專利名稱：一種智能磨音測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化儀表領(lǐng)域，具體涉及一種智能磨音測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的磨音測(cè)量?jī)x采用模擬電路，溫度漂移較大，測(cè)量精度低，非線性變換電路復(fù) 雜，調(diào)試?yán)щy，穩(wěn)定性低，因而綜合成本較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種數(shù)字化，智能化的磨音測(cè)量?jī)x，該裝置誤差小，運(yùn)行 可靠，調(diào)試方便，性價(jià)比高。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下噪音傳感器的輸出端和撥碼開關(guān)PM的輸入端" "相連，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器的輸出端和撥碼開關(guān)PM的輸入端"2 "相連，，撥碼開關(guān)PM 的輸出端和前置放大器的輸入端連接。
前置放大器包括由運(yùn)算放大器U2A， U2B及其外圍元件構(gòu)成的兩級(jí)交流電壓放大 器，前置放大器的輸出信號(hào)由U2B的第7腳輸出，U2B第7腳和檢波電路的輸入端連 接。
檢波電路包括運(yùn)算放大器U2C和外圍元件構(gòu)成的檢波器，以及運(yùn)算放大器U2D和 外圍元件構(gòu)成的濾波器，檢波電路的輸出信號(hào)由U2D第14腳輸出。
模數(shù)轉(zhuǎn)換電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器U4和外圍元件構(gòu)成，其輸入端U4第1腳和U2D第14 腳連接。
光耦電路由四路光電耦合器U3及外圍元件構(gòu)成，U3的四個(gè)輸入端第16腳、第14 腳、第6腳和第10腳分別和模數(shù)轉(zhuǎn)換器U4的四個(gè)輸出端第18腳、第17腳、第16腳、 第15腳連接。
單片機(jī)系統(tǒng)包括單片機(jī)U1及其外圍元件。
四路光電耦合器U3的四個(gè)輸出端第2腳、第4腳、第12腳和第8腳分別和單片機(jī) Ul第39腳、第38腳、第37腳和第36腳連接。
光耦合電路由三路光電耦合器U5及其外圍元件構(gòu)成，U5的三個(gè)輸入端第2腳、第4腳和第6腳分別和單片機(jī)Ul的第21腳、第22腳和第23腳連接。數(shù)模轉(zhuǎn)換電路由數(shù)模轉(zhuǎn)換器U6及其外圍元件構(gòu)成，U6的三個(gè)輸入端第l腳、第2 腳和第3腳分別和U5的三個(gè)輸出端第16腳、第14腳和第12腳連接。數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的 輸出端即U6的第7腳和V/I轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接。V/I轉(zhuǎn)換電路包括運(yùn)算放大器U7B， U7A，三極管G1，電位器W2，以及相應(yīng)的外 圍元件。U7B接成電壓放大器，其輸出端第7腳通過(guò)電阻R24和U7A第2腳連接，U7A 和三極管Gl接成壓控電流源電路。U7A輸出端第1腳和Gl基極連接，W2的一端和 U7A第2腳連接，W2的另一端和R25—端連接，R25另一端接電源地端，Gl的集電 極接+15V，發(fā)射極為4-20MA遠(yuǎn)傳電流信號(hào)的正端，R25和W2的連接處為該遠(yuǎn)傳電流 信號(hào)的負(fù)端。讀/寫存儲(chǔ)器由U16及外圍電路組成，U16的第5腳和第6腳分別和單片機(jī)Ul的第 16腳、和第17腳連接。顯示及報(bào)警電路由4個(gè)移位電路(串入并出)和4位數(shù)碼管組成，它的輸入端和單 片機(jī)U1第l腳連接。觸摸鍵電路由1個(gè)移位電路(并入串出)和3個(gè)觸摸鍵組成。INC鍵接移位電路 11腳，DEC鍵接移位電路12腳，P鍵接移位電路13腳。觸摸鍵移位電路第l腳、第9 腳和第2腳分別和單片機(jī)Ul第2腳、第3腳和第4腳連接。電源電路包括+15V。 -15V， +5VA， +5VB， +3V五組直流穩(wěn)壓電源，+5VA和+3V 電源共地，+15V, -15￥和+5￥8三路電源共地。+15V， -15V電源為運(yùn)算放大器電路提 供工作電流。+5VA電源為單片機(jī)系統(tǒng)包括數(shù)碼顯示和觸摸鍵提供工作電源。+3V電源 為4位數(shù)碼管提供電源，+5VB為模擬電路提供電源。噪聲傳感器包括傳感器殼體，傳感器端蓋，麥克風(fēng)，密封膜片。麥克風(fēng)和傳感器殼 體共中心軸線，麥克風(fēng)的尾部和傳感器殼體緊密結(jié)合，傳感器前端的外圓柱面上帶有外 螺紋。傳感器端蓋的內(nèi)圓柱面帶有內(nèi)螺紋。傳感器端蓋的底面開孔，密封膜片位于傳感 器端蓋和傳感器殼體之間，傳感器殼體和傳感器端蓋通過(guò)外螺紋和內(nèi)螺紋連接并壓緊 密封膜片。麥克風(fēng)信號(hào)線由傳感器殼體尾部的引出線孔引出，并由引出線固定螺釘壓 緊。本實(shí)用新型的積極效果是相對(duì)于現(xiàn)有的模擬式噪聲測(cè)量?jī)x，本實(shí)用新型測(cè)量誤差小，低溫漂，高可靠性，線 性化讀數(shù)，具有較高的性能價(jià)格比。，

