礦用智能型精密氣壓計的制作方法
【專利摘要】礦用智能型精密氣壓計。一種能實時通信，異地同時讀數(shù)的智能型精密氣壓計。該氣壓計以89C51單片機作為主控器，通過外接并聯(lián)諧振電路產(chǎn)生兩種不同頻率的脈沖，A、B兩個測量員只要有一方到測量地點就可發(fā)射通信脈沖，當A測量人員到達目的地時，A測量人員的氣壓計發(fā)出第一種頻率的脈沖作為通信脈沖，借助無線發(fā)射裝置發(fā)射給B測量人員，若B測量人員未到達目的地，會給A測量人員發(fā)射第一種頻率的脈沖，告知A測量人員未到達目的地。若B測量人員到達目的地，B測量人員的氣壓計會給A測量人員發(fā)射第二種頻率的脈沖作為測量脈沖并且該氣壓計通過設(shè)定好的時間倒計時測壓，B測量人員的氣壓計收到脈沖后通過計算時間差最后倒計時測壓，從而實現(xiàn)同時測壓。
【專利說明】礦用智能型精密氣壓計
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦安全領(lǐng)域，是一種礦用通風領(lǐng)域的數(shù)字式、智能型的精密氣壓計?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，礦井通風是關(guān)系到井下工人生命安全、生產(chǎn)安全的重大問題。它供給人員呼吸、稀釋并排除工作面的有毒有害氣體、煤塵，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。由于巷道表面及支護有凸凹不平所以就產(chǎn)生阻力，有阻力就消耗能量，才能使空氣不斷地進入和排出?，F(xiàn)在測量兩斷面間的阻力是用測壓儀器在兩個斷面進行靜壓讀數(shù)差、兩斷面的位壓差、兩斷面的動壓差來綜合計算的。測壓儀器在兩個斷面進行靜壓讀數(shù)差能否同時讀數(shù)是決定兩斷面間的阻力準確性因素之一，由于大氣壓力是瞬時變化的，并且兩臺儀器也不能同時讀數(shù)?，F(xiàn)在均是反復換位進行讀數(shù)以消除不能同時讀數(shù)而造成的誤差，費時費力、誤差大、效率低，因此，急需一種能夠?qū)崿F(xiàn)實時通信，同時測量兩點靜壓的智能型精密氣壓計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種能實時、準確地測量巷道兩點之間靜壓的精密氣壓計，該氣壓計能實現(xiàn)測量結(jié)果快速顯示以及測量人員實時通信，最終實現(xiàn)巷道兩點之間的同時測壓。
[0004]本發(fā)明利用89C51單片機作為主控器，該氣壓計由89C51單片機作為主控器，分別外接上電復位電路:由IOUf電容、復位按鈕、IOK Ω電阻組成并外接5V電源；脈沖頻率調(diào)節(jié)電路:由頻率調(diào)節(jié)按鈕接地；并聯(lián)諧振電路:由11.592MHz晶振并聯(lián)兩個22pf電容接地；無線發(fā)射裝置:由RS-485接口、天線、cclOOO、微處理器等其他元件組成；數(shù)碼管顯示電路:由數(shù)碼顯示管直接上拉520Ω電阻并外接5V電源、蜂鳴器驅(qū)動電路:由三極管、蜂鳴器、10ΚΩ電阻組成；壓力信號采集電路:由氣壓傳感器、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路組成。
