專利名稱：電動振動系統工作環境監測及保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及力學環境試驗設備技術領域，具體涉及電動振動試驗系統 的工作環境監測及保護裝置。該裝置用于檢測電動振動系統的工作環境(溫度 和溫度)，將環境參數進行顯示，并根據振動系統允許值進行報警保護。
背景技術：
電動振動試驗系統(亦稱"電動振動臺")通常由臺體和功率放大器兩部分 組成。在工作中，臺體中的勵磁線圈、動圈(驅動線圈)和短路環都會產生很 大的熱量。這些熱量的產生對振動試驗是無效的，而散熱冷卻效果直接決定著 試驗能否順利完成，甚至影響著電動振動臺的使用壽命。臺體在出現過熱時， 功率放大器控制冷卻裝置對臺體進行冷卻且有延時，但由于臺體已處于熱平 衡，需要很常時間的冷卻后才能恢復到室溫狀態。另外在試驗室，用戶為了操 作方便一般將功率放大器布置在空間狹小而且空氣流通量較小的控制室中，由 于受空間的限制，功率放大器冷卻需要的空氣流量往往不夠，容易造成功率放 大器過熱。在有的場合，由于用戶對使用環境不夠重視，使得電動振動系統經 常出現過熱保護現象，造成試驗不能順利進行。比如我國南方地區，夏季空氣
潮濕、氣溫高，在很短的時間里就可造成系統老化、電子線路誤動作等后果； 冬季在北方由于取暖的原因，試驗室一般溫度都很高，有時用戶為了防止振動 噪聲的影響將振動系統放置在空氣流通量4艮小的地下試-瞼室中。當這些情況出 現時，如果對工作環境沒有監測和保護就很容易出現過熱現象，這對設備及試 驗的順利進行是極為不利的。由于對試驗設備工作環境的不重視，而造成試驗 中斷和設備故障的現象經常發生。因此，對電動振動臺工作環境的檢測及控制 運行就提上了議事日程。 發明內容
本實用新型提供一種電動振動系統工作環境監測及保護裝置，其目的是要 通過監控電動振動系統所處的溫度和濕度工作環境來保護系統安全、正常工 作。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是 一種電動振動系統工作 環境監測及保護裝置，其創新在于在臺體冷卻風道的進風口設置第一溫度傳 感器和第一濕度傳感器，在功率放大器冷卻風道的進風口設置第二溫度傳感器 和第二濕度傳感器；
第一溫度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉換電路接LED顯示器構成監測臺體工作環境的第一溫度顯示電路；第二溫度 傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉換電路接 LED顯示器構成監測功率放大器工作環境的第二溫度顯示電路；第一濕度傳 感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉換電路接LED 顯示器構成監測臺體工作環境的第一濕度顯示電路；第二濕度傳感器輸出的電 壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉換電路接LED顯示器構成監 測功率放大器工作環境的第二濕度顯示電路；
第 一溫度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路接對應的比較電 路構成保護臺體工作環境的第一溫度報警電路；第二溫度傳感器輸出的電壓信
的第二溫度報警電路；第 一濕度傳感器輸出的電^信號經過對應的:號處理電
路接對應的比較電路構成保護臺體工作環境的第一濕度報警電路；第二濕度傳 感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路接對應的比較電路構成保護功 率放大器工作環境的第二濕度報警電路；
第一溫度報警電路、第二溫度報警電路、第一濕度報警電路和第二濕度報 警電路的報警輸出信號并聯接入功率放大器的報警輸入端。
上述技術方案中的有關內容解釋如下
1、 上述方案中，所述第一溫度顯示電路、第二溫度顯示電路、第一濕度顯 示電路和第二濕度顯示電路中的LED顯示器均為具有綠色、黃色和紅色的三 色LED顯示器，每條顯示電路中的A/D轉換電路輸出信號均經過顏色控制電 路連接三色LED顯示器。
2、 上述方案中，所述第一溫度報警電路、第二溫度報警電路、第一濕度報 警電路和第二濕度報警電路的報警輸出信號分別經過延時電路后輸出。
本實用新型設計構思是在功率放大器的進風口和臺體的進風口處分別安 裝溫度、濕度傳感器用于測量臺體和功率放大器的環境溫度和濕度參數。將測 量到的工作環境參數進行處理后分別按照正常(綠色顯示)、警示(黃色顯示)、 報警(紅色顯示)三種狀態進行顯示。當環境溫度或濕度處于報警狀態后，給 出報警信號并停機保護。
由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點 1 、本實用新型通過溫度和濕度傳感器對電動振動臺的工作環境進行檢測， 用戶在試驗前和工作中能根據測量顯示結果及時采取通風、防潮措施，防止了 系統過熱、易老化現象的發生，為試驗順利完成創造了有利條件。另外在設備不工作時，也可以采取合理的保養措施來提高設備的使用壽命。
