一種爐膛火焰模擬裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光源裝置，特別是涉及火焰信號的模擬裝置，一種用于模擬爐膛火焰燃燒狀態(tài)的光源裝置。
【背景技術】
[0002]爐膛火焰燃燒過程中，一般都需要用火焰檢測產品實時檢測爐膛火焰燃燒狀態(tài)，以確保爐膛正常安全運行，而火焰檢測產品的性能質量直接關系到爐膛的安全與否，所以能為火焰檢測產品的研發(fā)、測試和參數標定提供近似真實的燃燒狀態(tài)的模擬裝置就顯得尤為重要。
[0003]目前爐膛火焰模擬裝置主要有以下幾種:
[0004](1)采用普通白熾燈，由于普通白熾燈采用單相交流電源供電，如果電網產生波動，將直接影響白熾燈的發(fā)光強度，影響測試的穩(wěn)定性和精度。另外，由于白熾燈采用工頻50Hz交流電供電，經過火檢探頭的光電傳感器后，輸出的信號頻率為100Hz，通常爐膛內燃燒火焰一般在6Hz?200Hz。因此，采用白熾燈作為光源，測試的頻率單一且不易調整發(fā)光強度，測試的覆蓋性不夠。
[0005](2)采用蠟燭、打火機或者煤油燈等明火光源。采用此類光源對測試環(huán)境有特殊要求，光線強度不易控制，火焰的閃爍頻率也無法調節(jié)，不能提供精確的量化測試數據。
[0006](3)采用現有火檢探頭測試信號臺，雖然能選擇不同的頻率和不同的強度，但是同一時間下都是標準正弦波，不能模擬燃燒爐膛中不同波長信號的疊加。
[0007]為克服上述問題，中國專利ZL201420436930.7公開了張其勇的《智能火焰信號模擬裝置》，該裝置的單片機DAC輸出電路輸出的模擬電壓通過同相放大電路放大后控制恒流源驅動電路恒流源的輸出，即控制流過高亮LED燈的前向電流，從而控制高亮LED燈的發(fā)光。通過控制流過LED的電流，控制LED的發(fā)光強度，采用的單片機DAC模塊的輸出響應速度能滿足200Hz的要求，通過USART讀取PC機發(fā)送過來的需要產生不同波形的數據文件，產生不同的波形。等比例修改數據文件中的各文件值的大小，可實現同一信號，不同強度的調節(jié)。
[0008]現有的爐膛火焰模擬裝置，一方面輸出的信號頻率比較單一，調節(jié)更改頻率困難，影響測試使用的隨機性、連續(xù)性；另一方面，模擬火焰波長覆蓋面窄，不能充分模擬火焰燃燒的狀態(tài)。

【發(fā)明內容】

[0009]為解決現有技術存在的上述問題，本發(fā)明要設計一種頻率、強度方便可調，波長覆蓋面廣，能實時顯示當前模擬狀態(tài)各項數據，且操作簡單，價格低廉的爐膛火焰模擬裝置，更加真實的模擬出爐膛火焰的燃燒狀態(tài)。
[0010]為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:一種爐膛火焰模擬裝置，包括電源供給模塊、中央處理模塊、按鍵、LED顯示燈組、驅動模塊以及模擬火焰燈組；所述的中央處理模塊分別與電源供給模塊、按鍵、LED顯示燈組和驅動模塊連接；所述的模擬火焰燈組分別與電源供給模塊和驅動模塊連接；
[0011]所述的中央處理模塊包括:電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、中央處理器U2、晶振XI和編程通訊串口 CN1 ;電容C4和電容C5的正極分別接所需電壓，負極共同接地，編程通訊串口 CN1的1腳與中央處理器U2的PC4端連接，編程通訊串口 CN1的2腳與中央處理器U2的PC5端連接，編程通訊串口 CN1的3腳與中央處理器U2的PC6端連接，編程通訊串口 CN1的4腳與中央處理器U2的PC7端連接，編程通訊串口 CN1的5腳與中央處理器U2的RESET端連接，編程通訊串口 CN1的6腳接所需電壓，編程通訊串口 CN1的7腳接地；晶振XI第一端與電容C6第一端連接，并共同接于中央處理器U2的XTAL2端，晶振XI第二端與電容C7第一端連接，并共同接于中央處理器U2的XTAL1端；電容C6第二端與電容C7第二端共同接地；中央處理器U2的第一電源端VCC1、第二電源端VCC2和第三電源端VCC3共接所需電壓，中央處理器U2的第一接地端GND1、第二接地端GND2和第三接地端GND3均接地；
