專利名稱：便攜式液晶顯示氫氣露點測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型為一種在火力發(fā)電廠現(xiàn)場使用的可移動的便攜式液晶顯示氫氣露點測試裝置。主要用于測試火力發(fā)電廠使用的冷卻氫氣的露點、濕度、溫度、氣壓，屬火力發(fā)電廠測試儀表的設計與制造的技術領域。
目前，火力發(fā)電廠的發(fā)電設備大都采用氫冷發(fā)電機組，即用氫氣做冷卻劑的發(fā)電機組，氫氣在制造和使用中會產生不同含量的水蒸氣，這樣也就增加了氫氣中水分的含量，濕度亦增加，將會影響發(fā)電機組的絕緣性能。還會使機組的零部件腐蝕，降低了機組壽命，還會引發(fā)事故。氫氣中的水蒸氣有氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時有一個臨界溫度，將會產生露珠，即露點，測量露珠的溫度并換算就可得到氫氣的濕度、壓力，即可根據其數值調控氫氣狀況，以保證發(fā)電機組的正常運轉，故在火力發(fā)電廠測試冷卻氫氣的露點是十分重要的。
國內有的火力發(fā)電廠使用的氫氣露點測試儀，雖然可測量氫氣壓力、露點、溫度、濕度，但結構落后，數碼顯示管每次只能顯示一種數值，如果需要連續(xù)觀測另一項參數時，則必須等下一個循環(huán)過來才能看到，工作程序十分繁瑣，浪費時間，使用很不方便。
有的火力發(fā)電廠使用的露點測試裝置只能安裝在某一固定位置，不可移動，每一有關場所都得配備一臺同類儀表，造成很大的設備浪費，由于它的不可移動性，也給測試帶來很大的局限性。
有的火力發(fā)電廠使用的氫氣露點測試儀，技術落后，測量數據誤差大、數據不夠準確，測量、計算、顯示、報警不能同步進行，測試性能低。
有的氫氣露點測試儀只能使用220V交流電源，不能使用低壓直流電源，一旦停電就不能進行，而且還很不安全。
本實用新型的發(fā)明目的就是針對現(xiàn)有技術的不足，設計一種新型的供火力發(fā)電廠使用的便攜式可移動的、交直流兩用的、用液晶方式同步顯示的、程序控制的氫氣露點測試儀，應用計算機信息技術，程序化的完成信息攝取、收集、計算、指令、顯示、報警功能，使氫氣露點測試儀真正成為一完整的計算機控制的自動化測試裝置。
本使用新型的主要結構由殼體座、殼體罩、液晶顯示模塊、液晶顯示控制器、電控電路板、單片計算機、智能充電機構、穩(wěn)壓散熱機構、變壓器、多芯插頭、插座、調控開關、指示燈、電纜導線組成；其特征為在殼體座1的上方裝有殼體罩2、提手4，殼體座1的正面中間位置裝有液晶顯示模塊3，殼體座1的右側上方有指示燈5、6，中間有開關7、8、9，下方有旋扭10；殼體座1的內部中間位置裝有電控電路板11、充電電路板12，電控電路板11上裝有單片計算機14，充電電路板12上裝有智能充電模塊13，殼體座1的內部左側板上裝有液晶顯示模塊3及液晶顯示控制器26，殼體座1的右側板上裝有充電電池15、保險管16、電源開關17、多芯插座18、19、33、電源插座25，殼體座1的右下方裝有穩(wěn)壓散熱器21、22、變壓器49，各電器零部件之間由電纜導線聯(lián)結。
所述的電控電路板11上有單片計算機14及14個分電路，即電源變換電路IC1、交直流選擇電路IC2、直流變換電路IC3、可調穩(wěn)壓電路IC4，可調穩(wěn)壓電路IC5、逆變電路IC6、顯示器直流變換電路IC7、晶體震蕩電路IC8、量程選擇電路IC9、單片計算機監(jiān)控電路IC10、模擬數字轉換電路IC11、控制執(zhí)行機構繼電器電路IC12、報警電路IC13、液晶顯示電路IC14；電源變換電路IC1220V交流電源經K、L點進入K1，一路經電阻R5、二極管D2濾波接發(fā)光二極管D3進行電源顯示，一路經變壓器TC變壓后，經二極管D4、D5、D6、D7組成整流橋整流后接電容C1、C2進入穩(