專利名稱：焊劑測量控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種配有單片微機(jī)進(jìn)行焊劑比重和濃度的測量、比重控制的儀器，屬于電子測量儀器類。
目前在生產(chǎn)現(xiàn)
測量焊劑的比重通常是采用玻璃比重計(jì)來測量。這種測量方法，一般測量范圍窄、精度低，存在著較大的視覺誤差。若用常規(guī)的二次或三次儀表進(jìn)行測量，為了保證高精度測量，就會(huì)對(duì)敏感元件材料要求嚴(yán)，加工精度高，一般不易做到。
本發(fā)明的目的，在于避免現(xiàn)有技術(shù)的上述不足之處，而提供一種配有單片微機(jī)控制的比重調(diào)整測量儀。用本設(shè)備測焊劑的比重，增大了測量范圍，提高了測量的精度，放寬了對(duì)敏感元件及系統(tǒng)內(nèi)另件的精度;在現(xiàn)有的條件下，使高精度的測量成為可能。
本發(fā)明的任務(wù)是由以下措施來完成的。本裝置是由比重傳感器(1);微處理器(4);放大電路(2);模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)及顯示與控制電路(5)所組成。看附

圖1，它的比重傳感器是由差分式位移傳感器(8);浮筒(6);彈簧(7);滑塊(9);連接器(10);外殼(11);固定板(12)所組成，它的連接器一端連浮筒，另一端連浮塊，浮塊連著彈簧，彈簧懸掛于外殼上，外殼和差分式位移傳感器、固定板固定在一起?？锤綀D2和附圖3。浸入液體中的比重傳感器的浮筒隨著液體比重的變化，自身所受液體浮力也發(fā)生變化。浮力F＝V×P V為浮筒的體積;P為液體比重參數(shù)。連接浮筒的彈簧隨浮筒的受力的變化而產(chǎn)生位移變化。X＝ 1/(K) ×F×X為位移;K是彈簧的彈性鋼度。F是彈簧所受的力。這一位移變化經(jīng)過差分式位移傳感器，變?yōu)殡娦盘?hào)輸出。Ui＝SX，Ui傳感器輸出的電壓，S是位移傳感器的靈敏度。通過這一傳感系統(tǒng)，就可把液體比重參數(shù)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。Ui＝(Mg-VP)M為浮筒的質(zhì)量;g重力系數(shù)，差分式位移傳感器的輸出電壓的變化靠傳感器線圈內(nèi)連接彈簧和浮筒的滑塊的位移變化。這一小位移變化引起了線圈電磁
的變化。從而使輸出電壓Ui變化。由于滑塊的運(yùn)動(dòng)不和其他物體磨擦，這就大大提高了測量的靈敏度和精度。
本裝置的放大電路是起增益調(diào)整和零點(diǎn)調(diào)整的功能，它把比重傳感器的輸出電壓信號(hào)，通過電纜線接到這運(yùn)算放大器的輸入端，把該電壓信號(hào)放大成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)變化的電壓信號(hào)，通過由微處理器控制切換的CMOS模擬多路開關(guān)，接到模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路由A/D轉(zhuǎn)換集成電路和一個(gè)電阻、電容組成，它將輸入的模擬電壓量轉(zhuǎn)換成8位二進(jìn)制數(shù)字量。
本裝置的微處理器由三個(gè)集成電路組成，有MCS-51單片微處理器、數(shù)據(jù)鎖存器、程序存儲(chǔ)器。本裝置用的是單片微機(jī)，它通過軟件編程的方法，對(duì)模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制電壓信號(hào)(包括比重信號(hào)、溫度信號(hào)、混濁度信號(hào))和控制信號(hào)進(jìn)行采集，在比重測量傳感系統(tǒng)中，對(duì)浮筒體積尺寸的加工精度、重量誤差、彈簧彈性鋼度的線性誤差和位移傳感器的線性誤差，以及本裝置整個(gè)系統(tǒng)的誤差進(jìn)行補(bǔ)償、數(shù)據(jù)處理、采集和顯示控制。微處理器軟件程序流程圖如圖4。
本裝置有輸出控制泵體的驅(qū)動(dòng)電路、報(bào)警電路，有輸入操作控制的鍵盤和碼盤，和輸出顯示數(shù)碼管。
本裝置可以增加溫度傳感器;混濁度傳感器;液位傳感器，通過單片微機(jī)軟件編程的方法來進(jìn)行溫度、混濁度、液位引起的比重誤差的補(bǔ)償。
