专利名称：一种智能磨音测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自动化仪表领域，具体涉及一种智能磨音测量仪。
背景技术：
现有的磨音测量仪采用模拟电路，温度漂移较大，测量精度低，非线性变换电路复 杂，调试困难，稳定性低，因而综合成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种数字化，智能化的磨音测量仪，该装置误差小，运行 可靠，调试方便，性价比高。
本实用新型的技术解决方案如下噪音传感器的输出端和拨码开关PM的输入端" "相连，标准信号发生器的输出端和拨码开关PM的输入端"2 "相连，，拨码开关PM 的输出端和前置放大器的输入端连接。
前置放大器包括由运算放大器U2A， U2B及其外围元件构成的两级交流电压放大 器，前置放大器的输出信号由U2B的第7脚输出，U2B第7脚和检波电路的输入端连 接。
检波电路包括运算放大器U2C和外围元件构成的检波器，以及运算放大器U2D和 外围元件构成的滤波器，检波电路的输出信号由U2D第14脚输出。
模数转换电路由模数转换器U4和外围元件构成，其输入端U4第1脚和U2D第14 脚连接。
光耦电路由四路光电耦合器U3及外围元件构成，U3的四个输入端第16脚、第14 脚、第6脚和第10脚分别和模数转换器U4的四个输出端第18脚、第17脚、第16脚、 第15脚连接。
单片机系统包括单片机U1及其外围元件。
四路光电耦合器U3的四个输出端第2脚、第4脚、第12脚和第8脚分别和单片机 Ul第39脚、第38脚、第37脚和第36脚连接。
光耦合电路由三路光电耦合器U5及其外围元件构成，U5的三个输入端第2脚、第4脚和第6脚分别和单片机Ul的第21脚、第22脚和第23脚连接。数模转换电路由数模转换器U6及其外围元件构成，U6的三个输入端第l脚、第2 脚和第3脚分别和U5的三个输出端第16脚、第14脚和第12脚连接。数模转换电路的 输出端即U6的第7脚和V/I转换电路的输入端连接。V/I转换电路包括运算放大器U7B， U7A，三极管G1，电位器W2，以及相应的外 围元件。U7B接成电压放大器，其输出端第7脚通过电阻R24和U7A第2脚连接，U7A 和三极管Gl接成压控电流源电路。U7A输出端第1脚和Gl基极连接，W2的一端和 U7A第2脚连接，W2的另一端和R25—端连接，R25另一端接电源地端，Gl的集电 极接+15V，发射极为4-20MA远传电流信号的正端，R25和W2的连接处为该远传电流 信号的负端。读/写存储器由U16及外围电路组成，U16的第5脚和第6脚分别和单片机Ul的第 16脚、和第17脚连接。显示及报警电路由4个移位电路(串入并出)和4位数码管组成，它的输入端和单 片机U1第l脚连接。触摸键电路由1个移位电路(并入串出)和3个触摸键组成。INC键接移位电路 11脚，DEC键接移位电路12脚，P键接移位电路13脚。触摸键移位电路第l脚、第9 脚和第2脚分别和单片机Ul第2脚、第3脚和第4脚连接。电源电路包括+15V。 -15V， +5VA， +5VB， +3V五组直流稳压电源，+5VA和+3V 电源共地，+15V, -15￥和+5￥8三路电源共地。+15V， -15V电源为运算放大器电路提 供工作电流。+5VA电源为单片机系统包括数码显示和触摸键提供工作电源。+3V电源 为4位数码管提供电源，+5VB为模拟电路提供电源。噪声传感器包括传感器壳体，传感器端盖，麦克风，密封膜片。麦克风和传感器壳 体共中心轴线，麦克风的尾部和传感器壳体紧密结合，传感器前端的外圆柱面上带有外 螺纹。传感器端盖的内圆柱面带有内螺纹。传感器端盖的底面开孔，密封膜片位于传感 器端盖和传感器壳体之间，传感器壳体和传感器端盖通过外螺纹和内螺纹连接并压紧 密封膜片。麦克风信号线由传感器壳体尾部的引出线孔引出，并由引出线固定螺钉压 紧。本实用新型的积极效果是相对于现有的模拟式噪声测量仪，本实用新型测量误差小，低温漂，高可靠性，线 性化读数，具有较高的性能价格比。，
图l为本实用新型系统框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
图3为本实用新型噪声传感器结构图。
具体实施方案
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