wěn)壓器U8、U9，穩(wěn)壓器U8輸出后通過+18V電源接點VP進入充電電路，穩(wěn)壓器U9輸出后進入交直流選擇電路IC2的開關K3；交直流選擇電路IC2開關K3通過切換分別給兩個電路供電，一路通過接點VCC1、VSS1進入充電電路，一路進入直流變換電路開關K4，開關K4通過接點VB1VB2進入充電電路；直流變換電路IC3由開關K4傳輸來的直流電壓信號進入直流變換器U7、通過端子85、84、接點I、G向計算機U1輸入+5V直流電壓，通過端子83、82進入可調穩(wěn)壓電路IC4，通過端子81、82進入可調穩(wěn)壓電路IC5，U7的端子84、85通過P、Q點聯(lián)結液晶顯示控制電路IC14的端子54、57；可調穩(wěn)壓電路IC4由變換器U7傳輸來的+12V電壓信號經電阻R17、R18、R19、可調穩(wěn)壓器T3穩(wěn)壓后，通過接點M及穩(wěn)壓電路IC5的O點接多芯插座，給外配的傳感器供電；可調穩(wěn)壓電路IC5由變換器U7傳輸來的-12V直流電壓信號，經電阻R20、R21、R22及可調穩(wěn)壓器T4穩(wěn)壓后通過接點O、N，進入多芯插座、給外配的傳感器供電。
逆變電路IC6由直流變換電路IC3的端子84、85及接點P、Q傳輸來的+5V直流電壓信號進入電源逆變器U6，由逆變器U6輸出的高頻交流信號通過端子77、78進入液晶顯示模塊3的端子106、107；顯示器直流變換電路IC7由直流變換電路IC3的變換器U7傳輸來的電壓信號進入變換器U5、R16，變換后與液晶顯示控制電路的端子55、56聯(lián)結；晶體振蕩電路IC8晶體振蕩器XT聯(lián)通電容C3、C4濾波后聯(lián)結單片計算機U1的端子11、12；量程選擇電路IC9；+5V的直流電源VCC接通后經電阻R4進入單片計算機U1的端子8，另一路經開關K2接地；計算機監(jiān)控電路IC10+5V直流電源VCC接通后經電阻R2、R3接地，另一路經端子36進入監(jiān)控芯片U3，U3的端子37、38接二極管D1，U3的端子41、40、39分別聯(lián)結單片計算機U1的端子5、6、7；模擬數字轉換電路IC11+5V直流電源VCC接通后經電阻R1接地，另一路進入模擬數字轉換器U2，U2的端子28、29、30分別聯(lián)結外配信息傳感器的A、B、C端，轉換器U2的端子35、34、33、32分別聯(lián)結單片計算機U1的1、2、3、4端子；控制執(zhí)行機構繼電器IC12由單片計算機U1的端子13、14輸出，一路經電阻R10、R11、三極管T1聯(lián)結固態(tài)繼電器SSR1，再經電阻R8、電容C5、壓敏電阻YM1聯(lián)結多芯插座18的D、E端；另一路經電阻R12、R13、三極管T2進入固態(tài)繼電器SSR2，再經電阻R9、電容C6、壓敏電阻YM2聯(lián)結多芯插座18的F、H端；固態(tài)繼電器SSR1、SSR2分別經電阻R7、R6與+5V直流電源VCC聯(lián)通；報警電路IC13由單片計算機U1的端子15輸出后聯(lián)結光電耦合器TP，光電耦合器TP一路經三極管T5接地，一路聯(lián)通蜂鳴器FM，另一路經電阻R14聯(lián)通+5V直流電源VCC；液晶顯示控制電路IC14單片計算機U1的端子16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27分別聯(lián)結液晶顯示控制器U4的端子42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53，控制器U4的端子71、70、69、68、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58分別聯(lián)結液晶顯示模塊U10的端子92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105，同時，控制器U4通過端子106、107與遞變器U6聯(lián)結。
