштабе реального времени, также как при анализе температуры. Аналогично происходит анализ состояния контакта датчика контроля доступа (вывод 20).generating signals “open” or “closed”. When the connector of the remote sensors 2 is disconnected, the control contact 21 is triggered, which leads to a change in the state of the switch 4, which is converted by the conversion and comparison unit 12 into a “disconnected” signal. These signals are displayed on the display 18, at the same time, an analysis is made of individual periods of time during which the sensors crashed, indicating their beginning and end in real time, as well as when analyzing the temperature. Similarly, the contact state of the access control sensor is analyzed (pin 20).

Совместная работа электронного терморегистратора с персональным компьютером и термопринтером осуществляется через блок сопряжения 17.Joint operation of the electronic temperature recorder with a personal computer and thermal printer is carried out through the interface unit 17.

Пример реализации. Электронный терморегистратор ТЭ-4 - "Т-конт МК" имеет диапазон регистрируемых температур от -5 до +45°С. Количество выносных датчиков температуры 2 - три, встроенный датчик температуры 10 - один. Время непрерывной работы от встроенного источника питания 1 - не менее 120 ч. Электронный терморегистратор обеспечивает многофункциональный контроль температурного режима хранения и транспортирования донорской крови, органов, лекарственных средств и вакцин.Implementation example. The electronic temperature recorder TE-4 - "T-contact MK" has a range of recorded temperatures from -5 to + 45 ° C. The number of remote temperature sensors 2 is three; the built-in temperature sensor 10 is one. The time of continuous operation from the built-in power supply 1 is at least 120 hours. The electronic temperature recorder provides multifunctional control of the temperature regime of storage and transportation of donated blood, organs, medicines and vaccines.

Электронный терморегистратор, выполненный в соответствии с полезной моделью, имеет более высокие функциональные возможности по сравнению с известными аналогичными, обеспечивая получение всей необходимой информации для эффективного контроля температурного режима хранения и транспортирования объектов, в том числе особо чувствительных к изменениям внешней среды.An electronic temperature recorder, made in accordance with the utility model, has higher functionality compared to the known ones, providing all the necessary information to effectively control the temperature regime of storage and transportation of objects, including those that are particularly sensitive to changes in the environment.

Claims

1. An electronic temperature recorder containing remote temperature sensors connected to the first main input of an analog-to-digital converter, an integrated temperature sensor connected to its second main input, a conversion and comparison unit connected to an analog-to-digital converter, connected to a non-volatile memory unit, a display, a keyboard and a coupler, the output of which is connected to the connection terminal of a personal computer, and an integrated power supply with a voltage stabilizer connected to the pin an external power supply connection, characterized in that it further comprises a polling signal generator, the input of which is connected to the corresponding output of the conversion and comparison unit, and the output is connected to the control input of the analog-to-digital converter, the access sensor connection output and the control pin of the remote temperature sensor connector, connected through a switch to a conversion and comparison unit, a temperature sensor of the conversion and comparison unit connected to an additional input of the analog-to-digital conversion the device, and associated with the conversion and comparison unit, the settings memory unit, RAM unit and real-time clock, and the connection output of the personal computer is made with the possibility of additional connection of the thermal printer.

2. The electronic temperature recorder according to claim 1, characterized in that the keyboard is connected to the conversion and comparison unit via an encoder.

3. The electronic temperature recorder according to claim 1, characterized in that the connection between the conversion and comparison unit and the non-volatile memory unit and the real-time clock is made through the interface unit.

4. The electronic temperature recorder according to claim 1, characterized in that between the output terminal of the external power supply and the voltage stabilizer, a voltage matching unit is included.