2、本實用新型結構簡單，正常、警示、報警三種狀態分別采用綠色、黃色 和紅色對應顯示符合人性化設計，表達直觀，提高了使用者工作效率。
附圖1為本實用新型電動振動系統工作環境監測及保護裝置原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述
實施例 一種電動振動系統工作環境監測及保護裝置
如圖l所示，該裝置在臺體冷卻風道的進風口設置第一溫度傳感器和第一 濕度傳感器，在功率放大器冷卻風道的進風口設置第二溫度傳感器和第二濕度 傳感器。
第一溫度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉 換電路接LED顯示器構成監測臺體工作環境的第一溫度顯示電路；第二溫度 傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉換電路接 LED顯示器構成監測功率放大器工作環境的第二溫度顯示電路；第一濕度傳 感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉換電路接LED 顯示器構成監測臺體工作環境的第一濕度顯示電路；第二濕度傳感器輸出的電 壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉換電路接LED顯示器構成監 測功率放大器工作環境的第二濕度顯示電路。所述第一溫度顯示電路、第二溫 度顯示電路、第一濕度顯示電路和第二濕度顯示電路中的LED顯示器均為具 有綠色、黃色和紅色的三色LED顯示器，每條顯示電路中的A/D轉換電^各輸 出信號均經過顏色控制電路連接三色LED顯示器。
第 一溫度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路接對應的比較電 路構成保護臺體工作環境的第一溫度報警電路；第二溫度傳感器輸出的電壓信 號經過對應的信號處理電路接對應的比較電路構成保護功率放大器工作環境 的第二溫度報警電路；第一濕度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電 路接對應的比較電路構成保護臺體工作環境的第一濕度報警電路；第二濕度傳 感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路接對應的比較電路構成保護功 率放大器工作環境的第二濕度報警電路。
第一溫度報警電路、第二溫度報警電路、第一濕度報警電路和第二濕度報 警電路的報警輸出信號分別經過延時電路后并聯接入功率放大器的報警輸入 端。本實施例中，溫度傳感器選擇電壓輸出的器件類型，輸出電壓大小與測量
溫度高低成正比。測定范圍在-20。C ~ 60°C ,測量電壓信號經A/D轉換電路后 輸出到顏色控制電路，由顏色控制電路來控制LED分顏色顯示。顯示顏色與 溫度之間的關系具體為溫度在5°C 28。C之間字符顯示為綠色；溫度在28 。C 35。C之間字符顯示為黃色；溫度在5。C以下或35。C以上時，字符顏色顯示 為紅色。另外，溫度傳感器輸出的電壓信號經處理后由報警電路進行比較延時 后給出報警信號。當溫度在5。C以下或35。C以上時，由比較器控制報警電路工 作，經過延時后給功率放大器停機信號。
本實施例中，濕度傳感器選擇電壓輸出的器件類型，相對濕度測量范圍在 0~100%RH，測量電壓經A/D轉換電路后輸出到顏色控制電路，由顏色控制 電路來控制LED分顏色顯示。顯示顏色與濕度之間的關系具體為相對濕度 在0 70。/。RH之間，字符顯示為綠色；相對濕度在70 80。/。RH之間，字符 顯示為黃色；相對濕度在80。/。RH以上時，字符顏色顯示為紅色。另外，測量 濕度電壓信號由報警電路進行比較延時后給出報警信號，當相對濕度在80% RH以上時，由比較器控制報警電路工作，經過延時后給功率放大器停機信號。
上述相對濕度是表示空氣中實際所含水蒸氣的分壓(Pw)和同溫度下飽和 水蒸氣的分壓(PN)的百分比，即HT二 (Pw/PN) Tx 100%RH，通常用RH% 表示相對濕度。當溫度和壓力變化時，因飽和水蒸氣變化，所以氣體中的水蒸 氣壓即使相同，其相對濕度也發生變化。目前濕度測量最廣泛的方法是采用濕 度傳感器或者濕度測量模塊進行測量，其機理采用相對濕度的定義。
本實施中，綠色、黃色、紅色三種顏色分別代表了系統允許的環境在正常、 警示、報警三種狀態。在字符顯示為紅色即報警狀態時，由時間繼電器進行延 時一定時間(選擇為15分鐘)后，給功率放大器報警信號，功率放大器停止 系統的運行狀態。進行延時的原因是為了給用戶采取通風、干燥措施，使環境 設備處于正常，也可以改變警示和報警的范圍不進行延時。所謂三色LED顯 示器是應用廣泛的LED顯示器件，采用三色LED顯示可以容易的區分所測參 數的不同工作狀態。三色LED可以釆用驅動模塊或者計算機控制的方式來實 現色彩的變換。計算機控制是由軟件和執行元件共同完成，實現相對復雜；采 用驅動電路實現色彩的變換結構簡單，可靠性好應用廣泛。