所述的智能充電機構是由；充電電路板12、智能充電模塊13、充電電池15組成；充電電路板12上裝有智能充電模塊13，即充電模塊U11，充電模塊U11的端子108、109聯(lián)結交直流選擇電路IC2的VSS1端，充電模塊U11的端子117經電阻R23、端子116經發(fā)光二極管D8、電阻R24，端子115經發(fā)光二極管D9、電阻R25、端子114輸出會合后經電容C8接VSS1，同時端子117經接點W1、三極管T7、接點W3、電阻R31接交直流選擇電路IC2的電源端VSS1；充電模塊U11的端子112直接接交直流選擇電路IC2的VCC1電源端；充電模塊U11的端子113經R26、R27、電容C7、三極管T6進入電源變換電路IC1的+18V直流電源端VP，另一路經二極管D10、電阻R30、三極管T7、電阻R31聯(lián)結IC2的VSS1電源端；充電模塊U11的端子111、110輸出后通過電阻R28、R29聯(lián)通充電電池BA，即件號15，并同時聯(lián)通交直流選擇電路IC2上的VB1、VB2電源端，充電電池15即BA為通用直流固體電池。
所述的穩(wěn)壓散熱機構由結構相同的散熱器21、22組成，在固定板45上裝有穩(wěn)壓器44，散熱片48，中間由螺釘46、螺母47固定。
本實用新型與背景技術相比具有明顯的先進性和實用性、采用了計算機信息技術，使電控電路板，智能充電機構，液晶顯示機構、指示裝置、信息采集、數據計算、報警機構都置于單片計算機的控制指令之下；其顯示為液晶模塊顯示，清晰度好、精確性強、變換快，可在同一時間顯示儲存的數據；本測試儀體積小、便于攜帶，操作簡單方便，可移動，可在火力發(fā)電廠的各個生產場所測量氫氣的露點，不需固定安裝，一般一個中型發(fā)電廠配備1-2個本測試儀就可完成所有的測試任務，測試中不受環(huán)境影響，可在各種復雜、惡劣的環(huán)境中使用，測試一樣準確，顯示一樣清晰，適應性強；本測試儀還設置了交直流兩用電源，在沒有220V交流電源時照樣可完成測試任務；本測試儀還有報警裝置，當測出氫氣露點值超出標準時，可給出報警信號顯示，以提示關、停或調整制氫設備，保證了生產安全；由于計算機技術的應用，使本測試儀程序化的完成信息攝取、采集、計算、指令、顯示、報警功能，成為一完整的計算機控制的自動測試裝置。


圖1為測試儀整體結構圖圖2為殼體座結構圖圖3為殼體罩結構圖圖4為圖1的A-A剖面圖圖5為測試儀工作原理框圖圖6為測試儀電路框圖圖7為測試儀電控電路圖圖8為智能充電電路圖圖9為穩(wěn)壓散熱器主視圖圖10為穩(wěn)壓散熱器俯視圖圖11為液晶顯示器外形圖
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳述；圖1、2、3所示，殼體罩2套在殼體座1上，并用螺釘27固定，殼體座1正面左側為蘭紫色矩形顯示屏，以顯示所測氫氣露點、溫度、相對濕度、絕對溫度、氫氣壓力，右側裝有電源指示燈5、充電指示燈6、充電運行選擇開關7、交直流選擇開關8、量程選擇開關9、報警設置旋扭10；殼體罩2兩側有散熱孔28、安裝螺釘27、上部有提手4；殼體座1和殼體罩2均用1毫米厚的鋼板制作；殼體座1正面設有方窗29、螺釘孔32、安裝孔30、31，底部有安裝孔36、側部設有安裝孔32，后部設有安裝孔34、41、43、方窗35。
