專利名稱：一種圓圖記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于模擬記錄領(lǐng)域，尤其涉及一種圓圖記錄儀。
背景技術(shù)：
圓圖記錄儀是專門對(duì)管道或密封容器進(jìn)行壓力、溫度、濕度等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的電子數(shù)據(jù)記錄裝置，其基本結(jié)構(gòu)包括控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、走紙記錄模塊和時(shí)鐘模塊，其 中控制系統(tǒng)包括微處理器、顯示器和輸入鍵盤；時(shí)鐘模塊用于設(shè)定采集、記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔；數(shù)據(jù)采集模塊包括傳感器和AD轉(zhuǎn)換器，傳感器可以直接安裝在待監(jiān)測(cè)的環(huán)境內(nèi)， 按照時(shí)鐘模塊設(shè)定的記錄時(shí)間間隔采集數(shù)據(jù)、并將數(shù)據(jù)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成信號(hào)后輸送 到控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)一方面對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，將運(yùn)算結(jié)果顯示出來(lái)，一方面控制走紙記錄模 塊將數(shù)據(jù)繪制成曲線圖；走紙記錄模塊包括一張圓形的記錄紙，記錄紙中心開(kāi)有圓孔用于安裝驅(qū)動(dòng)軸，在 紙張上有一個(gè)指針式的記錄筆，記錄筆和走紙軸由同一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，記錄筆在微處理器的 控制下、找到記錄紙上的“零點(diǎn)”、即記錄起始點(diǎn)后，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)在“零點(diǎn)”時(shí)間軸上記錄下當(dāng) 時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)值，然后記錄紙?jiān)谧呒堓S帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，角度的大小=360° /(記錄 周期/記錄時(shí)間間隔)，記錄筆筆尖移動(dòng)到相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)值位置、記錄下當(dāng)時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 值，直至記錄紙轉(zhuǎn)過(guò)360°，記錄筆在紙上畫(huà)出曲線圖。圓圖記錄儀集傳感器、智能儀表于一體，能夠按照設(shè)定的數(shù)據(jù)記錄時(shí)間間隔采集、 記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)LED顯示實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)值和歷史數(shù)據(jù)，可利用鍵盤選擇監(jiān)測(cè)對(duì)象和 修改時(shí)鐘參數(shù)，也可通過(guò)U盤讀取到計(jì)算機(jī)上，配合上位計(jì)算機(jī)管理軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng) 計(jì)、分析，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常時(shí)，還可以及時(shí)報(bào)警、并切斷監(jiān)測(cè)對(duì)象的電力輸入等，避免事故發(fā)生。但是，傳統(tǒng)的圓圖記錄儀存在一個(gè)很大的問(wèn)題記錄的起始時(shí)間不能實(shí)現(xiàn)由記錄 筆自動(dòng)同步對(duì)應(yīng)記錄曲線日期記錄，而是在記錄起始時(shí)或結(jié)束后由人工手動(dòng)填寫(xiě)，這種填 寫(xiě)方式需要耗費(fèi)人工，而且由于記錄起始時(shí)間填寫(xiě)的隨意性、可信度差，在食品，冶金，化 工，石油，電力，供熱，軍工等行業(yè)安全事故發(fā)生時(shí)，記錄數(shù)據(jù)無(wú)法作為可信的法律證據(jù)采 用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種可由記錄筆在記錄紙上標(biāo)定準(zhǔn)確 的記錄起始時(shí)間、無(wú)需手工填寫(xiě)的圓圖記錄儀。