總之，本方案由溫度和濕度顯示報警電路組成，其中，溫度顯示報警電路 由溫度顯示電路和溫度報警電路兩部分組成，濕度顯示報警電路由濕度顯示電 路和濕度報警電路兩部分組成。而溫度或濕度顯示電路均由信號處理、A/D轉換、顏色控制電路、LED顯示組成；溫度或濕度報警電路均由信號處理、比 較電路、延時電路、停機信號組成。溫度、濕度停機信號并聯后接入功率放大 器。比較、延時、報警電路的作用是判斷系統長時間工作不能允許的環境并經 過報警提示后給功率放大器停機信號。另外，為了便于觀察，檢測及保護裝置 的LED顯示器安裝在功率放大器操作面板上，其需要的工作電源采用干電池， 即測量保護裝置在振動系統不工作時也進行顯示，在斷電狀態時只需更換電池 就可以了。
上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此 項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用 新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵 蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1、一種電動振動系統工作環境監測及保護裝置，其特征在于在臺體冷卻風道的進風口設置第一溫度傳感器和第一濕度傳感器，在功率放大器冷卻風道的進風口設置第二溫度傳感器和第二濕度傳感器；第一溫度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉換電路接LED顯示器構成監測臺體工作環境的第一溫度顯示電路；第二溫度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉換電路接LED顯示器構成監測功率放大器工作環境的第二溫度顯示電路；第一濕度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉換電路接LED顯示器構成監測臺體工作環境的第一濕度顯示電路；第二濕度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路和對應的A/D轉換電路接LED顯示器構成監測功率放大器工作環境的第二濕度顯示電路；第一溫度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路接對應的比較電路構成保護臺體工作環境的第一溫度報警電路；第二溫度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路接對應的比較電路構成保護功率放大器工作環境的第二溫度報警電路；第一濕度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路接對應的比較電路構成保護臺體工作環境的第一濕度報警電路；第二濕度傳感器輸出的電壓信號經過對應的信號處理電路接對應的比較電路構成保護功率放大器工作環境的第二濕度報警電路；第一溫度報警電路、第二溫度報警電路、第一濕度報警電路和第二濕度報警電路的報警輸出信號并聯接入功率放大器的報警輸入端。
2、 根據權利要求1所述的電動振動系統工作環境監測及保護裝置，其特征 在于所述第一溫度顯示電路、第二溫度顯示電路、第一濕度顯示電路和第二 濕度顯示電路中的LED顯示器均為具有綠色、黃色和紅色的三色LED顯示器， 每條顯示電路中的A/D轉換電路輸出信號均經過顏色控制電路連接三色LED 顯示器。
3、 根據權利要求1所述的電動振動系統工作環境監測及保護裝置，其特征 在于所述第一溫度報警電路、第二溫度報警電路、第一濕度報警電路和第二 濕度報警電路的報警輸出信號分別經過延時電路后輸出。
專利摘要一種電動振動系統工作環境監測及保護裝置，涉及力學環境試驗設備技術領域。該裝置在功率放大器的進風口和臺體的進風口處分別安裝溫度、濕度傳感器用于測量臺體和功率放大器的環境溫度和濕度參數。將測量到的工作環境參數進行處理后分別按照正常(綠色顯示)、警示(黃色顯示)、報警(紅色顯示)三種狀態進行顯示。當環境溫度或濕度處于報警狀態后，給出報警信號并停機保護。用戶在試驗前和工作中能根據測量顯示結果及時采取通風、防潮措施，防止了系統過熱、易老化現象的發生，為試驗順利完成創造了有利條件。另外在設備不工作時，也可以采取合理的保養措施來提高設備的使用壽命。
文檔編號G01M7/02GK201314859SQ20082019929
公開日2009年9月23日 申請日期2008年11月21日 優先權日2008年11月21日
發明者徐付新, 武元楨 申請人:蘇州試驗儀器總廠