圖4所示，此為圖1的A-A剖面圖，正面中間裝有電控電路板11、單片計算機14，充電電路板12、智能充電模塊13；左側裝有液晶顯示模塊3、顯示控制器26，及指示燈5、6、開關7、8、9、旋扭10；右側裝有充電電池15、電源開關17、保險管16、多芯插座18、19、33、電源插座25；左下部裝有變壓器9、穩(wěn)壓散熱器21、22；多芯插座18設D、E、F、H端點，多芯插座18通過導線23接通外部受控設備52，它接受單片計算機的指令，對制氫系統(tǒng)實現(xiàn)控制，多芯插座19通過導線50接通氫氣管道上的壓力傳感器53上的對應聯(lián)結點，多芯茶座33通過導線51接通氫氣管道上的溫濕度傳感器54上的對應聯(lián)結點，多芯插座18、19、33通過導線23、50、51、多芯插頭40、39、38，分別與外部受控設備52、氫氣壓力傳感器53，氫氣溫濕度傳感器54相聯(lián)，不可錯位聯(lián)結，否則將產生使用錯誤。
圖4、9、10所示穩(wěn)壓散熱器21、22是為了解決集成穩(wěn)壓器44的散熱而設置的，兩結構一樣，是在固定板45上安裝穩(wěn)壓器44，然后安裝由金屬薄板制成的葉片式散熱片48，并用螺釘46、螺母47固緊，由于散熱片為多個葉片組成，散熱面積較大，通過殼體罩1的散熱孔排出，既可解決穩(wěn)壓器的自身熱量的散失，又可使殼體內的電器元件熱量散失。
圖11所示，液晶顯示機構由液晶顯示模塊3和液晶顯示控制器26組成，并聯(lián)通測試儀電控電路板11及單片計算機14，顯示模塊3和控制器26可整體配套購置安裝，以顯示快捷、靈敏為佳，可采用DMF-50081型模塊和SED1330模塊控制器。
圖4、8所示，智能充電機構由充電電路板12、智能充電模塊13、充電電池15組成一完整自動充電裝置，模塊13為計算機控制模塊，裝在充電電路板12上并聯(lián)通充電池15；接通220V電源后，將充電運行選擇開關置于充電位置，交直流選擇開關置于交流位置，就可通過充電電路自動的完成充電功能，充電池15為直流固體儲能式電池；當把交直流選擇開關置于直流位置后就可使充電電池15的電流供測試儀使用。
圖5為測試儀工作原理圖，測試儀在單片計算機的控制下，使電控電路板、電壓變換、液晶顯示機構，智能充電構、穩(wěn)壓散熱機構、信息采集、信息指示互相聯(lián)動。
圖6為測試儀電控電路框圖，單片計算機CPU可采用PIC16C65型，其左側為輸出入端、右側為輸出端，并與各個分電路聯(lián)通，采用直流電源為+5V、+18V、±12V、+15V，以計算機為中心組成一完整的工作電路。
本實用新型的使用方法如下首先將220V電源插頭20接通，然后將多芯插頭40、39、38分別插入外部受控設備52、氫氣壓力傳感器53、氫氣溫濕度傳感器54，將充電運行開關置于運行位置，交直流開關置于交流位置，量程選擇開關9、報警旋扭10置于開啟選擇位置，然后將電源開關17開啟，指示燈5即點亮，電控電路板11、計算機14即開始工作，由多芯插頭39、38攝取的氫氣壓力傳感器53、氫氣溫濕度傳感器54的數據信息，經計算機14計算、變換、信息處理后，向液晶顯示控制器26發(fā)出指令，液晶顯示模塊3在顯示控制器26的控制下，開始顯示氫氣壓力、溫度、露點、濕度；顯示數值每間隔1-2秒即被刷新變換一次，數據超過預先設定值時，計算機即發(fā)出指令、蜂鳴器報警，控制執(zhí)行機構開始工作，通過多芯插頭40接通外部受控設備，關、停或調整制氫設備，從而自動的完成了氫氣信息攝取、傳輸、計算、指令、顯示、報警的全過程。當沒有220V電源時，即可把交直流開關置于直流位置，充電電池15即可接通工作，電控電路板11及計算機14及其他部件均開始工作，效果一樣。
還可利用此技術進行其他氣體露點的測量。
