專利名稱：數(shù)顯式微處理器電子壓力開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)自動(dòng)控制開關(guān)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種數(shù)顯式微處理器電子壓力開關(guān)。
技術(shù)背景 隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，壓力測(cè)量和自動(dòng)控制技術(shù)已深入到人們生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域，壓力開關(guān)作為一種結(jié)構(gòu)較為成熟的產(chǎn)品，廣泛適用于從氣壓，水壓到油壓的控制，主要應(yīng)用于石油化工、鋼鐵電力、橡塑工程、電線電纜和塑料輕工等行業(yè)的系統(tǒng)、主機(jī)、輔機(jī)及液位、壓差的控制。近年來(lái)，作為壓力量的控制方式之一的壓力開關(guān)已不僅僅局限于對(duì)某一點(diǎn)壓力的開閉式兩態(tài)控制，而是在開關(guān)控制的基礎(chǔ)上要同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)分辨壓力大小，對(duì)控制點(diǎn)連續(xù)設(shè)定，進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸?shù)裙δ埽虼穗娮訅毫﹂_關(guān)代替各種機(jī)械式壓力開關(guān)已逐漸成為應(yīng)用的主流。[0003] 目前壓力開關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)狀是 1)目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)壓力開關(guān)依然是進(jìn)口的美、日、德產(chǎn)特別是美國(guó)的CCS公司的機(jī)械式壓力開關(guān)占統(tǒng)治地位，用戶目前基本上依賴進(jìn)口 ，所以新上電子壓力開關(guān)項(xiàng)目既是市場(chǎng)的需要；也是技術(shù)進(jìn)步的需要，更是替代進(jìn)口的需要。機(jī)械型壓力開關(guān)的設(shè)計(jì)依據(jù)是力平衡原理，一般采用彈簧機(jī)構(gòu)作控制壓力的設(shè)定。著名的美國(guó)CCS壓力開關(guān)設(shè)計(jì)上采用的就是雙彈簧結(jié)構(gòu)。但由于彈簧結(jié)構(gòu)自身的特性就先天地留下了技術(shù)缺陷[0005] 1.即所謂的斷點(diǎn)和死區(qū)難以克服，機(jī)械型壓力開關(guān)的控制設(shè)定區(qū)段，特別在低壓段的設(shè)定精度就有了一定的限制； 2.設(shè)定點(diǎn)數(shù)少，單位開關(guān)一般只能控制單點(diǎn)，通常用戶也只作單點(diǎn)設(shè)定進(jìn)行控制； 3.繼電器型的有觸點(diǎn)輸出限制了機(jī)械型壓力開關(guān)的速度、可靠性和使用壽命的提高。 2)電子壓力開關(guān)主要采用壓力傳感器進(jìn)行壓力采樣，壓力傳感器的測(cè)量范圍低的可以到幾帕，高的可以到幾百兆帕，測(cè)量范圍相當(dāng)寬。同時(shí)由于其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊，因此電子壓力開關(guān)也可適用于各種場(chǎng)合，例如高溫和有腐蝕的工控環(huán)境中。由于壓力傳感器的頻率響應(yīng)速度都非?？?，一般都在lkHz以上，所以電子壓力開關(guān)，可以進(jìn)行高速開關(guān)轉(zhuǎn)換，而且無(wú)機(jī)械疲勞，使用壽命長(zhǎng)；再者就是壓力傳感器整個(gè)壓力量程范圍內(nèi)隨壓力變化而產(chǎn)生的是一個(gè)連續(xù)線性的電量，沒有死區(qū)和斷點(diǎn)，因此開關(guān)動(dòng)作點(diǎn)的大小可以方便地通過(guò)分壓電路任意設(shè)定，開關(guān)動(dòng)作點(diǎn)的數(shù)目也可以設(shè)置成多個(gè)，每個(gè)開關(guān)點(diǎn)之間互不影響，即可獨(dú)立進(jìn)行控制操作，也可組合完成控制操作。上述特點(diǎn)是常規(guī)機(jī)械式壓力開關(guān)無(wú)法比擬的。[0009] 壓力傳感器直接將非電量-壓力轉(zhuǎn)換為可直接測(cè)量的電量-電壓或電流，微處理器再通過(guò)信號(hào)調(diào)理對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行放大和歸整處理，最后通過(guò)比較，使得該器件在所設(shè)定的壓力門限上，輸出電平是某一邏輯狀態(tài)，這個(gè)邏輯電平可輸入到微控制器，驅(qū)動(dòng)后部電路或控制電開關(guān)。用戶可以通過(guò)設(shè)定電平轉(zhuǎn)換門限來(lái)決定壓力開關(guān)的動(dòng)作的壓力值，而且可以通過(guò)放大和歸整處理后的電信號(hào)對(duì)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)距離傳輸。 發(fā)明內(nèi)容 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，特提供數(shù)顯式微處理器電子壓力開關(guān)，包括數(shù)據(jù)拾
