專利名稱：鐵路車輛試風智能壓力表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及空氣壓力表；具體地說，涉及一種由單片機控制的壓力測量、液晶顯示、自動記錄、定壓報警、數據通信的一種電子空氣壓力表。
背景技術：
目前，鐵路車輛制動機性能試驗(鐵路技術術語試風)使用的壓力表是一種機械式空氣壓力表，它的工作原理是利用空氣壓力使壓力表內的金屬(銅管)膨脹，利用一套齒輪傳動機構，帶動表針轉動，根據表針轉動的角度，由人工讀出表針在表盤刻度上的值即為空氣壓力值。
隨著鐵路運輸事業的發展，列車的速度越來越快，對鐵路車輛制動機的要求越來越高，現在使用的這種機械式空氣壓力表，已經不能滿足新形勢發展的要求，具體地說存在以下幾個問題①測量精度差 機械式空氣壓力表的齒輪傳動機構，是一套機械裝置，它存在間隙和磨損，會直接影響測量精度；由人工讀出表針在表盤上刻度還存在視角差，也會影響測量精度。
②實用性差 鐵路車輛制動機性能試驗是一項關系到安全生產的重要工作，在鐵路車輛制動機性能試驗的數十分鐘過程中，每一時刻的壓力值的變化都非常重要，而人的眼睛很難在這段時間內一直盯著壓力表。
③沒有報警功能 在進行鐵路車輛制動機性能試驗時，如果制動機發生問題時，機械式空氣壓力表沒有報警提示功能。
④沒有記錄分析功能 在進行鐵路車輛制動機性能試驗時，空氣壓力每時每刻的變化，對我們分析事故，查找原因都起到非常重要的作用，而機械式空氣壓力表不能對試風記錄數據及時保存以便作業后分析。
發明內容
本實用新型的目的就在于克服現有機械式空氣壓力表存在的上述缺點和不足，提供一種鐵路車輛試風智能壓力表，即一種由單片機控制的具有壓力測量、液晶顯示、自動記錄、定壓報警、數據通信功能的電子空氣壓力表。
本實用新型的目的是這樣實現的。
由表殼1、襯套2、電路板3、表盤4、液晶顯示板5、表蓋6、螺釘7、通訊口8、開關9、復位鍵10、接頭11組成，其連接關系是在圓形表殼1內，有襯套2，在襯套2上，用螺釘7固定有電路板3，在電路板3上固定有液晶顯示板5；在表殼1的上部再固定有表盤4、表蓋6；在表殼1外有通訊口8、開關9、復位鍵10、接頭11。
所述電路板3由下列模塊組成，其連接關系是數據采集模塊3.1、電池電量監控模塊3.3、作業時間定位模塊3.4均和控制分析模塊3.2連接；控制分析模塊3.2又分別與報警及顯示模塊3.5、數據存儲模塊3.6、通信模塊3.7連接；通信模塊3.7再與上位機軟件3.8連接。
數據采集模塊3.1中的壓力傳感器通過接頭11與欲測試的壓力空氣管連接。
其工作原理是首先利用壓力傳感器將鐵路車輛中的空氣壓力轉化為電壓信號，經過放大模塊對采集信號分析放大，并由12位精度AD轉換器將采集信號轉換為數字信號，然后由CPU將壓力采樣數字信號轉換為實際壓力值并進行分析，以一定時間間隔將測量數據以及實時分析結果存儲，同時在壓力表面板上顯示測量數據、作業參數并根據分析結果對錯誤作業提示報警。
作業完成后由通信模塊統一上傳到微機數據庫，以便更全面的分析和日后回調查詢。測量數據庫維護系統可以將作業各項試驗根據系統設定合格條件進行分類圖表分析，同時可以對作業參數補充修正。
本實用新型基本克服了機械式空氣壓力表所存在的缺點，并同時具有以下優點①功耗低，正常工作模式12mAh。
②掉電模式下僅0.8mAh；并有電池電量報警功能。
③體積小，便于操作員攜帶。
④較好的人機交互性。
⑤操作方便，不易受電磁干擾，防水等。
圖1-本實用新型結構正視剖面圖；圖2-本實用新型結構俯視圖；圖3-電路框圖；圖4-電路原理圖。其中1-表殼；2-襯套；3-電路板，3.1-數據采集模塊， 3.2-控制分析模塊，3.3-電池電量監控模塊3.4-作業時間定位模塊，3.5-報警及顯示模塊，3.6-數據存儲模塊，3.7-通信模塊， 3.8-上位機軟件。