一种智能能磨音测量仪包括噪音传感器l、标准信号发生器2、前置放大器3、检波 电路4、模数转换电路5、光耦电路6、单片机系统7、光耦合电路8、数模转换电路9、 V/I转换电路10、读/写存储器11、显示及报警电路12、触摸键电路13和电源电路15;
噪音传感器1的输出端和拨码开关PM的输入端"1"相连，标准信号发生器2的 输出端和拨码开关PM的输入端"2"相连，，拨码开关PM的输出端和前置放大器的输 入端连接。
前置放大器3包括由运算放大器U2A， U2B及其外围元件构成的两级交流电压放 大器，前置放大器的输出信号由U2B的第7脚输出，U2B第7脚和检波电路的输入端 连接。
检波电路4包括运算放大器U2C和外围元件构成的检波器，以及运算放大器U2D 和外围元件构成的滤波器，检波电路的输出信号由U2D第14脚输出。
模数转换电路5由模数转换器U4和外围元件构成，其输入端U4第1脚和U2D第 14脚连接。
光耦电路6由四路光电耦合器U3及外围元件构成，U3的四个输入端第16脚、第 14脚、第6脚、第10脚分别和模数转换器U4的四个输出端第18脚、第17脚、第16 脚、第15脚连接。
单片机系统7包括单片机Ul及其外围元件。
四路光电耦合器U3的四个输出端第2脚、第4脚、第12脚和第8脚分别和单片机 Ul第39脚、第38脚、第37脚和第36脚连接。
光耦合电路8由三路光电耦合器U5及其外围元件构成，U5的三个输入端第2脚、第4脚和第6脚分别和单片机U1的第21脚、第22脚和第23脚连接。
数模转换电路9由数模转换器U6及其外围元件构成，U6的三个输入端第1脚、第 2脚和第3脚分别和U5的三个输出端第16脚、第14脚和第12脚连接。数模转换电路 的输出端即U6的第7脚和V/I转换电路的输入端连接。
V/I转换电路10包括运算放大器U7B， U7A，三极管G1，电位器W2，以及相应 的外围元件。U7B接成电压放大器，其输出端第7脚通过电阻R24和U7A第2脚连接， U7A和三极管Gl接成压控电流源电路。U7A输出端第1脚和Gl基极连接，W2的一 端和U7A第2脚连接，W2的另一端和R25—端连接，R25另一端接电源地端，Gl的 集电极接+15V，发射极为4-20MA远传电流信号的正端，R25和W2的连接处为该远传 电流信号的负端。
读/写存储器11由U16及外围电路组成，U16的第5脚和第6脚分别和单片机Ul 的第16脚和第17脚连接。
显示及报警电路12由4个移位电路(串入并出)和4位数码管组成，它的输入端和 单片机U1第1脚连接。
触摸键电路13由1个移位电路(并入串出)和3个触摸键组成。INC键接移位电 路11脚，DEC键接移位电路12脚，P键接移位电路13脚。触摸键移位电路第l脚、 第9脚和第2脚分别和单片机Ul第2脚、第3脚和第4脚连接。
电源电路15包括+15V， -15V， +5VA， +5VB, +3V五组直流稳压电源，+5VA和 十3V电源共地，+15V, -15￥和+5￥8三路电源共地。+15V, -15V电源为运算放大器电 路提供工作电流。+5VA电源为单片机系统包括数码显示和触摸键提供工作电源。+3V 电源为4位数码管提供电源，+5￥8为模拟电路提供电源。
噪声传感器1包括传感器壳体23，传感器端盖28，麦克风24，密封膜片27。麦克 风24和传感器壳体23共中心轴线，麦克风24的尾部和传感器壳体23紧密结合，传感 器23前端的外圆柱面上带有外螺纹25。传感器端盖28的内圆柱面带有内螺纹26。传 感器端盖28的底面开孔，密封膜片27位于传感器端盖28和传感器壳体23之间，传感 器壳体23和传感器端盖28通过外螺纹25和内螺纹26连接，并压紧密封膜片27 。麦 克风24信号线由传感器壳体23尾部的引出线孔21引出，并由引出线固定螺钉22压紧。
球磨机运行时发出的噪声声强与磨内物料的填充量成反比关系，因此如果能定量测出噪声声强，就能正确判断磨内物料的填充量，也就定量地测定了磨机负荷的大小。操 作员可以根据磨音声强的高低，控制入磨原料的流量，避免饱磨和空磨，从而提高磨机 产量，降低球磨机的电耗，对球磨机节能具有很重要的意义。
工作时噪声传感器将噪声声强转换成电信号馈入前置放大器放大后，再经检波模数 转换成数字信号，通过光耦合器输入到单片机系统进行数据处理后一方面输送给显示报 警电路，另一方面通过光耦合器耦合给数模转换器，再经V/I转换电路转换成远传电流 信号。
