專利名稱：投入式微處理器電子壓力開關的制作方法
技術領域：
本實用新型設計自動控制開關領域，具體來說是一種投入式微處理器電子壓力開
關，其技術特點是信號采集與信號處理、設置、控制和輸出進行分離設計制造，其間以數據 屏蔽電纜連接。
技術背景 隨著電子技術和信息技術的飛速發展，壓力測量和自動控制技術已深入到人們生 活和工作的各個領域，壓力開關作為一種結構較為成熟的產品，廣泛適用于從氣壓，水壓到 油壓的控制，主要應用于石油化工、鋼鐵電力、橡塑工程、電線電纜和塑料輕工等行業的系 統、主機、輔機及液位、壓差的控制。近年來，作為壓力量的控制方式之一的壓力開關已不僅 僅局限于對某一點壓力的開閉式兩態控制，而是在開關控制的基礎上要同時能夠實現分辨 壓力大小，對控制點連續設定，進行遠距離信號傳輸等功能，因此電子壓力開關代替各種機 械式壓力開關已逐漸成為應用的主流。
目前壓力開關領域的現狀是 1)目前國內市場壓力開關依然是進口的美、日、德產特別是美國的CCS公司的機
械式壓力開關占統治地位，用戶目前基本上依賴進口，所以新上電子壓力開關項目既是市
場的需要；也是技術進步的需要，更是替代進口的需要。機械型壓力開關的設計依據是力平
衡原理，一般采用彈簧機構作控制壓力的設定。著名的美國CCS壓力開關設計上采用的就
是雙彈簧結構。但由于彈簧結構自身的特性就先天地留下了技術缺陷 1.即所謂的斷點和死區難以克服，機械型壓力開關的控制設定區段，特別在低壓
段的設定精度就有了一定的限制； 2.設定點數少，單位開關一般只能控制單點，通常用戶也只作單點設定進行控 制； 3.繼電器型的有觸點輸出限制了機械型壓力開關的速度、可靠性和使用壽命的提高。 2)電子壓力開關主要采用壓力傳感器進行壓力采樣，壓力傳感器的測量范圍低的 可以到幾帕，高的可以到幾百兆帕，測量范圍相當寬。同時由于其應用領域十分廣闊，因此 電子壓力開關也可適用于各種場合，例如高溫和有腐蝕的工控環境中。由于壓力傳感器的 頻率響應速度都非常快，一般都在lkHz以上，所以電子壓力開關，可以進行高速開關轉換， 而且無機械疲勞，使用壽命長；再者就是壓力傳感器整個壓力量程范圍內隨壓力變化而產 生的是一個連續線性的電量，沒有死區和斷點，因此開關動作點的大小可以方便地通過分 壓電路任意設定，開關動作點的數目也可以設置成多個，每個開關點之間互不影響，即可獨 立進行控制操作，也可組合完成控制操作。上述特點是常規機械式壓力開關無法比擬的。 壓力傳感器直接將非電量-壓力轉換為可直接測量的電量-電壓或電流，微處理 器再通過信號調理對傳感器信號進行放大和歸整處理，最后通過比較，使得該器件在所設 定的壓力門限上，輸出電平是某一邏輯狀態，這個邏輯電平可輸入到微控制器，驅動后部電
3路或控制電開關。用戶可以通過設定電平轉換門限來決定壓力開關的動作的壓力值，而且可以通過放大和歸整處理后的電信號對壓力進行實時監測和遠距離傳輸。
發明內容 為解決現有技術存在的問題，特提供投入式微處理器電子壓力開關，構造設計分
離為兩部分，兩部分之間由自帶了有屏蔽層的輸出電纜相連接，產品輸出的穩定性將得到