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種圓圖記錄儀，包括控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、走紙記錄模塊、時(shí)鐘、鍵盤輸入單元和顯示單元，其中控制系統(tǒng)包括微處理器、顯示器和輸入鍵盤；數(shù)據(jù)采集模塊包括傳感器和AD轉(zhuǎn)換器，傳感器通過(guò)信號(hào)傳送線路與AD轉(zhuǎn)換器相連，AD轉(zhuǎn)換器通過(guò)信號(hào)傳送線路 與控制系統(tǒng)相連；走紙記錄模塊包括記錄筆和與其相配合的圓圖記錄紙，圓圖記錄紙上設(shè) 有零點(diǎn)和數(shù)據(jù)記錄區(qū)；時(shí)鐘通過(guò)信號(hào)傳送線路與控制系統(tǒng)相連，其特征在于所述記錄筆 由記錄筆電機(jī)驅(qū)動(dòng)，圓圖記錄紙由走紙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，記錄筆電機(jī)和走紙電機(jī)分別通過(guò)控制線 路與控制系統(tǒng)相連，圓圖記錄紙上設(shè)有起始時(shí)間選定區(qū)，起始時(shí)間選定區(qū)內(nèi)設(shè)有起始時(shí)間的選擇標(biāo)定 值，所述微控制器包括在時(shí)鐘上讀取記錄起始時(shí)間、并控制記錄筆在起始時(shí)間選定區(qū) 內(nèi)選擇相應(yīng)時(shí)間值標(biāo)定的起始時(shí)間記錄單元。其中，數(shù)據(jù)采集模塊采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AD信號(hào)傳輸給微控制器，走紙 記錄模塊受微控制器驅(qū)動(dòng)、將微控制器獲得并處理過(guò)的數(shù)據(jù)在圓圖記錄紙上繪制成曲線 圖，時(shí)鐘用于控制數(shù)據(jù)采集、記錄的時(shí)間間隔并在記錄開(kāi)始時(shí)將起始記錄時(shí)間通知起始時(shí) 間記錄單元，由起始時(shí)間記錄單元記錄該時(shí)間，起始時(shí)間記錄單元在接收到由鍵盤輸入的 起始時(shí)間標(biāo)定請(qǐng)求后、控制記錄筆在圓圖記錄紙上標(biāo)定。由于圓圖記錄紙上設(shè)有零點(diǎn)和位置固定的起始時(shí)間選定區(qū)，因此起始時(shí)間記錄單 元只需根據(jù)接收到的實(shí)際起始記錄時(shí)間，在圓圖記錄紙上找出對(duì)應(yīng)的時(shí)間值坐標(biāo)、然后控 制走紙電機(jī)走紙、記錄筆電機(jī)移動(dòng)，使記錄筆對(duì)準(zhǔn)該位置標(biāo)定，就可以實(shí)現(xiàn)記錄筆自動(dòng)填寫(xiě) 日期；由于走紙電機(jī)和記錄筆電機(jī)相互獨(dú)立、分別受控制系統(tǒng)控制，從而在記錄起始時(shí)間時(shí) 可以單獨(dú)對(duì)走紙時(shí)間、長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整、實(shí)現(xiàn)精確的標(biāo)定?？紤]到實(shí)際操作中的需要，時(shí)間選定區(qū)內(nèi)的起始時(shí)間選擇值一般可選擇包括年份 選擇值、1 12月月份選擇值、1 31日日期選擇值、AMl PM12時(shí)小時(shí)選擇值、1 59分 分鐘數(shù)選擇值在內(nèi)的多種選擇值，為確定記錄起始時(shí)間的年、月、日、分提供選擇。進(jìn)一步的，現(xiàn)有圓圖記錄儀中普遍采用的都是同步電機(jī)，同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速是不變 的，因此現(xiàn)有圓圖記錄儀要改變記錄的時(shí)間間隔，如從15分鐘采集、記錄一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)?30分鐘一次，則走紙速度、記錄時(shí)間間隔要變?yōu)樵瓉?lái)的一倍。這種改變一般是利用具有若干 種傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、如具有不同螺旋段的蝸桿加蝸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的、受傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的限 制，一般時(shí)間間隔只能變化為固定的幾種，實(shí)際中往往不夠用。