[0012]所述的電源供給模塊包括:電解電容C1、穩(wěn)壓器U1、電感L1、二極管D1、電解電容C2、電容C3、電阻R1和電阻R2 ；電源接口接12?30V直流電源，電源接口與穩(wěn)壓器U1的輸入端IN和電解電容C1的正極共接，電感L1的第一端與二極管D1的負極共接于穩(wěn)壓器U1的輸出端0UT，電感L1的第二端與電阻R1的第一端、電解電容C2的正極和電容C3的正極共接，電阻R1的第二端與穩(wěn)壓器U1的FEEDBACK端和電阻R2的第一端相接，電解電容C1的負極、電解電容C2的負極、電容C3的負極和電阻R2的第二端與穩(wěn)壓器U1的接地端GND和0N/0FF端兩個端口共同接地；電壓輸出端電壓VCC的大小通過改變電阻R1和電阻R2的阻值大小控制；
[0013]中央處理器U2分別與驅動芯片U3、按鍵、LED顯示燈組連接；具體地，驅動芯片U3的輸入端口 11、12、13分別與中央處理器U2的PA7端、ΡΕ0端、PE1端連接，驅動芯片U3的輸出端口 Y1連接可見光燈DS1的第一端，驅動芯片U3的輸出端口 Y2連接兩種波長的紫外燈DS2?DS5的第一端，驅動芯片U3的輸出端口 Y3連接兩種波長的紅外燈DS6?DS9的第一端，可見光燈DS1的第二端和兩種波長的紫外燈DS2?DS5的第二端共接于穩(wěn)壓器PW1的OUT端，兩種波長的紅外燈DS6?DS9的第二端經過限流電阻R15?R18共同接于穩(wěn)壓器PW2的OUT端，穩(wěn)壓器PW1、穩(wěn)壓器PW2的IN端共同接于電源供給電路的電壓輸出端，穩(wěn)壓器PW1、穩(wěn)壓器PW2的GND端共同接地，穩(wěn)壓器PW1、穩(wěn)壓器PW2分別為可見光燈DS1、兩種波長的紫外燈DS2?DS5和兩種波長的紅外燈DS6?DS9提供所需電壓；
[0014]按鍵KEY1的引腳1接于中央處理器U2的PC0端，按鍵KEY2的引腳1接于中央處理器U2的PC1端，按鍵KEY3的引腳1接于中央處理器U2的PC2端，按鍵KEY1、按鍵KEY2和按鍵KEY3的引腳2共同接地。標注模擬火焰發(fā)光波長、跳動頻率、發(fā)光強度的12個LED顯示燈組LED1?LED12的正極分別經過限流電阻R3?R14接于中央處理器U2的PA6?ΡΑ0端和ΡΒ0?PB4端，LED顯示燈組LED1?LED 12的負極共同接地。
[0015]本發(fā)明所述的中央處理器U2是型號為ATmegal62的單片機，其是一種具有高性能、低功耗的8位微處理器；所述的穩(wěn)壓器U1是型號為LM2576的調壓穩(wěn)壓芯片:所述的驅動芯片是型號為ULN2803的驅動芯片；所述的穩(wěn)壓器PW1和穩(wěn)壓器PW2是型號為AMS1117的固定電壓穩(wěn)壓器。
[0016]本發(fā)明所述的兩種波長的紫外燈DS2?DS5的波長為375nm_385nm和365nm-370nm兩種，所述的兩種波長的紅外燈DS6?DS9的波長為940nm和850nm兩種，所述的模擬火焰燈組的跳動頻率有0Hz、50Hz、100Hz、200Hz四個檔位，可選擇的模擬火焰發(fā)光強度有0、25%、50%和75%四個等級。
