專利名稱：超聲波脈沖防除垢設(shè)備的數(shù)顯電壓表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及超聲波除垢裝置控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超聲波脈沖防除垢設(shè)備的數(shù)顯電壓表。
背景技術(shù)：
以水為介質(zhì)的熱交換設(shè)備或管道等容易結(jié)垢。與水垢作斗爭的最佳方法，是防止水垢形成。采用超聲波進行阻垢與除垢，是近年來發(fā)展迅速的一種高效，經(jīng)濟的技術(shù)。專利號為ZL200620090009. 7的自防垢鍋爐就是一個典型實例。ZL200620090009. 7的自防垢鍋爐的工作原理是將變化的電流脈沖輸出到換能器。 換能器將變化的電流脈沖轉(zhuǎn)化為超聲波，作用于負(fù)載，達(dá)到除垢的目的。換能器正常工作時電壓會在70 180之間。當(dāng)有故障發(fā)生時，換能器的電壓會跳變出正常范圍。通過電壓可以判斷系統(tǒng)是否工作正常。ZL200620090009. 7中的自防垢鍋爐是單機運行，在其工作中，客戶必須親臨現(xiàn)場才能得知其運行情況。并且沒有一個有效的檢測手段，使客戶直觀的得知運行中出現(xiàn)的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠檢測換能器電壓，并在電壓發(fā)生異常時能以 485總線通信的方式直接報警，又能在數(shù)碼管中顯示ERR的超聲波脈沖防除垢設(shè)備的數(shù)顯電壓表。本實用新型的超聲波脈沖防除垢設(shè)備的數(shù)顯電壓表，其特征在于由與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機板的輸出端-換能器輸入端相連接的電壓取樣電路，與此電壓取樣電路相連接的電壓跟隨電路，與此電壓跟隨電路相連接的AD轉(zhuǎn)換電路，與此AD轉(zhuǎn)換電路相連接的量化計算的單片機，分別與此量化計算的單片機相連接的數(shù)碼驅(qū)動電路、485通信電路， 與此通信電路連接的485總線，與數(shù)碼驅(qū)動電路連接的數(shù)碼管所組成，所述的電壓取樣電路、電壓跟隨電路、AD轉(zhuǎn)換電路、量化計算的單片機均與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機板相連接。所述的電壓跟隨電路為采用0P07搭建的電壓跟隨電路。所述的AD轉(zhuǎn)換電路采用的是TLC1549芯片搭建的AD轉(zhuǎn)換電路。所述的量化計算的單片機采用STC12C5616AD單片機。所述的數(shù)碼驅(qū)動電路采用CH451搭建。數(shù)碼控制實現(xiàn)對位數(shù)碼管的動態(tài)選擇，有效減少了單片機的工作量，提高了系統(tǒng)的處理速度。所述的電壓取樣電路為在換能器上并聯(lián)的50K和IK的滑動變阻器。本實用新型的工作原理是電壓取樣電路在超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機板中取工作電壓。換能器故障發(fā)生時會產(chǎn)生電壓異常。通過換能器電壓異?？梢耘袛喙收鲜欠癜l(fā)生。本實用新型檢測換能器端電壓，經(jīng)過取樣后將電壓線性降至可檢測范圍，然后經(jīng)過電壓跟隨電路將電壓穩(wěn)定輸出到AD轉(zhuǎn)換電路(AD轉(zhuǎn)換器)，AD轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量送至量化計算的單片機。量化計算的單片機將AD轉(zhuǎn)換結(jié)果量化到實際電壓值并顯示。同時判斷電壓是否處于正常值。如果電壓值正常則顯示檢測到的電壓結(jié)果。否則說明故障發(fā)生， 通過485總線發(fā)出故障信息將故障信息送至終顯機報警并在數(shù)碼管中顯示“ERR”。本實用新型的有益效果是能夠檢測換能器電壓，并在電壓發(fā)生異常時能以485 總線通信的方式直接報警。又能在數(shù)碼管中顯示ERR。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1所示，其特征在于由與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機板的輸出端-換能器輸入端相連接的電壓取樣電路，與此電壓取樣電路相連接的電壓跟隨電路，與此電壓跟隨電路相連接的AD轉(zhuǎn)換電路，與此AD轉(zhuǎn)換電路相連接的量化計算的單片機，分別與此量化計算的單片機相連接的數(shù)碼驅(qū)動電路、485通信電路，與此通信電路連接的485總線，與數(shù)碼驅(qū)動電路連接的數(shù)碼管所組成，所述的電壓取樣電路、電壓跟隨電路、AD轉(zhuǎn)換電路、量化計算的單片機均與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機板相連接。所述的電壓跟隨電路為采用0P07搭建的電壓跟隨電路。所述的AD轉(zhuǎn)換電路采用的是TLC1M9芯片搭建的AD轉(zhuǎn)換電路。所述的量化計算的單片機采用STC12C5616AD單片機。所述的數(shù)碼驅(qū)動采用CH451搭建。數(shù)碼控制實現(xiàn)對位數(shù)碼管的動態(tài)選擇。有效減少了單片機的工作量，提高了系統(tǒng)的處理速度。所述的485總線通信電路使用集成485總線驅(qū)動、隔離為一體的RSM485芯片。485總線通信電路使用了集成485總線驅(qū)動、隔離為一體的RSM485芯片。