4-表盤；5-液晶顯示板；6-表蓋；7-螺釘；8-通訊口；9-開關；10-復位鍵；11-接頭。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例詳細說明。
數據采集模塊3.1，由壓力傳感器、運算放大器(LM358)、模數轉換器(ADS7816，12位精度)、外圍電路組成并依次連接，實現對壓力采樣、電壓信號放大、模數轉換。
控制分析模塊3.2，即CPU，作為控制與數據處理分析。
電池電量監控模塊3.3，由運算放大器(MAX756)及外圍電路組成電壓比較器監控電池電量，保證系統正常工作。
作業時間定位模塊3.4，即時鐘芯片(PCF8563)為作業時間定位。
報警及顯示模塊3.5，由LCD驅動器(HT1621B128段)驅動LCD顯示，對試風過程中的數據進行監控，一旦發現問題進行聲光報警。
數據存儲模塊3.6，即串行非易失性存儲器(24C256 IIC)，對測量數據以及分析結果存儲。
通信模塊3.7，通過串行通信口(RS232)與微機通信進行數據上傳。
權利要求1.鐵路車輛試風智能壓力表，在圓形表殼(1)內，有襯套(2)，在襯套(2)上，用螺釘(7)固定有電路板(3)，在電路板(3)上固定有液晶顯示板(5)；在表殼(1)的上部再固定有表盤(4)、表蓋(6)；在表殼(1)外有通訊口(8)、開關(9)、復位鍵(10)、接頭(11)；其特征在于電路板(3)由下列模塊組成，其連接關系是數據采集模塊(3.1)、電池電量監控模塊(3.3)、作業時間定位模塊(3.4)均和控制分析模塊(3.2)連接；控制分析模塊(3.2)又分別與報警及顯示模塊(3.5)、數據存儲模塊(3.6)、通信模塊(3.7)連接；通信模塊(3.7)再與上位機軟件(3.8)連接。數據采集模塊(3.1)中的壓力傳感器通過接頭(11)與欲測試的壓力空氣管連接。
2.按權利要求1所述的鐵路車輛試風智能壓力表，其特征在于數據采集模塊(3.1)，由壓力傳感器、運算放大器、模數轉換器、外圍電路組成并依次連接。
3.按權利要求1所述的鐵路車輛試風智能壓力表，其特征在于控制分析模塊(3.2)，即作為控制與數據處理分析的CPU。
4.按權利要求1所述的鐵路車輛試風智能壓力表，其特征在于電池電量監控模塊(3.3)，由運算放大器及外圍電路組成電壓比較器。
5.按權利要求1所述的鐵路車輛試風智能壓力表，其特征在于作業時間定位模塊(3.4)，即作業時間定位的時鐘芯片。
6.按權利要求1所述的鐵路車輛試風智能壓力表，其特征在于報警及顯示模塊(3.5)，由LCD驅動器驅動LCD顯示。
7.按權利要求1所述的鐵路車輛試風智能壓力表，其特征在于數據存儲模塊(3.6)，即對測量數據以及分析結果存儲的串行非易失性存儲器。
8.按權利要求1所述的鐵路車輛試風智能壓力表，其特征在于通信模塊(3.7)，即與微機通信進行數據上傳的串行通信口。
專利摘要本實用新型公開了鐵路車輛試風智能壓力表，涉及空氣壓力表；具體地說，涉及一種由單片機控制的壓力測量、液晶顯示、自動記錄、定壓報警、數據通信的一種電子空氣壓力表。其電路板由下列模塊組成，其連接關系是數據采集模塊、電池電量監控模塊、作業時間定位模塊均和控制分析模塊連接；控制分析模塊又分別與報警及顯示模塊、數據存儲模塊、通信模塊連接；通信模塊再與上位機軟件連接；數據采集模塊中的壓力傳感器通過接頭與欲測試的壓力空氣管連接。本實用新型由于功耗低，有電池電量報警功能，體積小，便于攜帶，較好的人機交互性，操作方便，不易受電磁干擾，防水等，因此有著廣闊的應用前景。
文檔編號G01L19/12GK2620862SQ03241209
公開日2004年6月16日 申請日期2003年4月10日 優先權日2003年4月10日
發明者萬志平, 蔣方政, 吳奉 申請人:萬志平