權利要求1.一種便攜式液晶顯示氫氣露點測試儀，本使用新型的主要結構由殼體座、殼體罩、液晶顯示模塊、液晶顯示控制器、電控電路板、單片計算機、智能充電機構、穩(wěn)壓散熱機構、變壓器、多芯插頭、插座、調控開關、指示燈、電纜導線組成；其特征為在殼體座(1)的上方裝有殼體罩(2)、提手(4)，殼體座(1)的正面中間位置裝有液晶顯示模塊(3)，殼體座(1)的右側上方有指示燈(5)、(6)，中間有開關(7)、(8)、(9)，下方有旋扭(10)；殼體座(1)的內部中間位置裝有電控電路板(11)、充電電路板(12)，電控電路板(11)上裝有單片計算機(14)，充電電路板(12)上裝有智能充電模塊(13)，殼體座(1)的內部左側板上裝有液晶顯示模塊(3)及液晶顯示控制器(26)，殼體座(1)的右側板上裝有充電電池(15)、保險管(16)、電源開關(17)、多芯插座(18)、(19)、(33)、電源插座(25)，殼體座(1)的右下方裝有穩(wěn)壓散熱器(21)、(22)、變壓器(49)，各電器零部件之間由電纜導線聯(lián)結。
2.根據權利要求1所述的便攜式液晶顯示氫氣露點測試儀，其特征在于所述的電控電路板(11)上有單片計算機(14)及14個分電路，即電源變換電路IC1、交直流選擇電路IC2、直流變換電路IC3、可調穩(wěn)壓電路IC4、可調穩(wěn)壓電路IC5、逆變電路IC6、顯示器直流變換電路IC7、晶體震蕩電路IC8、量程選擇電路IC9、單片計算機監(jiān)控電路IC10、模擬數字轉換電路IC11、控制執(zhí)行機構繼電器電路IC12、報警電路IC13、液晶顯示電路IC14；電源變換電路IC1220V交流電源經K、L點進入K1，一路經電阻R5、二極管D2濾波接發(fā)光二極管D3進行電源顯示，一路經變壓器TC變壓后，經二極管D4、D5、D6、D7組成整流橋整流后接電容C1、C2進入穩(wěn)壓器U8、U9，穩(wěn)壓器U8輸出后通過+18V電源接點VP進入充電電路，穩(wěn)壓器U9輸出后進入交直流選擇電路IC2的開關K3；交直流選擇電路IC2開關K3通過切換分別給兩個電路供電，一路通過接點VCC1、VSS1進入充電電路，一路進入直流變換電路開關K4，開關K4通過接點VB1VB2進入充電電路；直流變換電路IC3由開關K4傳輸來的直流電壓信號進入直流變換器U7、通過端子85、84、接點I、G向計算機U1輸入+5V直流電壓，通過端子83、82進入可調穩(wěn)壓電路IC4，通過端子81、82進入可調穩(wěn)壓電路IC5，U7的端子84、85通過P、Q點聯(lián)結液晶顯示控制電路IC14的端子54、57；可調穩(wěn)壓電路IC4由變換器U7傳輸來的+12V電壓信號經電阻R17、R18、R19、可調穩(wěn)壓器T3穩(wěn)壓后，通過接點M及穩(wěn)壓電路IC5的O點接多芯插座，給外配的傳感器供電；可調穩(wěn)壓電路IC5由變壓器U7傳輸來的-12V直流電壓信號，經電阻R20、R21、R22及可調穩(wěn)壓器T4穩(wěn)壓后通過接點O、N，進入多芯插座、給外配的傳感器供電。逆變電路IC6由直流變換電路IC3的端子84、85接點及P、Q傳輸來的+5V直流電壓信號進入電源逆變器U6，由逆變器U6輸出的高頻交流信號通過端子77、78進入液晶顯示模塊(3)的端子106、107；顯示器直流變換電路IC7由直流變換IC3的變換器U7傳輸來的電壓信號進入變換器U5、R16，變換后與液晶顯示控制電路的端子55、56聯(lián)結；晶體振蕩電路IC8晶體振蕩器XT聯(lián)通電容C3、C4濾波后聯(lián)結單片計算機U1的端子11、12；量程選擇電路IC9；+5V的直流VCC接通后經電阻R4進入單片計算機U1的端子8，另一路經開關K2接地；計算機監(jiān)控電路IC10+5V直流電源VCC接通后經電阻R2、R3接地，另一路經端子36進入監(jiān)控芯片U3，U3的端子37、38接二極管D1，U3的端子41、40、39分別聯(lián)結單片計算機U1的端子5、6、7；模擬數字轉換電路IC11+5V直流電源VCC接通后經電阻R1接地，另一路進入模擬數字轉換器U2，U2的端子28、29、30分別聯(lián)結外配信息傳感器的A、B、C端，轉換器U2的端子35、34、33、32分別聯(lián)結單片計算機U1的