一種優(yōu)選方案是，記錄筆電 機(jī)和走紙電機(jī)均采用步進(jìn)電機(jī)，由于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于微處理器發(fā)出 的脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。這一線性 關(guān)系的存在，使得走紙速度、記錄時(shí)間間隔的變化可以非常靈活、準(zhǔn)確，用戶只需通過(guò)鍵盤 進(jìn)行設(shè)置，從而改變微處理器發(fā)給記錄筆電機(jī)和走紙電機(jī)的脈沖信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)記錄時(shí)間 間隔的靈活變化，從而在允許的范圍內(nèi)盡可能的采用比較大的時(shí)間間隔，延長(zhǎng)每張記錄紙 的使用期限、節(jié)約紙張，并且可靠性更高。再進(jìn)一步，考慮到圓圖記錄儀需要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)往往是壓力、溫度、濕度中的一種或 多種，在進(jìn)行一種以上對(duì)象的監(jiān)測(cè)時(shí)，可以使用多臺(tái)只具有單一監(jiān)測(cè)功能的記錄儀分別針 對(duì)不同的監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也可以對(duì)一臺(tái)記錄儀配備多種傳感器以采集不同監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)， 然后利用同一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換后送入微處理器，同時(shí)，配備相應(yīng)數(shù)量的記錄筆，每種 記錄筆分別通過(guò)獨(dú)立的記錄筆電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所有記錄筆電機(jī)均通過(guò)控制線路與控制系統(tǒng)相連，每種記錄筆繪制一種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的曲線圖，從而實(shí)現(xiàn)利用一臺(tái)記錄儀在一張記錄紙上繪制多條監(jiān)測(cè)曲線的功能，降低監(jiān)測(cè)成本上的投入，節(jié)約紙張。例如，如果同時(shí)需要對(duì)壓力和 溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，則可以對(duì)一臺(tái)記錄儀配備壓力、溫度兩個(gè)傳感器，兩個(gè)傳感器均通過(guò)信號(hào)傳 送線路與AD轉(zhuǎn)換器相連，同時(shí)配備有壓力記錄筆電機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓力記錄筆、溫度記錄筆電機(jī) 驅(qū)動(dòng)的溫度記錄筆，壓力記錄筆電機(jī)、微處理器、AD轉(zhuǎn)換器、壓力傳感器之間的信號(hào)傳輸與 溫度記錄筆電機(jī)、微處理器、AD轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器之間的信號(hào)傳輸是相互獨(dú)立的，互不干 擾，這種雙筆記錄的模式可以在一張圓圖紙上同時(shí)繪制壓力、溫度曲線。本實(shí)用新型的有益效果在于①采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、控制系統(tǒng)中增設(shè)了起始時(shí)間記錄單元，記錄紙中增加了 起始時(shí)間選定區(qū)，可由記錄筆在記錄紙上選擇標(biāo)定準(zhǔn)確的記錄起始時(shí)間，提高了記錄儀的 自動(dòng)化水平，降低了人為因素，可以為監(jiān)管部門提供確實(shí)可靠的日期數(shù)據(jù)；②電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)，可靈活設(shè)置步進(jìn)電機(jī)走紙速度、改變記錄的時(shí)間間隔，從而 最大延長(zhǎng)記錄紙的使用周期，節(jié)約紙張，降低管理成本；③與目前普遍使用的同步電機(jī)相比，步進(jìn)電機(jī)還具有價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，因此盡管電 機(jī)數(shù)量增加了，但生產(chǎn)成本反而有所下降，并且儀表無(wú)故障時(shí)間更長(zhǎng)，可靠性、操作性、公正 性更強(qiáng)；④可擴(kuò)展為多傳感器、多筆配置，從而利用一臺(tái)記錄儀在一張記錄紙上繪制多條 監(jiān)測(cè)曲線，降低監(jiān)測(cè)成本投入，節(jié)約紙張。