保證；l.由于測試部與用戶控制部分開，防毒、防腐蝕及防爆功能得以有效保證；2.功能可擴展。用戶可根據測得的介質壓力對應換算出液位。[0011] 本實用新型采用的技術方案 投入式微處理器電子壓力開關，其特征在于信號處理、設置、控制和輸出部分設計裝置于一不銹鋼機盒內，盒體內部安裝有電氣控制板，盒體正面安裝有狀態顯示燈；盒體一側安裝有插頭，信號輸出線通過插頭引出，連接到上位機；盒體另一側同樣安裝有插頭，其特征在于數據拾取信號傳輸屏蔽電纜通過插頭引出，連接到數據拾取裝置，此數據拾取裝置可遠距離投入到液體中拾取數據；所述數據拾取裝置為密封金屬圓筒，其連接數據拾取信號傳輸屏蔽電纜的一端為圓錐形，筒內安裝有密封裝置，用于數據拾取的隔離型應變片或硅壓力傳感器，隔離型應變片或硅壓力傳感器與數據拾取信號傳輸屏蔽電纜相連接，圓筒另一端具有內螺紋介質輸入口 ，所述內螺紋介質輸入口外墊有塑膠0形密封圈。[0013] 所述的投入式微處理器電子壓力開關，其特征在于所述的塑膠0形密封圈采用聚四氟乙烯材料制成，所述的電氣控制板上包括有所需的單片機，A/D轉換及輸出電路，調理電路等，所述的上位機為電子計算機。[0014] 本實用新型的優點 本實用新型提供的投入式微處理器電子壓力開關，與現有技術相比存在以下優點 1.解決了現場(環境惡劣有毒、易爆及強腐蝕)介質壓力數據拾取與遠程數據集中處理的技術問題； 2.可多點設定控制壓力點，由設定電位器用于設定控制壓力，當被測壓力未達到設定值時，輸出級動作(輸出三極管導通)，輸出指示燈(綠色燈)亮，當達到或超過設定值時，綠色燈由亮變滅變色為紅色燈亮。當壓力下降時，降至設定壓力以下一定的回滯量后，紅燈由滅變為綠色燈。
3.可根據系統工藝需要設定回滯量的大小，由回滯量設定電位器來調節。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
投入式微處理器電子壓力開關，其特征在于具有一盒體l，盒體1內部安裝有電氣控制板，盒體1正面安裝有狀態顯示燈；盒體一側安裝有插頭，信號輸出線2通過插頭引出，連接到上位機；盒體1另一側同樣安裝有插頭，數據拾取信號傳輸屏蔽電纜3通過插頭引出，連接到數據拾取裝置4，所述數據拾取裝置4為密封金屬圓筒，其連接數據拾取信號傳輸屏蔽電纜的一端為圓錐形，筒內安裝有隔離型應變片或硅壓力傳感器，隔離型應變片或硅壓力傳感器與數據拾取信號傳輸屏蔽電纜4相連接，圓筒另一端具有內螺紋介質輸入口 ，所述內螺紋介質輸入口外包裹有塑膠0形密封圈5。所述的塑膠0形密封圈5采用聚四氟乙烯材料制成，所述的電氣控制板上包括有所需的單片機，A/D轉換及輸出電路，調理電路等，所述的上位機為電子計算機。 投入式微處理器電子壓力開關的主要技術指標和性能[0022] 1設定精確度等級0. 25 0. 50 %[0023] 2設定重復性精度《±0.35% (max)[0024] 3量程0 40Mpa 4輸出4 20mA，電壓18 24 (DC)(模擬量)[0026] 5輸出15 36 (DC)上、下限兩路開關量。[0027] 6工作電流/DC[0028] 7響應時間《2mS[0029] 8開關頻率^ 1000/S[0030] 9功耗《40mA 10溫漂(溫度下的誤差)《±0. 5% 40°C 。 max ll負載能力 1)光電耦合器20mA/30V DC 2)晶體管繼電器80mA/220AC (CMOS型) 3)電磁繼電器3A/220AC 12工作溫度-20°C 80°C 。 13防護等級IP65 14防護方式橡膠密封墊(圈)壓緊密封 15殼體材料1C r 18N i 9T i 17發光二極管狀態指示，多圈微型電位器參數設定 18測試部為全不銹鋼密封體，信號由屏蔽電纜送至用戶端的控制部，用戶需打開