1、2、3、4端子；控制執(zhí)行機構繼電器IC12由單片計算機U1的端子3、14輸出，一路經電阻R10、R11、三極管T1聯(lián)結固態(tài)繼電器SSR1，再經電阻R8、電容C5、壓敏電阻YM1聯(lián)結多芯插座(18)的D、E端；另一路經電阻R12、R13、三極管T2進入固態(tài)繼電器SSR2，再經電阻R9、電容C6、壓敏電阻YM2聯(lián)結多芯插座(18)的F、H端；固態(tài)繼電器SSR1、SSR2分別經電阻R7、R6與+5V直流電源VCC聯(lián)通；報警電路IC13由單片計算機U1的端子15輸出后聯(lián)結光電耦合器TP，光電耦合器TP一路經三極管T5接地，一路聯(lián)通蜂鳴器FM，另一路經電阻R14聯(lián)通+5V直流電源VCC；液晶顯示控制電路IC14單片計算機U1的端子16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27分別聯(lián)結液晶顯示控制器U4的端子42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53，控制器U4的端子71、70、69、68、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58分別聯(lián)結液晶顯示模塊U10的端子92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105，同時，控制器U4通過端子106、107與遞變器U6聯(lián)結。
3.根據權利要求1所述的便攜式液晶顯示氫氣露點測試儀，其特征在于所述的智能充電機構是由充電電路板(12)、智能充電模塊(13)、充電電池(15)組成；充電電路板(12)上裝有智能充電模塊(13)，即充電模塊U11，充電模塊U11的端子108、109聯(lián)結交直流選擇電路IC2的VSS1端，充電模塊U11的端子117經電阻R23、端子116經發(fā)光二極管D8、電阻R24，端子115經發(fā)光二極管D9、電阻R25、端子114輸出會合后經電容C8接VSS1，同時端子117經接點W1、W2、三極管T7、接點W3、電阻R31接交直流選擇電路IC2的電源端VSS1；充電模塊U11的端子112直接接交直流選擇電路IC2的VCC1電源端；充電模塊U11的端子113經R26、R27、電容C7、三極管T6進入電源變換電路IC1的+18V直流電源端VP，另一路經二極管、電阻R30、三極管T7、電阻R31聯(lián)結IC2的VSS1電源端；充電模塊U11的端子111、110輸出后通過電阻R28、R29聯(lián)通充電電池BA，即件號(15)，并同時聯(lián)通交直流選擇電路IC2上的VB1、VB2電源端，充電電池(15)即BA為通用直流固體電池。
4.根據權利要求1所述的便攜式液晶顯示氫氣露點測試儀，其特征在于所述的穩(wěn)壓散熱機構由結構相同的散熱器(21)、(22)組成，在固體板(45)上裝有穩(wěn)壓器(44)、散熱片(48)，中間由螺釘(46)、螺母(47)固定。
專利摘要本實用新型為一種在火力發(fā)電廠使用的可移動的便攜式液晶顯示氫氣露點測試儀,主要結構有殼體座、殼體罩、液晶顯示機構、電控電路板、單片計算機、充電機構、穩(wěn)壓散熱機構、變壓器、多芯插頭插座、指示裝置、調控開關,采用計算機和電路控制技術、程序化的自動完成氫氣壓力、露點、溫度、濕度的數值測量、體積小、易攜帶、可移動、操作簡單、方便、顯示迅速準確,是火力發(fā)電廠理想的氫氣露點測試儀器。
文檔編號G01N35/00GK2434681SQ00242070
公開日2001年6月13日 申請日期2000年7月14日 優(yōu)先權日2000年7月14日
發(fā)明者賈有生, 智曉燕 申請人:賈有生