取、電氣控制、數(shù)據(jù)輸出三大部分，解決了現(xiàn)場(chǎng)(環(huán)境惡劣)介質(zhì)壓力數(shù)據(jù)拾取與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù) 集中處理的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案 數(shù)顯式微處理器電子壓力開關(guān)，其特征在于具有一盒體，盒體內(nèi)部安裝有電氣控 制板，盒體正面安裝有控制按鈕及狀態(tài)顯示數(shù)碼管；盒體一側(cè)安裝有不銹鋼航空插頭，信號(hào) 輸出線通過(guò)不銹鋼航空插頭引出，連接到上位機(jī)；盒體另一側(cè)安裝有數(shù)據(jù)拾取裝置，所述數(shù) 據(jù)拾取裝置為金屬圓筒，筒內(nèi)安裝有隔離型應(yīng)變片或硅壓力傳感器，隔離型應(yīng)變片或硅壓 力傳感器通過(guò)電線與電氣控制板相連接，筒外端通過(guò)螺母與介質(zhì)輸入管相連接，所述螺母 與介質(zhì)輸入管連接處外包裹有塑膠0形密封圈。所述的塑膠0形密封圈采用聚四氟乙烯材 料制成，所述的電氣控制板上包括有所需的單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換及輸出電路，調(diào)理電路等，所述 的上位機(jī)為電子計(jì)算機(jī)。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn) 本實(shí)用新型提供的數(shù)顯式微處理器電子壓力開關(guān)，與現(xiàn)有技術(shù)相比存在以下優(yōu) 點(diǎn) 1.集變送器的實(shí)時(shí)輸出標(biāo)準(zhǔn)4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電量功能和常規(guī)壓力開關(guān)輸出設(shè)定而成 的開關(guān)量功能為一體，用戶可方便地從顯示窗口觀察動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀況，也可觀察已設(shè) 定點(diǎn)的靜止數(shù)據(jù)。此發(fā)明可方便用戶更經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)潔的設(shè)置系統(tǒng)壓力過(guò)程控制裝置，提高了系 統(tǒng)控制的可靠性； 2.可多點(diǎn)設(shè)定控制壓力點(diǎn)，由設(shè)定按鍵用于設(shè)定控制壓力，當(dāng)被測(cè)壓力未達(dá)到設(shè) 定值時(shí)，輸出級(jí)動(dòng)作(輸出三極管導(dǎo)通)，輸出指示燈(綠色燈)亮，當(dāng)達(dá)到或超過(guò)設(shè)定值 時(shí)，綠色燈由亮變滅變色為紅色燈亮。當(dāng)壓力下降時(shí)，降至設(shè)定壓力以下一定的回滯量后， 紅燈由滅變?yōu)榫G色燈。 3.可根據(jù)系統(tǒng)工藝需要設(shè)定回滯量的大小，由回滯量設(shè)定按鍵來(lái)調(diào)節(jié)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
數(shù)顯式微處理器電子壓力開關(guān)具有一盒體l，盒體內(nèi)部安裝有電氣控制板，盒體 1正面安裝有控制按鈕及狀態(tài)顯示數(shù)碼管；盒體1 一側(cè)安裝有不銹鋼航空插頭2，信號(hào)輸出 線通過(guò)不銹鋼航空插頭2引出，連接到上位機(jī)；盒體1另一側(cè)安裝有數(shù)據(jù)拾取裝置3，所述 數(shù)據(jù)拾取裝置3為金屬圓筒，筒內(nèi)安裝有隔離型應(yīng)變片或硅壓力傳感器，隔離型應(yīng)變片或 硅壓力傳感器通過(guò)電線與電氣控制板相連接，筒外端通過(guò)螺母4與介質(zhì)輸入管相連接，所 述螺母4與介質(zhì)輸入管連接處墊有塑膠0形密封圈5。所述的塑膠0形密封圈5采用聚四 氟乙烯材料制成，所述的電氣控制板上包括有所需的單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換及輸出電路，調(diào)理電路等，所述的上位機(jī)為電子計(jì)算機(jī)。 本實(shí)用新型成表可以實(shí)現(xiàn)以下功能 1.可設(shè)定上下限壓力值 2.任意開關(guān)量設(shè)定(在量程內(nèi)) 3.可適應(yīng)水、汽、油等到流體壓力介質(zhì)的壓力控制。 4.螺紋接口處壓力輸入。 5. LED信號(hào)燈提示開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)壓力未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，綠燈亮，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值