在485總線和單片機串口間進行轉(zhuǎn)換。將單片機發(fā)送的5V電平轉(zhuǎn)化為485總線電平，將串口發(fā)送出的數(shù)據(jù)發(fā)送至總線，將總線上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到其他節(jié)點，完成通信。在通常的485設(shè)計中，通常需要采用一片電源隔離模塊及3路光耦、RS-485收發(fā)器等器件才能實現(xiàn)帶隔離的RS-485 電路。而RSM485集成了電源隔離、電氣隔離、RS-485，兼容RS-485的原有特性，包含控制引腳、發(fā)送引腳及接收引腳，采用灌封工藝，隔離電壓高達(dá)2500V DC,電磁輻射EME極低，電磁抗干擾EMI性極高。RSM485的使用簡化結(jié)構(gòu)并使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。所述的電壓取樣電路為在換能器上并聯(lián)的50K和IK的滑動變阻器。換能器正常工作電壓在70 180V之間。在換能器上并聯(lián)50K和IK的滑動變阻器。在變阻器的調(diào)整端就能得到一個約為1/50的電壓作為取樣結(jié)果。通過改變滑動變阻器的阻值，可以對取樣電壓進行調(diào)整。取樣電壓輸出阻抗過高不能直接進行轉(zhuǎn)換。所以要經(jīng)過0P07搭建的電壓跟隨電路輸出幅值相同但阻抗很低的電壓值。AD轉(zhuǎn)換采用的TLC1M9，將電壓跟誰器輸出的結(jié)果轉(zhuǎn)化為10位的數(shù)字量。通過串行的總線將結(jié)果送到量化計算的單片機。[0028]單片機采用STC12C5616AD。循環(huán)讀取TLC1549中的轉(zhuǎn)換結(jié)果。并量化為實際電壓值。如果量化結(jié)果在正常范圍(7(Γ180)則將結(jié)果的數(shù)字寫入數(shù)碼驅(qū)動，數(shù)碼驅(qū)動循環(huán)點亮數(shù)碼管，將結(jié)果顯示出來，然后繼續(xù)檢測。若檢測結(jié)果小于70或者大于180則說明發(fā)生故障。此時將“ERR”寫入數(shù)碼驅(qū)動，在數(shù)碼管中顯示錯誤。同時將故障信息通過485總線發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中的終顯機或裝有客戶端的PC機。485報警電路采用RSM485連接至單片機。單片機在檢測到故障發(fā)生時，通過 RSM485將故障信息發(fā)送出去。若此時數(shù)顯電壓表連接入485總線則總線中的終顯機可以發(fā)出報警信息了。
權(quán)利要求1.一種超聲波脈沖防除垢設(shè)備的數(shù)顯電壓表，其特征在于由與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機板的輸出端-換能器輸入端相連接的電壓取樣電路，與此電壓取樣電路相連接的電壓跟隨電路，與此電壓跟隨電路相連接的AD轉(zhuǎn)換電路，與此AD轉(zhuǎn)換電路相連接的量化計算的單片機，分別與此量化計算的單片機相連接的數(shù)碼驅(qū)動電路、485通信電路，與此485通信電路連接的485總線，與所述的數(shù)碼驅(qū)動電路相連接的數(shù)碼管所組成，所述的電壓取樣電路、電壓跟隨電路、AD轉(zhuǎn)換電路、量化計算的單片機均與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機板相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波脈沖防除垢設(shè)備的數(shù)顯電壓表，其特征在于所述的電壓跟隨電路為0P07搭建的電壓跟隨電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波脈沖防除垢設(shè)備的數(shù)顯電壓表，其特征在于所述的AD 轉(zhuǎn)換電路采用的TLCK49AD轉(zhuǎn)換電路，所述的量化計算的單片機采用STC12C5616AD單片機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波脈沖防除垢設(shè)備的數(shù)顯電壓表，其特征在于所述的電壓取樣電路為在換能器上并聯(lián)的50K和IK的滑動變阻器。
專利摘要本實用新型涉及一種超聲波脈沖防除垢設(shè)備的數(shù)顯電壓表，由與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機板輸出端-換能器輸入端相連接的電壓取樣電路，與此電壓取樣電路相連接的電壓跟隨電路，與此電壓跟隨電路相連接的AD轉(zhuǎn)換電路，與此AD轉(zhuǎn)換電路相連接的單片機，分別與單片機相連接的數(shù)碼驅(qū)動電路、485通信電路，與此485通信電路連接的485總線，與所述的數(shù)碼驅(qū)動電路相連接的數(shù)碼管所組成，所述的電壓取樣電路、電壓跟隨電路、AD轉(zhuǎn)換電路、量化計算的單片機、電平輸出電路均與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機板相連接。其有益效果是能夠檢測換能器短路、斷路、虛連故障，并在故障發(fā)生時既能以電平方式送出報警信號，又能以485總線通信的方式直接報警。
文檔編號G01R19/25GK202083741SQ201120194810

公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者王士波, 趙佳更 申請人:鞍山市奧力華科技有限公司