專利名稱：低溫液體重量測定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種重量測定裝置，尤其是用于低溫液體的重量測定裝置。
背景技術(shù)：
低溫液體在生產(chǎn)、儲運、銷售和使用過程中，需要對其貯槽、貯器、槽車等所充裝低溫液體的液位、流量、重量、壓力、溫度等參數(shù)進行測定。成都蘭石實業(yè)有限責任公司推介(深冷技術(shù)，2003，5)了CYJ-1型雙波紋管式差壓計和電容式液位計，前者用于測量低溫液體貯槽、槽車所充裝液體的液位高度以及氣體或液體的流量；后者用于測量低溫液體(液氧、液氮、液化天然氣等)的液位高度。實用新型專利ZL99230725.2提供了一種雙波紋管式差壓計(與上述CYJ-1型雙波紋管式差壓計相同)。其構(gòu)成包括壓力罩體、設(shè)置在壓力罩體中的高、低壓波紋管組、分別設(shè)置在高、低壓波紋管組中的量程彈簧、設(shè)在兩波紋管中心軸線上的傳動連桿以及連接在傳動連桿中部的扭力管和軸、設(shè)在高壓波紋管段中的溫度補償器，所述的溫度補償器的夾板為一其周邊焊接在波紋管的周邊上的溫度補償器夾板?？商鎿Q現(xiàn)有的雙波紋管式差壓計使用?，F(xiàn)有的以上設(shè)備其機械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，測量精度和可靠性較低，難以與計算機聯(lián)網(wǎng)和實現(xiàn)遠程操作與顯示。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種低溫液體重量測定儀，以克服現(xiàn)有技術(shù)中對低溫液體重量測定的設(shè)備存在的問題與缺點。
本實用新型設(shè)有殼體、單片機處理器、傳感器、鍵盤、實時時鐘電路、存儲器、顯示器、接口電路和電源，傳感器、鍵盤、實時時鐘電路的輸出端與單片機處理器的I/O接口連接，存儲器、接口電路的I/O接口與單片機處理器的I/O接口連接，顯示器的輸入端與單片機處理器的I/O接口連接，接口電路的I/O接口外接上位機。
所說的傳感器選用差壓變送器，顯示器選用LCD顯示器，接口電路選自RS-232或RS-485等接口電路。
與已有的同類設(shè)備相比，本實用新型具有以下優(yōu)點1)采用單片機配合外圍電路，對差壓變送器的信號進行采樣、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)篩選和計算，提高了數(shù)據(jù)采集的精度和可靠性。2)采用帶有漢字庫的LCD顯示器，配合小鍵盤，顯示直觀，可直接顯示液體的種類、重量和液面高度。當配套不同規(guī)格的貯罐時，只要重新輸入其內(nèi)徑和高度，單片機便可計算出容器的體積參數(shù)。當改變充裝液體的種類時，只需在小鍵盤上重新選擇或輸入該液體的比重即可，操作簡單，使用方便。3)系統(tǒng)無易損件，有較高的可靠性。4)可采用單片機、鐵電存儲器和時鐘電路，配合小鍵盤，對液體的充入量和輸出量既可顯示實時狀態(tài)，又可查詢歷史記錄，便于經(jīng)濟管理。5)可設(shè)定液體的高低限報警。6)可與計算機聯(lián)網(wǎng)，遠程顯示、操作和報警。


圖1為本實用新型實施例的電路組成框圖。
圖2為本實用新型實施例的電路組成原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型設(shè)有殼體、單片機處理器1、差壓變送器2、鍵盤3、實時時鐘電路4、存儲器5、LCD顯示器6、接口電路7和電源，差壓變送器2、鍵盤3、實時時鐘電路4的輸出端與單片機處理器1的I/O接口連接，存儲器5、接口電路7的I/O接口與單片機處理器1的I/O接口連接，LCD顯示器6的輸入端與單片機處理器的I/O接口連接，接口電路7的I/O接口外接上位機。
以下給出本實用新型實施例的電路組成原理和工作過程，參見圖2，系統(tǒng)接通5V直流電源，差壓變送器PB接通24V直流電源，單片機IC2對系統(tǒng)進行自檢，若有異常，單片機IC2經(jīng)R13由三極管BG2驅(qū)動喇叭SP發(fā)出報警聲，再通過LCD顯示器用文字顯示報警異常信息，并由集成電路IC1組成的RS-485接口電路將報警信息外送上位機；若系統(tǒng)正常，LCD顯示器用文字顯示正常信號，在鍵盤K1-K4上選擇分別輸入液體貯罐的直徑、高度和充裝液體的種類(液氧、液氮或液氬，或輸入液體的比重)，單片機IC2根據(jù)直徑計算出標準橢圓封頭的參數(shù)。差壓變送器PB將貯罐內(nèi)液體高度的壓力差的參數(shù)轉(zhuǎn)換成4～20mA的電信號，經(jīng)精密電阻R8，產(chǎn)生0.512～2.56V的電壓信號，經(jīng)IC2的23腳送入單片機，單片機在設(shè)定的時間間隔讀取，并將此電壓信號與內(nèi)部的2.56V的基準電壓比較并進行A/D轉(zhuǎn)換，成為10位二進制的數(shù)字信號。鐵電存儲器IC3用來記錄液體量和時間、報警信息和報警時間等。