圖l為本實(shí)用新型系統(tǒng)框圖。
圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖3為本實(shí)用新型噪聲傳感器結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方案
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
一種智能能磨音測(cè)量?jī)x包括噪音傳感器l、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器2、前置放大器3、檢波 電路4、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路5、光耦電路6、單片機(jī)系統(tǒng)7、光耦合電路8、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路9、 V/I轉(zhuǎn)換電路10、讀/寫存儲(chǔ)器11、顯示及報(bào)警電路12、觸摸鍵電路13和電源電路15;
噪音傳感器1的輸出端和撥碼開關(guān)PM的輸入端"1"相連，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器2的 輸出端和撥碼開關(guān)PM的輸入端"2"相連，，撥碼開關(guān)PM的輸出端和前置放大器的輸 入端連接。
前置放大器3包括由運(yùn)算放大器U2A， U2B及其外圍元件構(gòu)成的兩級(jí)交流電壓放 大器，前置放大器的輸出信號(hào)由U2B的第7腳輸出，U2B第7腳和檢波電路的輸入端 連接。
檢波電路4包括運(yùn)算放大器U2C和外圍元件構(gòu)成的檢波器，以及運(yùn)算放大器U2D 和外圍元件構(gòu)成的濾波器，檢波電路的輸出信號(hào)由U2D第14腳輸出。
模數(shù)轉(zhuǎn)換電路5由模數(shù)轉(zhuǎn)換器U4和外圍元件構(gòu)成，其輸入端U4第1腳和U2D第 14腳連接。
光耦電路6由四路光電耦合器U3及外圍元件構(gòu)成，U3的四個(gè)輸入端第16腳、第 14腳、第6腳、第10腳分別和模數(shù)轉(zhuǎn)換器U4的四個(gè)輸出端第18腳、第17腳、第16 腳、第15腳連接。
單片機(jī)系統(tǒng)7包括單片機(jī)Ul及其外圍元件。
四路光電耦合器U3的四個(gè)輸出端第2腳、第4腳、第12腳和第8腳分別和單片機(jī) Ul第39腳、第38腳、第37腳和第36腳連接。
光耦合電路8由三路光電耦合器U5及其外圍元件構(gòu)成，U5的三個(gè)輸入端第2腳、第4腳和第6腳分別和單片機(jī)U1的第21腳、第22腳和第23腳連接。
數(shù)模轉(zhuǎn)換電路9由數(shù)模轉(zhuǎn)換器U6及其外圍元件構(gòu)成，U6的三個(gè)輸入端第1腳、第 2腳和第3腳分別和U5的三個(gè)輸出端第16腳、第14腳和第12腳連接。數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 的輸出端即U6的第7腳和V/I轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接。
V/I轉(zhuǎn)換電路10包括運(yùn)算放大器U7B， U7A，三極管G1，電位器W2，以及相應(yīng) 的外圍元件。U7B接成電壓放大器，其輸出端第7腳通過(guò)電阻R24和U7A第2腳連接， U7A和三極管Gl接成壓控電流源電路。U7A輸出端第1腳和Gl基極連接，W2的一 端和U7A第2腳連接，W2的另一端和R25—端連接，R25另一端接電源地端，Gl的 集電極接+15V，發(fā)射極為4-20MA遠(yuǎn)傳電流信號(hào)的正端，R25和W2的連接處為該遠(yuǎn)傳 電流信號(hào)的負(fù)端。
讀/寫存儲(chǔ)器11由U16及外圍電路組成，U16的第5腳和第6腳分別和單片機(jī)Ul 的第16腳和第17腳連接。
顯示及報(bào)警電路12由4個(gè)移位電路(串入并出)和4位數(shù)碼管組成，它的輸入端和 單片機(jī)U1第1腳連接。
觸摸鍵電路13由1個(gè)移位電路(并入串出)和3個(gè)觸摸鍵組成。INC鍵接移位電 路11腳，DEC鍵接移位電路12腳，P鍵接移位電路13腳。觸摸鍵移位電路第l腳、 第9腳和第2腳分別和單片機(jī)Ul第2腳、第3腳和第4腳連接。
