專利名稱：超聲波脈沖防除垢設(shè)備的監(jiān)控單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及超聲波脈沖除垢裝置控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超聲波脈沖防除垢設(shè)備的監(jiān)控單元。
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(zhēng)的最佳方法，是防止水垢形成。采用超聲波進(jìn)行阻垢與除垢，是近年來發(fā)展迅速的一種高效，經(jīng)濟(jì)的技術(shù)。專利號(hào)為ZL200620090009. 7的自防垢鍋爐就是一個(gè)典型實(shí)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主機(jī)板換能器。主機(jī)板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(shí)電壓會(huì)在70 180之間。當(dāng)有故障發(fā)生時(shí)，換能器的電壓會(huì)跳變出正常范圍。通過電壓可以判斷系統(tǒng)工作是否正常。ZL200620090009. 7中的自防垢鍋爐是單機(jī)運(yùn)行，在其工作中，客戶必須親臨現(xiàn)場(chǎng)才能得知其運(yùn)行情況。并且沒有一個(gè)有效的檢測(cè)手段，使客戶直觀的得知運(yùn)行中出現(xiàn)的問題。針對(duì)自防垢鍋爐以上不足，應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)控單元，來檢測(cè)輸出到換能器上的電壓，并添加485網(wǎng)絡(luò)功能，電壓不正常時(shí)應(yīng)該發(fā)出報(bào)警信號(hào)通知客戶同時(shí)向主機(jī)板返回故障信號(hào)使系統(tǒng)停機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種超聲波脈沖防除垢設(shè)備的監(jiān)控單元，能夠通過檢測(cè)換能器電壓判斷是否發(fā)生故障，并在故障發(fā)生時(shí)既能以電平方式送出報(bào)警信號(hào)，又能以485 總線通信的方式直接報(bào)警。本實(shí)用新型的超聲波脈沖防除垢設(shè)備的監(jiān)控單元，其特征在于由與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機(jī)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)換電路相連接的量化計(jì)算的單片機(jī)，分別與此量化計(jì)算的單片機(jī)相連接的電平輸出、485通信電路，與此通信電路相連接的485總線所組成，所述的電壓取樣電路、電壓跟隨電路、AD轉(zhuǎn)換電路、量化計(jì)算的單片機(jī)、電平輸出電路均與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機(jī)板相連接。所述的電壓跟隨電路采用0P07搭建的電壓跟隨電路。所述的AD轉(zhuǎn)換電路采用TLC1549芯片搭建的AD轉(zhuǎn)換電路。所述的量化計(jì)算的單片機(jī)采用STC12C5616AD單片機(jī)。所述的485報(bào)警電路采用RSM485報(bào)警電路。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(dòng)變阻器。本實(shí)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(jī)板中取工作電壓。換能器故障發(fā)生時(shí)會(huì)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(shí)用新型檢測(cè)換能器端電壓，經(jīng)過取樣后將電壓線性降至可檢測(cè)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)換電路將轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量送至量化計(jì)算的單片機(jī)。量化計(jì)算的單片機(jī)將AD轉(zhuǎn)換結(jié)果量化到實(shí)際電壓值并判斷是否在正常工作范圍內(nèi)。如果故障發(fā)生，則向主機(jī)板送出代表故障發(fā)生的低電平，并向485總線發(fā)出故障信息，可以將故障信息送至終顯機(jī)報(bào)警。本實(shí)用新型的有益效果是能夠檢測(cè)換能器故障，并在故障發(fā)生時(shí)既能以電平方式送出報(bào)警信號(hào)，又能以485總線通信的方式直接報(bào)警。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1所示，本實(shí)用新型的超聲波脈沖防除垢設(shè)備的監(jiān)控單元，其特征在于由與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機(jī)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)換電路相連接的量化計(jì)算的單片機(jī)，分別與此量化計(jì)算的單片機(jī)相連接的電平輸出、485通信電路，與此通信電路連接的485總線所組成，所述的電壓取樣電路、電壓跟隨電路、AD轉(zhuǎn)換電路、量化計(jì)算的單片機(jī)、電平輸出電路均與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機(jī)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(jì)算的單片機(jī)采用STC12C5616AD單片機(jī)。