當單片機在設(shè)定的時間內(nèi)檢測到的R8的電壓數(shù)據(jù)是不斷地增加時，表明有液體裝入貯罐內(nèi)；當電壓數(shù)據(jù)的增加停止時，表明液體充裝完畢。單片機讀入此時的電壓值，并進行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，判斷此液面的高度，若液面低于橢圓封頭的高度，則所充裝液體的重量按橢圓封頭高度和容積的關(guān)系進行計算，得出容積再乘以比重，即為所裝入液體的重量；若液面高過封頭的高度，則液體圓柱部分加上封頭的容積，再乘以比重，即為所裝入液體的重量。單片機得到所裝入液體的重量數(shù)字，并從實時時鐘集成電路IC4讀入日期和時間數(shù)據(jù)，先存入存儲器IC3，再送LCD顯示器顯示，并通過IC3組成的RS-485接口電路送上位機。
當單片機在設(shè)定的時間內(nèi)檢測到R8的電壓數(shù)據(jù)是減少時，表明貯罐有液體輸出，讀入此時的電壓值，并進行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，判斷此液面的高度，若液面低于橢圓封頭的高度，則液體的重量按橢圓封頭高度和容積的關(guān)系進行計算，得出容積再乘以比重，即為此時所充裝液體的重量。若液面高過封頭的高度，則液體圓柱部分加上封頭的容積，再乘以比重，即為此時所充裝液體的重量，當液體量少于設(shè)定的值時，單片機經(jīng)R13，由BG2驅(qū)動SP喇叭發(fā)出報警聲，再通過LCD顯示器顯示報警信息，并由IC3組成的RS-485接口電路將報警信息送上位機。當液體量多于設(shè)定值時，單片機得到即為此時所充裝液體的重量數(shù)字，并從IC4讀入日期和時間數(shù)據(jù)，先存入存儲器IC3，再送LCD顯示器顯示，并通過IC3組成的RS-485接口電路送上位機。
在通常情況下，LCD顯示當前貯罐所充裝液體的重量和占充裝滿罐的百分比。當需要查詢該貯罐所充裝液體量的數(shù)據(jù)時，在鍵盤上按菜單鍵，LCD顯示主菜單，選擇并確認“液體量查詢”，要查詢液體充入量或液體的輸出量，按上下鍵選擇，并按確認鍵；若是查詢充入量，可查最近幾次液體的充入敷量和充入時間；若是查詢輸出量，可選擇按次數(shù)或按時間查詢液體輸出數(shù)量和時間，也可選擇在某個時間段內(nèi)液體的輸出量。
當需要改變貯罐或改變充裝裝的液體種類時，在鍵盤上按菜單鍵，LCD顯示主菜單，選擇并確認“改變參數(shù)”，要改變貯罐或改變充裝裝的液體種類，按上下鍵選擇，并按確認鍵，若是改變貯罐，需要輸入并確認密碼，再輸入貯罐的參數(shù)，按確認鍵；若是改變充裝裝的液體種類，需要輸入并確認另一組密碼，再輸入的種類或直接鍵入液體的比重，按確認鍵；光敏電阻R9和R10組成的分壓，通過IC2的24腳輸入，單片機進行A/D轉(zhuǎn)換，判斷環(huán)境的亮或暗，來打開或關(guān)閉LCD的背光。在LCD顯示時，當環(huán)境較暗時，光敏電阻R9的阻值增大，單片機A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)值大于設(shè)定值時，IC2置26腳為低電平，BG1導通，LCD打開背光；反之，則關(guān)閉背光。
在圖2中的各主要元器件的型號或數(shù)值詳見表1。
表1

權(quán)利要求1.低溫液體重量測定儀，其特征在于設(shè)有殼體、單片機處理器、傳感器、鍵盤、實時時鐘電路、存儲器、顯示器、接口電路和電源，傳感器、鍵盤、實時時鐘電路的輸出端與單片機處理器的I/O接口連接，存儲器、接口電路的I/O接口與單片機處理器的I/O接口連接，顯示器的輸入端與單片機處理器的I/O接口連接，接口電路的I/O接口外接上位機。
2.如權(quán)利要求1所述的低溫液體重量測定儀，其特征在于所說的傳感器選用差壓變送器。
3.如權(quán)利要求1所述的低溫液體重量測定儀，其特征在于顯示器選用LCD顯示器。
4.如權(quán)利要求1所述的低溫液體重量測定儀，其特征在于接口電路選自RS-232或RS-485接口電路。
專利摘要低溫液體重量測定儀。設(shè)有單片機、傳感器、鍵盤、實時時鐘電路、存儲器、顯示器、接口電路，傳感器、鍵盤、實時時鐘電路輸出端與單片機I/O接口連接，存儲器、接口電路的I/O接口與單片機I/O接口連接，顯示器輸入端與單片機I/O接口連接。采用單片機對差壓變送器信號采樣、A/D、數(shù)據(jù)篩選和計算，提高數(shù)據(jù)采集的精度和可靠性。可直接顯示液體的種類、重量和液面高度。貯罐規(guī)格改變時，只要重新輸入其內(nèi)徑和高度，便可得體積參數(shù)。液體種類改變時，只需在鍵盤上重新選擇或輸入液體比重。操作簡單，無易損件。對液體充入和輸出量既可顯示實時狀態(tài)，又可查詢歷史記錄，便于管理。可設(shè)定液體高低限報警，與計算機聯(lián)網(wǎng)，遠程顯示、操作和報警。
文檔編號G01F23/14GK2746374SQ20042006532
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月9日
發(fā)明者周文光 申請人:周文光