時(shí)紅燈亮(警示色)，當(dāng)壓力降低于(或超出)設(shè)定值時(shí)，紅燈滅。綠燈復(fù)亮。 6.回滯量設(shè)定由面板按鍵控制，可設(shè)定兩個(gè)壓力點(diǎn)，一是動(dòng)作點(diǎn)，二是恢復(fù)點(diǎn)。 7.上、下限壓力設(shè)定由面板按鍵控制。上、下限壓力均設(shè)有開、關(guān)狀態(tài)的LED信號(hào)燈。 多功能數(shù)顯式微處理器電子壓力開關(guān)主要技術(shù)指標(biāo)和性能 1設(shè)定精確度等級(jí)0. 25 0. 50 % 2設(shè)定重復(fù)性精度《±0.35% (max) 3量程0 極pa 4輸出4 20mA，電壓18 24 (DC)(模擬量) 5輸出15 36 (DC)上、下限兩路開關(guān)量。 6工作電流/DC 7響應(yīng)時(shí)間《2mS 8開關(guān)頻率^ 1000/S 9功耗《40mA 10溫漂(溫度下的誤差)《±0. 5% 40°C 。 max ll負(fù)載能力 1)光電耦合器20mA/30V DC 2)晶體管繼電器80mA/220AC (CMOS型) 3)電磁繼電器3A/220AC 12工作溫度-20°C 80°C 。 13防護(hù)等級(jí)IP65 14防護(hù)方式橡膠密封墊(圈)壓緊密封 15殼體材料1C r 18N i 9T i 16發(fā)光二極管狀態(tài)指示，多圈微型電位器參數(shù)設(shè)定
權(quán)利要求數(shù)顯式微處理器電子壓力開關(guān)，具有一盒體，盒體內(nèi)部安裝有電氣控制板，盒體正面安裝有控制按鈕及狀態(tài)顯示數(shù)碼管；盒體一側(cè)安裝有不銹鋼航空插頭，信號(hào)輸出線通過(guò)不銹鋼航空插頭引出，連接到上位機(jī)；其特征在于盒體另一側(cè)安裝有數(shù)據(jù)拾取裝置，所述數(shù)據(jù)拾取裝置為金屬圓筒，筒內(nèi)安裝有隔離型應(yīng)變片或硅壓力傳感器，隔離型應(yīng)變片或硅壓力傳感器通過(guò)傳輸線與電氣控制板相連接，筒外端通過(guò)螺母與介質(zhì)輸入管相連接，所述螺母與介質(zhì)輸入管連接處墊有塑膠O形密封圈。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)顯式微處理器電子壓力開關(guān)，其特征在于所述的塑膠0形密封圈采用聚四氟乙烯材料制成，所述的電氣控制板上包括有所需的單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換及輸出電路，調(diào)理電路等，所述的上位機(jī)為電子計(jì)算機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種數(shù)顯式微處理器電子壓力開關(guān)具有一盒體，盒體內(nèi)部安裝有電氣控制板，盒體正面安裝有控制按鈕及狀態(tài)顯示數(shù)碼管；盒體一側(cè)安裝有不銹鋼航空插頭，信號(hào)輸出線通過(guò)不銹鋼航空插頭引出，連接到上位機(jī)；盒體另一側(cè)安裝有數(shù)據(jù)拾取裝置，所述數(shù)據(jù)拾取裝置為金屬圓筒，筒內(nèi)安裝有隔離型應(yīng)變片或硅壓力傳感器，隔離型應(yīng)變片或硅壓力傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與電氣控制板相連接，筒外端通過(guò)螺母與介質(zhì)輸入管相連接，所述螺母與介質(zhì)輸入管連接處外包裹有塑膠O形密封圈。本實(shí)用新型集變送器的實(shí)時(shí)輸出標(biāo)準(zhǔn)4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電量功能和常規(guī)壓力開關(guān)輸出設(shè)定而成的開關(guān)量功能為一體，用戶可方便地從顯示窗口觀察動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀況，也可觀察已設(shè)定點(diǎn)的靜止數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H01H35/24GK201490092SQ20092017259
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者趙寬 申請(qǐng)人:安徽天康(集團(tuán))股份有限公司