[0005]89C51單片機通過外接并聯(lián)諧振電路產(chǎn)生不同頻率的脈沖，同時可產(chǎn)生單片機的時鐘，可設(shè)置IOKHz的脈沖作為通信脈沖，20KHz的脈沖作為測量脈沖，不同頻率的脈沖可使蜂鳴器發(fā)出不同音調(diào)的響聲，當測量人員通過氣壓計確定對方已經(jīng)到位時，其中A測量人員會讓氣壓計產(chǎn)生20KHz的脈沖并且89C51單片機內(nèi)部系統(tǒng)時鐘會記下發(fā)出的時間，89C51單片機會通過串行口把信息送到自帶的無線發(fā)射裝置中，無線發(fā)射裝置會以433MHz載頻頻率把信號發(fā)出去，同時89C51單片機設(shè)置IOs后自動測量氣壓，經(jīng)過很短的時間B測量人員的氣壓計會發(fā)出響聲證明已收到信號，并且記錄下時間，從而測出信號傳輸?shù)臅r間t，計算出時間差(10-t)，89C51單片機會利用時間差(10-t)倒計時，倒計時結(jié)束后兩臺氣壓計的氣壓傳感器把測得壓力轉(zhuǎn)換為電壓信號，電壓信號換算成相應(yīng)的脈沖序列，最后送至送至89C51單片機內(nèi)部，數(shù)據(jù)經(jīng)過89C51單片機處理最后以數(shù)字形式顯示在數(shù)碼顯示管中。最終實現(xiàn)了 A、B兩測量人員異地且同時測量氣壓。
【專利附圖】

【附圖說明】[0006]上文所述的發(fā)明方面以及其他特征將在下文中結(jié)合相關(guān)附圖進行說明
[0007]附圖1是智能型精密氣壓計電氣原理圖
[0008]附圖2是智能型精密氣壓計工作流程圖
【具體實施方式】
[0009]如智能型精密氣壓計電氣原理圖(1)，在測量工程中，按下啟動開關(guān)(36)，氣壓計開始工作由5v直流電源(2)供電。A，B兩個測量人員約定好在不同的地點測量，只要有一方到達目的地，就可以進行測量，假若A測量人員先到達目的地，A測量人員按下復位按鈕(5)啟動上電復位電路，該電路通過電源輸出接口(37)供電，由復位按鈕(5)、10Uf電容
(6)以及電阻組成，該電路連接89C51單片機(I)接口RST(IO)。然后A測量人員按一下頻率調(diào)節(jié)按鈕(7)，即借助89C51單片機(I)外接并聯(lián)諧振電路，該電路由11.592MHz的晶振
[9]和兩個22pf電容(8)組成，該電路產(chǎn)生IOHz的脈沖，89C51單片機(I)借助RST(Il)、TXD (12)串行接口把脈沖信號送到氣壓計的RS-485接口(39)，經(jīng)過微處理器(42)的處理，傳送至CC1000 (41)發(fā)射芯片，CC1000發(fā)射芯片借助天線(40)把信號發(fā)出去，如若B測量人員在沒有到達目的地時收到信號，此時89C51單片機⑴在P2.1(32) 口輸出高電平并且要串聯(lián)10ΚΩ (33)驅(qū)動蜂鳴器(34)發(fā)出第一種音調(diào)，此時B測量人員按一下頻率調(diào)節(jié)按鈕
(7)發(fā)出IOKHz脈沖告知A測量人員沒有到達目的地。當B測量人員到達目的地時，連續(xù)按兩下頻率調(diào)節(jié)按鈕(7)此時產(chǎn)生20Hz脈沖，89C51單片機(I)系統(tǒng)時鐘記下時間，并且借助無線發(fā)射裝置把信號發(fā)送給A測量人員，氣壓計會倒自動計時IOS后測量壓力。A測量人員收到信號時蜂鳴器發(fā)出第二種音調(diào)，89C51單片機(I)計算出時間差(10-t)，然后對時間差(10-t)倒計時。倒計時結(jié)束兩臺氣壓計同時開始測壓，氣壓傳感器(3)把壓力轉(zhuǎn)換為電壓信號，送至電壓頻率轉(zhuǎn)化電路(4)，即電壓信號換算成相應(yīng)的脈沖序列送至T0(14)。89C51 單片機(I)對信號處理后，送至并行 口 P0.0 (19)、P0.1 (20)、P0.2 (21)、P0.3 (22)、P0.4 (23)、P0.5 (24)、P0.6 (25)、P0.7 (26)，同時要接入 520 Ω (35)限流電阻，此時，數(shù)碼顯示管(38)五段顯示壓力值。