電源電路15包括+15V， -15V， +5VA， +5VB, +3V五組直流穩(wěn)壓電源，+5VA和 十3V電源共地，+15V, -15￥和+5￥8三路電源共地。+15V, -15V電源為運(yùn)算放大器電 路提供工作電流。+5VA電源為單片機(jī)系統(tǒng)包括數(shù)碼顯示和觸摸鍵提供工作電源。+3V 電源為4位數(shù)碼管提供電源，+5￥8為模擬電路提供電源。
噪聲傳感器1包括傳感器殼體23，傳感器端蓋28，麥克風(fēng)24，密封膜片27。麥克 風(fēng)24和傳感器殼體23共中心軸線，麥克風(fēng)24的尾部和傳感器殼體23緊密結(jié)合，傳感 器23前端的外圓柱面上帶有外螺紋25。傳感器端蓋28的內(nèi)圓柱面帶有內(nèi)螺紋26。傳 感器端蓋28的底面開孔，密封膜片27位于傳感器端蓋28和傳感器殼體23之間，傳感 器殼體23和傳感器端蓋28通過(guò)外螺紋25和內(nèi)螺紋26連接，并壓緊密封膜片27 。麥 克風(fēng)24信號(hào)線由傳感器殼體23尾部的引出線孔21引出，并由引出線固定螺釘22壓緊。
球磨機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)出的噪聲聲強(qiáng)與磨內(nèi)物料的填充量成反比關(guān)系，因此如果能定量測(cè)出噪聲聲強(qiáng)，就能正確判斷磨內(nèi)物料的填充量，也就定量地測(cè)定了磨機(jī)負(fù)荷的大小。操 作員可以根據(jù)磨音聲強(qiáng)的高低，控制入磨原料的流量，避免飽磨和空磨，從而提高磨機(jī) 產(chǎn)量，降低球磨機(jī)的電耗，對(duì)球磨機(jī)節(jié)能具有很重要的意義。
工作時(shí)噪聲傳感器將噪聲聲強(qiáng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)饋入前置放大器放大后，再經(jīng)檢波模數(shù) 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)光耦合器輸入到單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后一方面輸送給顯示報(bào) 警電路，另一方面通過(guò)光耦合器耦合給數(shù)模轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成遠(yuǎn)傳電流 信號(hào)。
標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生自校驗(yàn)信號(hào)，開關(guān)PM接通標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器后，正常時(shí)儀器應(yīng) 顯示20±0. 2%否則為儀器內(nèi)部故障。
校零時(shí)將傳感器信號(hào)輸入端短路，用P鍵調(diào)整P4值，直到顯示值為零，調(diào)整W2使 輸出遠(yuǎn)傳信號(hào)電流為4mA。
使用INC鍵和DEC鍵設(shè)定上下限值以及顯示調(diào)整系數(shù)和輸出電流調(diào)整系數(shù)，磨音超 限時(shí)儀器發(fā)出聲光報(bào)警。
權(quán)利要求1、一種智能磨音測(cè)量?jī)x，其特征是噪音傳感器(1)的輸出端和撥碼開關(guān)PM的輸入端“1”相連，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器(2)的輸出端和撥碼開關(guān)PM的輸入端“2”相連，撥碼開關(guān)PM的輸出端和前置放大器(3)的輸入端連接；前置放大器(3)包括由運(yùn)算放大器U2A，U2B及其外圍元件構(gòu)成的兩級(jí)交流電壓放大器，前置放大器(3)的輸出信號(hào)由U2B的第7腳輸出，U2B第7腳和檢波電路(4)的輸入端連接；檢波電路(4)包括運(yùn)算放大器U2C和外圍元件構(gòu)成的檢波器，以及運(yùn)算放大器U2D和外圍元件構(gòu)成的濾波器，檢波電路(4)的輸出信號(hào)由U2D第14腳輸出；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(5)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器U4和外圍元件構(gòu)成，其輸入端U4第1腳和U2D第14腳連接；光耦電路(6)由四路光電耦合器U3及外圍元件構(gòu)成，U3的四個(gè)輸入端第16腳、第14腳、第6腳和第10腳分別和模數(shù)轉(zhuǎn)換器U4的四個(gè)輸出端第18腳、第17腳、第16腳和第15腳連接；單片機(jī)系統(tǒng)(7)包括單片機(jī)U1及其外圍元件；四路光電耦合器U3的四個(gè)輸出端