圖1，整機(jī)方框圖。
1.比重傳感器。2.放大電路。3.模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路。4.微處理器。5.顯示與控制電路。
圖2，比重傳感器的方框圖。
6.浮筒。7.彈簧。8.差分式位移傳感器。
圖3，比重傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
6.浮筒。7.彈簧。8.差分式位移傳感器。
9.浮塊。10.連接器。11.外殼。12.固定板。
圖4，焊劑濃度控制儀微處理器軟件流程圖。
圖5，焊劑濃度控制儀溫度，比重關(guān)系圖。
圖6，焊劑濃度控制儀構(gòu)成示意圖。
1.比重傳感器。13.溫度傳感器。14.液位傳感器。15.混濁度傳感器。16.信號(hào)采集電路。17.操作給定系統(tǒng)。18.μp微處理系統(tǒng)。19.顯示報(bào)警電路。20.輸出控制電路。21.焊劑。22.稀釋劑。23.泵。24.焊劑溶液槽。25.溶液。26.電磁閥。
圖7微處理器系統(tǒng)電路圖8模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖9輸入通道電路圖10輸出通道電路圖11電源電路實(shí)施例焊劑濃度控制儀。
焊劑濃度控制儀是由傳感器、單片微機(jī)、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及顯示與控制電路所組成，傳感器通過電纜線接到放大電路的輸入端，再由該放大電路的輸出端接到CMOS模擬開關(guān)的輸入端，CMOS開關(guān)的輸出端接到模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，CMOS開關(guān)的控制端接到單片微機(jī)輸入/輸出端口上，模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出線接到單片微機(jī)輸入/輸出端口上，模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的控制端接到單片微機(jī)的控制端口上;輸入鍵盤、碼盤通過導(dǎo)線接到單片微機(jī)的輸入/輸出端口的鎖存器1·2的輸入端，鎖存器1·2的輸出端接到單片微機(jī)的輸入/輸出端口上;輸出顯示數(shù)碼管由線路連接到單片微機(jī)輸入/輸出端口的鎖存器3·4輸出端，鎖存器3·4輸入接到單片微機(jī)輸入/輸出端口上。輸出泵體和電磁閥由電纜線接到驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，輸入/輸出鎖存器5的輸出端接到驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，鎖存器5的輸入端接到輸入/輸出端口上，泵體的幾個(gè)液體輸入口由塑料軟管分別接到電磁閥溶體輸出口上，泵體的液體輸出口由塑料軟管伸到混合溶液的容器中。每個(gè)電磁閥的液體輸入口由塑料軟管分別伸到不同的純?nèi)芤喝萜髦小?br> 本裝置的傳感器有4個(gè)比重傳感器、混濁度傳感器、液位傳感器、溫度傳感器。比重傳感器用的上面敘述的浮筒式比重傳感器。溫度傳感器是由鉑熱敏電阻和外套構(gòu)成，它的輸出端通過電纜線接到電阻變換網(wǎng)絡(luò)，電阻變換網(wǎng)絡(luò)的輸出端接到放大電路的輸入端。通過這四個(gè)傳感器所采集到生產(chǎn)現(xiàn)場的焊劑使用情況，經(jīng)過信號(hào)變換、比較、計(jì)算、校正、補(bǔ)償去驅(qū)動(dòng)顯示和執(zhí)行機(jī)構(gòu)(電磁閥或泵)，並調(diào)節(jié)焊劑和稀釋劑在槽中的配比，以調(diào)節(jié)焊劑濃度的比重值來滿足工藝要求，使焊劑使用效果最佳。在整個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)采集、處理、運(yùn)算、補(bǔ)償、輸出控制和顯示中，全部是以MCS-51八位單片微機(jī)為控制核心，系統(tǒng)工作流程圖如圖4。在進(jìn)行焊劑濃度控制中，必須考慮溫度對(duì)比重的影響。溫度對(duì)焊劑比重值的影響曲線如圖5。本裝置通過比重傳感器和溫度傳感器同時(shí)對(duì)液體比重值和溫度值進(jìn)行測量。以實(shí)測比重值為變量，實(shí)測溫度值為參變量，由于比重值是隨溫度而變，它通過單片微機(jī)進(jìn)行運(yùn)算、校正，使比重值補(bǔ)償?shù)教囟囟认碌谋戎刂?，從而有效地進(jìn)行了焊劑濃度的控制，使焊劑的使用效果最好。