圖1為現(xiàn)有圓圖記錄儀的組成結(jié)構(gòu)圖圖2為現(xiàn)有圓圖記錄儀使用的記錄紙局部示意圖圖3為本實(shí)用新型圓圖記錄儀的組成結(jié)構(gòu)圖圖4為本實(shí)用新型的圓圖記錄紙正視圖圖5為本實(shí)用新型一種優(yōu)選方案的工作流程圖圖1 5中1為記錄筆，2為起始時(shí)間選定區(qū)，3為數(shù)據(jù)記錄區(qū)，4為記錄筆電機(jī)， 5為控制系統(tǒng)，6為時(shí)鐘，7為AD轉(zhuǎn)換器，8為傳感器，9為走紙電機(jī)，10為圓圖記錄紙，11為 電機(jī)，12為零點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1中，記錄筆1和記錄紙10采用同一個(gè)電機(jī)11驅(qū)動(dòng)，普通采用的是同步電機(jī)， 走紙速度只有有限幾種固定的選擇，采用傳統(tǒng)原始模擬記錄紙，如圖2。由于記錄年、月、日、 時(shí)、分必須控制改變走紙速度、依靠相應(yīng)的控制單元來(lái)完成，記錄紙必須有相應(yīng)日期標(biāo)志， 而傳統(tǒng)記錄儀沒(méi)有相應(yīng)的控制單元，原始記錄紙沒(méi)有日期標(biāo)志，因此，目前市場(chǎng)上使用的圓 度記錄儀無(wú)法實(shí)現(xiàn)日期記錄。圖3中，記錄筆1由記錄筆電機(jī)4驅(qū)動(dòng)，圓圖記錄紙10由走紙電機(jī)9驅(qū)動(dòng)，記錄筆 電機(jī)4和走紙電機(jī)9分別通過(guò)控制線路與控制系統(tǒng)相連，圓圖記錄紙10上設(shè)有起始時(shí)間選 定區(qū)2，起始時(shí)間選定區(qū)2內(nèi)設(shè)有起始時(shí)間的選擇標(biāo)定值，包括年、月、日、時(shí)、分，如圖4所示，微控制器5設(shè)有在時(shí)鐘6上讀取記錄起始時(shí)間、并控制記錄筆1在起始時(shí)間選定區(qū)2內(nèi) 選擇相應(yīng)時(shí)間值標(biāo)定的起始時(shí)間記錄單元。起始時(shí)間記錄單元分別控制走紙、記錄電機(jī)，自 動(dòng)標(biāo)記對(duì)應(yīng)的起始日期和時(shí)間。 圖5為本記錄儀一種優(yōu)選方案的工作流程圖，記錄初始時(shí)，記錄筆電機(jī)4控制記 錄筆1回到零點(diǎn)12，一路至多路傳感器8采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換成AD信號(hào)后傳輸給控制系統(tǒng) 5，如果監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常，控制系統(tǒng)5報(bào)警并停止相關(guān)設(shè)備的供電，控制系統(tǒng)5對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理 后，利用顯示器將運(yùn)算結(jié)果顯示出來(lái)，并控制走紙記錄模塊將數(shù)據(jù)繪制成曲線圖；在曲線圖 繪制過(guò)程中，用戶可利用鍵盤輸入、設(shè)置記錄筆電機(jī)4、走紙電機(jī)9參數(shù)，靈活改變這兩個(gè)步 進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可設(shè)置時(shí)鐘6參數(shù)，校準(zhǔn)時(shí)鐘時(shí)刻，可讀取、標(biāo)定起始記錄時(shí)間，可在選擇監(jiān) 測(cè)多種不同數(shù)據(jù)時(shí)，選擇合適的數(shù)據(jù)量程以便微處理器能針對(duì)數(shù)據(jù)種類進(jìn)行處理。