[0017]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]1、本發(fā)明采用三個按鍵分別控制模擬火焰的跳動頻率、發(fā)光波長和發(fā)光強度，模擬火焰的跳動頻率有0Hz、50Hz、100Hz、200Hz四個檔位，模擬火焰的發(fā)光波長有可見光、紫外、紅外，其中紫外、紅外又分別有兩種波長種類，模擬火焰發(fā)光強度有0、25%、50%和75%四個等級。模擬過程中，可以隨時通過按鍵更改頻率、波長、強度等數值，模擬出爐膛火焰燃燒的復雜狀況，模擬過程連續(xù)性好，接近真實燃燒狀態(tài)。
[0019]2、本發(fā)明采用LED顯示燈組對模擬火焰的跳動頻率、發(fā)光波長和發(fā)光強度等實時數據進行標注，通過LED顯示燈組，測試人員能準確掌握當前模擬火焰的各項數據，為測試和參數標定提供方便。
[0020]3、本發(fā)明不僅僅局限于實施例中的模擬火焰發(fā)光波長、跳動頻率和發(fā)光強度，也可以根據具體需求更改光源波長，調整跳動頻率和發(fā)光強度，進行多樣化的火焰模擬。本發(fā)明所用芯片價格低廉，操作簡單、安全可靠。
【附圖說明】
[0021]本發(fā)明共有附圖3張，其中:
[0022]圖1是本發(fā)明實施例提供的電路模塊結構圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實施例所涉及的電源供給電路圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實施例所涉及的電路原理圖。
[0025]圖中:1、電源供給模塊，2、中央處理模塊，3、按鍵，4、LED顯示燈組，5、驅動模塊，6、模擬火焰燈組。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發(fā)明進行進一步地描述。如圖1-3所示，一種爐膛火焰模擬裝置，包括電源供給模塊1、中央處理模塊2、按鍵3、LED顯示燈組4、驅動模塊5以及模擬火焰燈組6 ;所述的中央處理模塊2分別與電源供給模塊1、按鍵3、LED顯示燈組4和驅動模塊5連接；所述的模擬火焰燈組6分別與電源供給模塊1和驅動模塊5連接；
[0027]所述的中央處理模塊2包括:電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、中央處理器U2、晶振XI和編程通訊串口 CN1 ;電容C4和電容C5的正極分別接所需電壓，負極共同接地，編程通訊串口 CN1的1腳與中央處理器U2的PC4端連接，編程通訊串口 CN1的2腳與中央處理器U2的PC5端連接，編程通訊串口 CN1的3腳與中央處理器U2的PC6端連接，編程通訊串口 CN1的4腳與中央處理器U2的PC7端連接，編程通訊串口 CN1的5腳與中央處理器U2的RESET端連接，編程通訊串口 CN1的6腳接所需電壓，編程通訊串口 CN1的7腳接地；晶振XI第一端與電容C6第一端連接，并共同接于中央處理器U2的XTAL2端，晶振XI第二端與電容C7第一端連接，并共同接于中央處理器U2的XTAL1端；電容C6第二端與電容C7第二端共同接地；中央處理器U2的第一電源端VCC1、第二電源端VCC2和第三電源端VCC3共接所需電壓，中央處理器U2的第一接地端GND1、第二接地端GND2和第三接地端GND3均接地；
[0028]所述的電源供給模塊1包括:電解電容C1、穩(wěn)壓器U1、電感L1、二極管D1、電解電容C2、電容C3、電阻R1和電阻R2 ；電源接口接12?30V直流電源，電源接口與穩(wěn)壓器U1的輸入端IN和電解電容C1的正極共接，電感L1的第一端與二極管D1的負極共接于穩(wěn)壓器U1的輸出端0UT，電感L1的第二端與電阻R1的第一端、電解電容C2的正極和電容C3的正極共接，電阻R1的第二端與穩(wěn)壓器U1的FEEDBACK端和電阻R2的第一端相接，電解電容C1的負極、電解電容C2的負極、電容C3的負極和電阻R2的第二端與穩(wěn)壓器U1的接地端GND和0N/0FF端兩個端口共同