[其他]鋼弦式電腦檢測(cè)儀

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87212712
• 申請(qǐng)日: 1987-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87212712U
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙振遠(yuǎn);鄧鐵六;牛慶軍;鄧曉靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東礦業(yè)學(xué)院礦壓研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01D7/02
• 分類(lèi)號(hào): G01D7/02;G01D5/12
• 代理公司: 山東省專(zhuān)利服務(wù)處
• 代理人: 莊益利

本實(shí)用新型是一種礦用本質(zhì)安全型數(shù)字化檢測(cè)儀表。目前檢測(cè)儀表，有電阻應(yīng)變式數(shù)字化儀表，鋼弦式頻率儀等。前者雖可直接顯示壓力，但傳感器的零點(diǎn)漂移較大，長(zhǎng)期檢測(cè)的可靠性遠(yuǎn)不如鋼弦式傳感器，且因不允許用長(zhǎng)電纜連接，故滿足不了礦山建筑等行業(yè)長(zhǎng)期及遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)的需要。而后者雖可長(zhǎng)距離監(jiān)測(cè)，但只能顯示傳感器的輸出頻率，不能計(jì)算和顯示壓力，應(yīng)變等物理量，屬于非智能儀表。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種本質(zhì)安全型檢測(cè)儀器，性能優(yōu)良、使用方便又能直接顯示壓力、應(yīng)變等的數(shù)值。

附圖說(shuō)明：圖1為原理框圖。［1］是雙線圈自激型鋼弦激發(fā)器（詳見(jiàn)圖2），［2］是單片微型計(jì)算機(jī)，［3］是由鎳鎘蓄電池供電的本質(zhì)安全型電源（詳見(jiàn)圖3）。［4］是與本實(shí)用新型配套使用的雙線圈自激型鋼弦式傳感器中的鋼弦和磁頭，A為激發(fā)磁頭，B為感應(yīng)磁頭，C為鋼弦。圖3中本質(zhì)安全型電源的［＋5V］端與圖2中［＋5V］端相連，接地端相連。單片微型計(jì)算機(jī)［2］通過(guò)［C8］與雙線圈自激型鋼弦激發(fā)器的頻率信號(hào)輸出端相連（如圖2所示）。檢測(cè)時(shí)將圖2中［11］［12］［13］［14］端分別與圖1中傳感器［4］的［15］［16］［17］［18］端相連接。

本實(shí)用新型由雙線圈自激型鋼弦激發(fā)器［1］，單片微型計(jì)算機(jī)［2］和本質(zhì)安全型電源［3］三部分組成。具體電路可參閱圖2－圖3，元件構(gòu)件均為常規(guī)符號(hào)表示。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)不僅在于能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)雙線圈自激型鋼弦式傳感器的鋼弦振動(dòng)頻率，計(jì)算、顯示相應(yīng)的壓力或位移等物理量的值，而且所設(shè)計(jì)的雙線圈自激型鋼弦激發(fā)器性能優(yōu)良，激發(fā)快，激發(fā)距離遠(yuǎn)——用四芯雙絞電纜線長(zhǎng)度在300米以上。鋼弦不振時(shí)無(wú)干擾頻率輸出。且各個(gè)不同的激發(fā)器性能一致；本質(zhì)安全型電源具有多種保護(hù)功能，安全可靠保證本儀器為本質(zhì)安全型，可用于有瓦斯及煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井。并且體積小、重量輕（1公斤）、攜帶方便、性能穩(wěn)定可靠。

整機(jī)的工作過(guò)程如下：按［T1］啟動(dòng)電源［3］后，本機(jī)各部分得電進(jìn)入工作狀態(tài)。先將壓力盒的編號(hào)及常數(shù)通過(guò)單片微型計(jì)算機(jī)的鍵盤(pán)打入單片微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中。關(guān)機(jī)后該常數(shù)仍貯存在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中。用帶插頭插座的四芯電纜將壓力盒與本機(jī)相連。壓力盒中鋼弦［C］的微小振動(dòng)在感應(yīng)磁頭［B］中感生微小正弦電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)由［13］［14］端經(jīng)［C1］［C2］輸入給雙線圈自激型鋼弦激發(fā)器的前置放大器［IC1］，經(jīng)放大后推動(dòng)功放級(jí)放大整形、通過(guò)［11］［12］端回輸?shù)綁毫械募ぐl(fā)磁頭［A］中加強(qiáng)鋼弦的振動(dòng)。于是鋼弦［C］迅速起振，直到某一幅度一周期內(nèi)反饋的能量與擾動(dòng)空氣等消耗的能量平衡時(shí)鋼弦振動(dòng)保持穩(wěn)定。此時(shí)激發(fā)器電路自［C7］輸出一與鋼弦振動(dòng)同頻率的正弦波電信號(hào)給運(yùn)算放大器［IC2］，經(jīng)［IC2］放大整形后經(jīng)［C8］輸出矩形波頻率信號(hào)給單片微型計(jì)算機(jī)［2］。單片微型計(jì)算機(jī)［2］檢測(cè)該矩形波電信號(hào)的周期，計(jì)算出頻率并顯示此時(shí)壓力盒中鋼弦振動(dòng)的頻率。從鍵盤(pán)上打入該壓力盒的編號(hào)，單片微型計(jì)算機(jī)將根據(jù)該壓力盒常數(shù)計(jì)算并顯示此時(shí)壓力盒所承載的壓力數(shù)值，（或相應(yīng)的位移、應(yīng)變、應(yīng)力等的值）。按下［T2］電源［3］即關(guān)斷，整機(jī)停止工作。

雙線圈自激型鋼弦激發(fā)器［1］的電原理圖如圖2所示。前置放大器［IC1］和［R1］［R6］［C1］［C2］［C3］組成前置放大級(jí)。［R2］［R3］［R4］［R5］［C4］［C5］和［BG1］組成前置放大級(jí)。［C6］為級(jí)間耦合電容。整形輸出級(jí)由［IC2］和［R7］［R8］［R9］［C7］［C8］組成。前置放大器［IC1］為差動(dòng)輸入的集成音頻放大電路，其輸入端并連有衰減電阻［R1］。功放級(jí)晶體管［BG1］靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在飽和區(qū)，阻容耦合輸出選自集電極。鋼弦頻率信號(hào)由［IC2］放大整形后通過(guò)［C8］輸出給單片微型計(jì)算機(jī)。本激發(fā)電路具有下述優(yōu)點(diǎn)：第一，用四芯雙絞線電纜連接鋼弦式傳感器時(shí)，電纜長(zhǎng)度可達(dá)300米以上，接長(zhǎng)電纜300米時(shí)，對(duì)頻率的影響不大于0.5Hz；第二，激發(fā)鋼弦振動(dòng)頻率穩(wěn)定，恒溫下頻率變動(dòng)不超過(guò)正負(fù)0.2Hz；第三，鋼弦不振時(shí)無(wú)干擾振蕩輸出；第四，各激發(fā)器的一致性好。