權(quán)利要求一種圓圖記錄儀，包括控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊、走紙記錄模塊、時(shí)鐘(6)、鍵盤輸入單元和顯示單元，其中控制系統(tǒng)包括微處理器(5)、顯示器和輸入鍵盤；數(shù)據(jù)采集模塊包括傳感器(8)和AD轉(zhuǎn)換器(7)，傳感器(8)通過(guò)信號(hào)傳送線路與AD轉(zhuǎn)換器(7)相連，AD轉(zhuǎn)換器(7)通過(guò)信號(hào)傳送線路與控制系統(tǒng)相連；走紙記錄模塊包括記錄筆(1)和與其相配合的圓圖記錄紙(10)，圓圖記錄紙上設(shè)有零點(diǎn)(12)和數(shù)據(jù)記錄區(qū)(3)；時(shí)鐘(6)通過(guò)信號(hào)傳送線路與控制系統(tǒng)相連，其特征在于所述記錄筆(1)由記錄筆電機(jī)(4)驅(qū)動(dòng)，圓圖記錄紙(10)由走紙電機(jī)(9)驅(qū)動(dòng)，記錄筆電機(jī)(4)和走紙電機(jī)(9)分別通過(guò)控制線路與控制系統(tǒng)相連，圓圖記錄紙(10)上設(shè)有起始時(shí)間選定區(qū)(2)，起始時(shí)間選定區(qū)(2)內(nèi)設(shè)有起始時(shí)間的選擇標(biāo)定值，所述微控制器(5)包括在時(shí)鐘(6)上讀取記錄起始時(shí)間、并控制記錄筆(1)在起始時(shí)間選定區(qū)(2)內(nèi)選擇相應(yīng)時(shí)間值標(biāo)定的起始時(shí)間記錄單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓圖記錄儀，其特征在于所述記錄筆電機(jī)(4)和走紙電機(jī) (9)均為步進(jìn)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓圖記錄儀，其特征在于所述時(shí)間選定區(qū)(2)內(nèi)的起始時(shí) 間選擇值包括年份選擇值、1 12月月份選擇值、1 31日日期選擇值、AMl PM12時(shí)小 時(shí)選擇值、1 59分分鐘數(shù)選擇值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓圖記錄儀，其特征在于所述傳感器(8)包括壓力、溫度、 濕度傳感器中的至少一種，且每種傳感器(8)均通過(guò)信號(hào)傳送線路與AD轉(zhuǎn)換器(7)相連， 所述記錄筆(1)種類與傳感器(8)種類相適應(yīng)，且每種記錄筆分別通過(guò)獨(dú)立的記錄筆電機(jī) 驅(qū)動(dòng)，所有記錄筆電機(jī)均通過(guò)控制線路與控制系統(tǒng)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓圖記錄儀，其特征在于所述傳感器(8)包括壓力、溫度傳 感器，壓力、溫度傳感器均通過(guò)信號(hào)傳送線路與AD轉(zhuǎn)換器(7)相連，所述記錄筆(1)包括壓 力記錄筆電機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓力記錄筆、溫度記錄筆電機(jī)驅(qū)動(dòng)的溫度記錄筆，且壓力記錄筆電機(jī)、 溫度記錄筆電機(jī)均通過(guò)控制線路與控制系統(tǒng)相連。
專利摘要一種圓圖記錄儀，包括控制系統(tǒng)、傳感器、AD轉(zhuǎn)換器、走紙記錄模塊、時(shí)鐘、鍵盤輸入單元和顯示單元，傳感器通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器與控制系統(tǒng)相連；時(shí)鐘控制系統(tǒng)相連，走紙記錄模塊包括記錄筆和與其相配合的圓圖記錄紙，記錄筆由記錄筆電機(jī)驅(qū)動(dòng)，圓圖記錄紙由走紙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，記錄筆電機(jī)和走紙電機(jī)分別通過(guò)控制線路與控制系統(tǒng)相連，圓圖記錄紙上設(shè)有零點(diǎn)、數(shù)據(jù)記錄區(qū)和起始時(shí)間選定區(qū)，起始時(shí)間選定區(qū)內(nèi)設(shè)有起始時(shí)間的選擇標(biāo)定值。本實(shí)用新型由記錄筆在記錄紙上選擇標(biāo)定準(zhǔn)確的記錄起始時(shí)間，提高了記錄儀的自動(dòng)化水平，降低了人為因素，可為監(jiān)管部門提供確實(shí)可靠的日期數(shù)據(jù)；同時(shí)降低了監(jiān)測(cè)成本投入，可靠性、操作性更強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01D9/38GK201575824SQ20092021231
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者劉宏正, 周志新, 張邦興, 朱文衛(wèi), 錢楊 申請(qǐng)人:上海老大華科技發(fā)展有限公司