下面把比重測量儀和浮漂式比重計(jì)的測量范圍和測量精度做一下比較。
本發(fā)明是利用單片微機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)信號(hào)通道上全數(shù)字化的控制，彌補(bǔ)了國產(chǎn)元器件離散性和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)誤差的精度影響。在單片微機(jī)上配上相應(yīng)的外圍設(shè)備，可以對(duì)大批量數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖分析，實(shí)現(xiàn)最佳控制。本發(fā)明不僅能實(shí)時(shí)測量和控制焊劑的比重、濃度，同時(shí)還能測量、控制比重小的液體的比重、濃度，能測溶液的溫度、混濁度，可以進(jìn)行液體的成分分析。電鍍?nèi)芤罕戎販y量。它以操作方便，測量范圍寬、精度高。適用于化工、醫(yī)藥等部門。
程序清單ORG8000HRESETAJMP＃MAINPOINTAJMP＃SEEVERORG8060HMAINMOVR1，＃20HMOV@R1，AMAIN3INCR1MOV@R1，ACJNER1，＃26H，＃MAIN3MOVR1，＃30HMOVR1，AMAIN4INCR1MOV@R1，ACJNER1，＃3BH，＃MAIN4MOV3DH，＃2EHMOV3EH，＃24HMOV3FH，＃FFHMOV8BH，＃FFHMOV8DH，＃FFHMOV89H，＃10HMOV81，＃50HMOV22H，＃OAMMOV232，H＃OBHMOV24H，＃OCH
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權(quán)利要求
1.一種液體測量控制儀，由比重傳感器(1)；微處理器(4)；放大電路(2)；模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)及顯示與控制電路(5)所組成，其特征是A比重傳感器是由差分式灰苽鞲釁 8)；浮筒(6)；彈簧(7)；滑塊(9)；連接器(10)；外殼(11)；固定板(12)，所組成，它的連接器一端連浮筒，另一端連浮塊，浮塊連著彈簧，彈簧懸掛于外殼上，外殼和差分式位移傳感器、固定板固定在一起。B微處理器采用的是單片微機(jī)，它通過軟件編程的方法，對(duì)比重傳感器(1)及儀器整個(gè)系統(tǒng)的誤差進(jìn)行補(bǔ)償、數(shù)據(jù)處理、采集和顯示控制。
2.按照權(quán)利要求1所述的液體測量控制儀，其特征是它用單片微機(jī)軟件編程的方法來進(jìn)行溫度、混濁度、液位引起的比重誤差的補(bǔ)償時(shí)，可以增加溫度傳感器(13);混濁度傳感器(15);液位傳感器(14)。
全文摘要
本發(fā)明是一種配有單片微機(jī)進(jìn)行焊劑比重和濃度的測量、比重控制的儀器，本發(fā)明是由浮筒式比重傳感器、放大電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片微機(jī)及顯示與控制電路連結(jié)而成。它用微處理機(jī)軟件編程的方法進(jìn)行誤差補(bǔ)償和比重控制。用該儀器尤其能在大生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)測量和調(diào)整焊劑的比重(包括比重小的液體)，同時(shí)它配上相應(yīng)的外圍設(shè)備還能測溶液的溫度、混濁度。它操作方便、測量范圍寬、精度高，適用于溶液濃度控制、電鍍?nèi)芤罕戎販y量、液體成分分析等化工、醫(yī)藥部門。
文檔編號(hào)G01N9/10GK1034062SQ8710125
公開日1989年7月19日 申請(qǐng)日期1987年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月16日
發(fā)明者王濤 申請(qǐng)人:北京東風(fēng)無線電廠