控制部盒蓋后，再用小起子調節多圈電位器設定控制壓力和回滯量參數。 投入式微處理器電子壓力開關的功能設計 1.可設定上下限壓力值 2.任意開關量設定(在量程內) 3.分測試部(防爆設計)和用戶控制部 4.可適應水、汽、油等到流體壓力介質的壓力控制。 5.螺紋接口處壓力輸入。 6. LED信號燈提示開關狀態，當壓力未達到設定值時，綠燈亮，當壓力達到設定值時紅燈亮(警示色)，當壓力降低于(或超出)設定值時，經燈滅。綠燈復亮。[0049] 7.回滯量設定由電位器控制，可設定兩個壓力點， 一是動作點，二是恢復點。[0050] 8.上、下限壓力設定由電位器控制。上、下限壓力均設有開、關狀態的LED信號燈。[0051] 9.隔離型密封防爆。 投入式微處理器電子壓力開關的結構、構造和外形設計
5[0053] 設計分投入部(測試部)和用戶控制部，投入部外殼保護采用1Crl8Ni9Ti不銹鋼 制造，內裝壓力傳感器，聚四氟乙烯密封圈密封防護。介質經螺紋口內孔進入，壓力傳感器 敏感元件將檢測的壓力信號經帶有屏蔽層的輸出電纜傳輸到用戶控制部，用戶控制部外殼 全部1Crl8Ni9Ti不銹鋼制造，有固定螺孔供用戶掛于主控箱，用戶控制部內的處理器接受 測試部傳輸的壓力信號，并將處理后的標準信號和設定的開關信號送至用戶所需的執行單 元或計算機處理中心。此設計產品由于帶有10-20米不等的輸出電纜，由于自帶了有屏蔽 層的輸出電纜，產品輸出的穩定性將得到保證，由于測試部與用戶控制部分開，防爆功能得 以有效保證。
權利要求投入式微處理器電子壓力開關，其特征在于信號處理、設置、控制和輸出部分設計裝置于一不銹鋼機盒內，盒體內部安裝有電氣控制板，盒體正面安裝有狀態顯示燈；盒體一側安裝有插頭，信號輸出線通過插頭引出，連接到上位機；盒體另一側同樣安裝有插頭，其特征在于數據拾取信號傳輸屏蔽電纜通過插頭引出，連接到數據拾取裝置，此數據拾取裝置可遠距離投入到液體中拾取數據；所述數據拾取裝置為密封金屬圓筒，其連接數據拾取信號傳輸屏蔽電纜的一端為圓錐形，筒內安裝有密封裝置，用于數據拾取的隔離型應變片或硅壓力傳感器，隔離型應變片或硅壓力傳感器與數據拾取信號傳輸屏蔽電纜相連接，圓筒另一端具有內螺紋介質輸入口，所述內螺紋介質輸入口外墊有塑膠O形密封圈。
2. 根據權利要求1所述的投入式微處理器電子壓力開關，其特征在于所述的塑膠0 形密封圈采用聚四氟乙烯材料制成，所述的電氣控制板上包括有所需的單片機，A/D轉換及 輸出電路，調理電路等，所述的上位機為電子計算機。
專利摘要本實用新型公開了一種投入式微處理器電子壓力開關具有一盒體，盒體內部安裝有電氣控制板，盒體正面安裝有、及狀態顯示燈；盒體一側安裝有插頭，信號輸出線通過插頭引出，連接到上位機；盒體另一側同樣安裝有插頭，數據拾取信號傳輸屏蔽電纜通過插頭引出，連接到數據拾取裝置，所述數據拾取裝置為密封金屬圓筒，其連接數據拾取信號傳輸屏蔽電纜的一端為圓錐形，筒內安裝有隔離型應變片或硅壓力傳感器，隔離型應變片或硅壓力傳感器與數據拾取信號傳輸屏蔽電纜相連接，圓筒另一端具有內螺紋介質輸入口，所述內螺紋介質輸入口外包裹有塑膠O形密封圈。本實用新型解決了現場(環境惡劣有毒、易爆及強腐蝕)介質壓力數據拾取與遠程數據集中處理的技術問題。
文檔編號H01H35/24GK201490093SQ20092017259
公開日2010年5月26日 申請日期2009年6月15日 優先權日2009年6月15日
發明者趙寬 申請人:安徽天康(集團)股份有限公司