[0010]在智能型精密氣壓計工作流程圖⑵中假定A測量人員到達目的地(43)此時，A氣壓計(44)發(fā)出IOKHz脈沖(48)，通過自帶的無線發(fā)射模塊傳送至B氣壓計(51)，判斷B測量人員是否到達目的地(54)，若B測量人員未到達目的地(54)，則B蜂鳴器發(fā)出第一種音調(diào)(55)，并且B氣壓計發(fā)出IOKHz脈沖(47)告知A測量人員未到達目的地，A蜂鳴器發(fā)出第一種音調(diào)(45)。若B測量人員到達目的地(52)，B氣壓計發(fā)出20ΚΗζ脈沖(49)，與此同時B氣壓計IOS倒計時(50)后自動測壓，脈沖信號傳至A氣壓計時，A氣壓計計算出時間差(10-t)，此時A氣壓計(10-t)倒計時且A蜂鳴器發(fā)出第二種音調(diào)(46)。
[0011]此氣壓計可實現(xiàn)測量結(jié)果智能化快速顯示，同時實現(xiàn)測量人員同時異地準確地測壓，最大程度地減小了測量誤差。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字式、智能型的精密氣壓計，其特征是:該氣壓計由89C51單片機(I)作為主控器，分別外接上電復位電路:由IOUf電容(6)、復位按鈕(5)、10ΚΩ電阻組成并外接5V電源；脈沖頻率調(diào)節(jié)電路:頻率調(diào)節(jié)按鈕(7)接地；并聯(lián)諧振電路:由11.592MHz晶振(9)并聯(lián)兩個22pf電容(8)接地；無線發(fā)射裝置由RS-485接口(39)、天線(40)、cclOOO (41)、微處理器(42)等其他元件組成；數(shù)碼管顯示電路:由數(shù)碼顯示管(38)直接上拉520 Ω (35)電阻并外接5V電源、蜂鳴器驅(qū)動電路:由三極管、蜂鳴器(34)、10ΚΩ (33)電阻組成；壓力信號采集電路:由氣壓傳感器(3)、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路(4)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式、智能型的精密氣壓計，其特征是:89C51單片機(I)外接并聯(lián)諧振電路可產(chǎn)生不同頻率的脈沖，A、B兩個測量員只要有一方到測量地點就可發(fā)射通信脈沖，當A測量人員到達目的地時，A測量人員的氣壓計發(fā)出第一種頻率的脈沖作為通信脈沖，借助無線發(fā)射裝置發(fā)射給B測量人員，若B測量人員未到達目的地，會給A測量人員發(fā)射第一種頻率的脈沖，告知A測量人員未到達目的地。若B測量人員到達目的地，B測量人員的氣壓計會給A測量人員發(fā)射第二種頻率的脈沖作為測量脈沖并且該氣壓計通過設(shè)定好的時間倒計時測壓，B測量人員的氣壓計收到脈沖后通過計算時間差最后倒計時測壓，從而實現(xiàn)同時測壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式、智能型的精密氣壓計，其特征是:自動測壓時，氣壓傳感器(3)把測得壓力轉(zhuǎn)換為電壓信號，送至電壓頻率轉(zhuǎn)換電路(4)，電壓信號換算成相應(yīng)的脈沖序列送至89C51單片機(I)內(nèi)部，數(shù)據(jù)經(jīng)過89C51單片機(I)處理最后以數(shù)字形式顯示在數(shù)碼顯示管(38)中。
【文檔編號】G01L9/00GK103759878SQ201310755477
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月21日
【發(fā)明者】魯忠良, 毋虎城, 史新宇, 王洪麗, 郅富標, 賈德祥, 肖保利, 宋志杰 申請人:河南理工大學