所述的485總線通信電路使用集成485總線驅(qū)動(dòng)、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(dòng)、隔離為一體的RSM485芯片。在485總線和單片機(jī)串口間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。將單片機(jī)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(diǎn)，完成通信。在通常的485設(shè)計(jì)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(shí)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(jiǎn)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(dòng)變阻器。換能器正常工作電壓在70到180V之間。在換能器上并聯(lián)50K和IK的滑動(dòng)變阻器。在變阻器的調(diào)整端就能得到一個(gè)約為1/50的電壓作為取樣結(jié)果。通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值，可以對(duì)取樣電壓進(jìn)行調(diào)整。取樣電壓輸出阻抗過高不能直接進(jìn)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(shuí)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(jì)算的單片機(jī)。單片機(jī)采用STC12C5616AD。循環(huán)讀取TLC1549中的轉(zhuǎn)換結(jié)果。并量化為實(shí)際電壓值。如果量化結(jié)果在正常范圍(7(Γ180)則繼續(xù)返回檢查檢測(cè)結(jié)果。若檢測(cè)結(jié)果小于70或者大于180則說明發(fā)生故障。此時(shí)通過I/O經(jīng)過光耦后送出一個(gè)低電平，送至主機(jī)板。主機(jī)板的其他功能單元會(huì)做出挽救決策，同時(shí)將故障信息通過485總線發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中的終顯機(jī)或裝有客戶端的PC機(jī)。 485報(bào)警電路采用RSM485連接至單片機(jī)。單片機(jī)在檢測(cè)到故障發(fā)生時(shí)，通過 RSM485將故障信息發(fā)送出去。若此時(shí)監(jiān)控單元連接入485總線則總線中的終顯機(jī)可以發(fā)出報(bào)警信息了。
權(quán)利要求1.一種超聲波脈沖防除垢設(shè)備的監(jiān)控單元，其特征在于由與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機(jī)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)換電路相連接的量化計(jì)算的單片機(jī)，分別與此量化計(jì)算的單片機(jī)相連接的485報(bào)警電路、電平輸出電路所組成，所述的電壓取樣電路、電壓跟隨電路、AD轉(zhuǎn)換電路、量化計(jì)算的單片機(jī)、電平輸出電路均與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機(jī)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)備的監(jiān)控單元，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)備的監(jiān)控單元，其特征在于所述的AD轉(zhuǎn)換電路采用的TLC1M9AD轉(zhuǎn)換電路，所述的量化計(jì)算的單片機(jī)采用STC12C5616AD單片機(jī)， 所述的485報(bào)警電路采用RSM485報(bào)警電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波脈沖防除垢設(shè)備的監(jiān)控單元，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(dòng)變阻器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及超聲波脈沖除垢裝置控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超聲波脈沖防除垢設(shè)備的監(jiān)控單元，由與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機(jī)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)換電路相連接的量化計(jì)算的單片機(jī)，分別與此量化計(jì)算的單片機(jī)相連接的485報(bào)警電路、電平輸出電路所組成，所述的電壓取樣電路、電壓跟隨電路、AD轉(zhuǎn)換電路、量化計(jì)算的單片機(jī)、電平輸出電路均與超聲波脈沖防除垢設(shè)備的主機(jī)板相連接。本實(shí)用新型的有益效果是能夠檢測(cè)換能器短路、斷路、虛連故障，并在故障發(fā)生時(shí)既能以電平方式送出報(bào)警信號(hào)，又能以485總線通信的方式直接報(bào)警。
文檔編號(hào)G01R31/02GK202083736SQ20112019668
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者王士波, 趙佳更 申請(qǐng)人:鞍山市奧力華科技有限公司