第2腳、第4腳、第12腳和第8腳分別和單片機(jī)U1第39腳、第38腳、第37腳和第36腳連接；光耦合電路(8)由三路光電耦合器U5及其外圍元件構(gòu)成，U5的三個(gè)輸入端第2腳、第4腳和第6腳分別和單片機(jī)U1的第21腳、第22腳和第23腳連接；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(9)由數(shù)模轉(zhuǎn)換器U6及其外圍元件構(gòu)成，U6的三個(gè)輸入端第1腳、第2腳和第3腳分別和U5的三個(gè)輸出端第16腳、第14腳和第12腳連接；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(9)的輸出端即U6的第7腳和V/I轉(zhuǎn)換電路(10)的輸入端連接；V/I轉(zhuǎn)換電路(10)包括運(yùn)算放大器U7B，U7A，三極管G1，電位器W2，以及相應(yīng)的外圍元件；U7B接成電壓放大器，其輸出端第7腳通過(guò)電阻R24和U7A第2腳連接，U7A和三極管G1接成壓控電流源電路；U7A輸出端第1腳和G1基極連接，W2的一端和U7A第2腳連接，W2的另一端和R25一端連接，R25另一端接電源地端，G1的集電極接+15V，發(fā)射極為4-20mA遠(yuǎn)傳電流信號(hào)的正端，R25和W2的連接處為該遠(yuǎn)傳電流信號(hào)的負(fù)端；讀/寫存儲(chǔ)器(11)由U16及外圍電路組成，U16的第5腳和第6腳分別和單片機(jī)U1的第16腳和第17腳連接；顯示及報(bào)警電路(12)由4個(gè)移位電路和4位數(shù)碼管組成，它的輸入端和單片機(jī)U1第1腳連接；觸摸鍵電路(13)由1個(gè)移位電路和3個(gè)觸摸鍵組成；INC鍵接移位電路11腳，DEC鍵接移位電路12腳，P鍵接移位電路13腳；觸摸鍵移位電路第1腳、第9腳和第2腳分別和單片機(jī)U1第2腳、第3腳和第4腳連接；電源電路(15)包括+15V；-15V，+5VA，+5VB，+3V五組直流穩(wěn)壓電源，+5VA和+3V電源共地，+15V，-15V和+5VB三路電源共地；+15V，-15V電源為運(yùn)算放大器電路提供工作電流；+5VA電源為單片機(jī)系統(tǒng)包括數(shù)碼顯示和觸摸鍵提供工作電源；+3V電源為4位數(shù)碼管提供電源，+5VB為模擬電路提供電源。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能磨音測(cè)量?jī)x，其特征是所述噪聲傳感 器(1)包括傳感器殼體(23)，傳感器端蓋(28)，麥克風(fēng)(24)，密封膜片(27); 麥克風(fēng)(24)和傳感器殼體(23)共中心軸線，麥克風(fēng)(24)的尾部和傳感器殼 體(23)緊密結(jié)合，傳感器(23)前端的外圓柱面上帶有外螺紋(25);傳感器 端蓋(28)的內(nèi)圓柱面帶有內(nèi)螺紋(26);傳感器端蓋(28)的底面開孔，密封 膜片(27)位于傳感器端蓋(28)和傳感器殼體(23)之間，傳感器殼體(23) 和傳感器端蓋(28)通過(guò)外螺紋(25)和內(nèi)螺紋(26)連接，并壓緊密封膜片(27); 麥克風(fēng)(24)信號(hào)線由傳感器殼體(23)尾部的引出線孔(21)弓l出，并由引出 線固定螺釘(22)壓緊。
專利摘要智能磨音測(cè)量?jī)x包括噪聲傳感器，前置放大器，檢波電路，模數(shù)換電路，單片機(jī)系統(tǒng)，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，V/I轉(zhuǎn)換電路，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器，顯示報(bào)警電路，觸摸鍵電路等。工作時(shí)噪聲傳感器將噪聲聲強(qiáng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入前置放大器放大后，再經(jīng)檢波模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)光耦合器輸入到單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后一方面輸送給顯示報(bào)警電路，另一方面通過(guò)光耦合器耦合給數(shù)模轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成遠(yuǎn)傳電流信號(hào)。該裝置誤差小，溫漂低，高可靠性，線性化讀數(shù)，具有較高的性能價(jià)格比。
文檔編號(hào)G01H11/06GK201152779SQ20082003050
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者丁長(zhǎng)征 申請(qǐng)人:丁長(zhǎng)征