标准信号发生器产生自校验信号，开关PM接通标准信号发生器后，正常时仪器应 显示20±0. 2%否则为仪器内部故障。
校零时将传感器信号输入端短路，用P键调整P4值，直到显示值为零，调整W2使 输出远传信号电流为4mA。
使用INC键和DEC键设定上下限值以及显示调整系数和输出电流调整系数，磨音超 限时仪器发出声光报警。
权利要求1、一种智能磨音测量仪，其特征是噪音传感器(1)的输出端和拨码开关PM的输入端“1”相连，标准信号发生器(2)的输出端和拨码开关PM的输入端“2”相连，拨码开关PM的输出端和前置放大器(3)的输入端连接；前置放大器(3)包括由运算放大器U2A，U2B及其外围元件构成的两级交流电压放大器，前置放大器(3)的输出信号由U2B的第7脚输出，U2B第7脚和检波电路(4)的输入端连接；检波电路(4)包括运算放大器U2C和外围元件构成的检波器，以及运算放大器U2D和外围元件构成的滤波器，检波电路(4)的输出信号由U2D第14脚输出；模数转换电路(5)由模数转换器U4和外围元件构成，其输入端U4第1脚和U2D第14脚连接；光耦电路(6)由四路光电耦合器U3及外围元件构成，U3的四个输入端第16脚、第14脚、第6脚和第10脚分别和模数转换器U4的四个输出端第18脚、第17脚、第16脚和第15脚连接；单片机系统(7)包括单片机U1及其外围元件；四路光电耦合器U3的四个输出端第2脚、第4脚、第12脚和第8脚分别和单片机U1第39脚、第38脚、第37脚和第36脚连接；光耦合电路(8)由三路光电耦合器U5及其外围元件构成，U5的三个输入端第2脚、第4脚和第6脚分别和单片机U1的第21脚、第22脚和第23脚连接；数模转换电路(9)由数模转换器U6及其外围元件构成，U6的三个输入端第1脚、第2脚和第3脚分别和U5的三个输出端第16脚、第14脚和第12脚连接；数模转换电路(9)的输出端即U6的第7脚和V/I转换电路(10)的输入端连接；V/I转换电路(10)包括运算放大器U7B，U7A，三极管G1，电位器W2，以及相应的外围元件；U7B接成电压放大器，其输出端第7脚通过电阻R24和U7A第2脚连接，U7A和三极管G1接成压控电流源电路；U7A输出端第1脚和G1基极连接，W2的一端和U7A第2脚连接，W2的另一端和R25一端连接，R25另一端接电源地端，G1的集电极接+15V，发射极为4-20mA远传电流信号的正端，R25和W2的连接处为该远传电流信号的负端；读/写存储器(11)由U16及外围电路组成，U16的第5脚和第6脚分别和单片机U1的第16脚和第17脚连接；显示及报警电路(12)由4个移位电路和4位数码管组成，它的输入端和单片机U1第1脚连接；触摸键电路(13)由1个移位电路和3个触摸键组成；INC键接移位电路11脚，DEC键接移位电路12脚，P键接移位电路13脚；触摸键移位电路第1脚、第9脚和第2脚分别和单片机U1第2脚、第3脚和第4脚连接；电源电路(15)包括+15V；-15V，+5VA，+5VB，+3V五组直流稳压电源，+5VA和+3V电源共地，+15V，-15V和+5VB三路电源共地；+15V，-15V电源为运算放大器电路提供工作电流；+5VA电源为单片机系统包括数码显示和触摸键提供工作电源；+3V电源为4位数码管提供电源，+5VB为模拟电路提供电源。
2、根据权利要求1所述的一种智能磨音测量仪，其特征是所述噪声传感 器(1)包括传感器壳体(23)，传感器端盖(28)，麦克风(24)，密封膜片(27); 麦克风(24)和传感器壳体(23)共中心轴线，麦克风(24)的尾部和传感器壳 体(23)紧密结合，传感器(23)前端的外圆柱面上带有外螺纹(25);传感器 端盖(28)的内圆柱面带有内螺纹(26);传感器端盖(28)的底面开孔，密封 膜片(27)位于传感器端盖(28)和传感器壳体(23)之间，传感器壳体(23) 和传感器端盖(28)通过外螺纹(25)和内螺纹(26)连接，并压紧密封膜片(27); 麦克风(24)信号线由传感器壳体(23)尾部的引出线孔(21)弓l出，并由引出 线固定螺钉(22)压紧。
专利摘要智能磨音测量仪包括噪声传感器，前置放大器，检波电路，模数换电路，单片机系统，数模转换电路，V/I转换电路，标准信号发生器，显示报警电路，触摸键电路等。工作时噪声传感器将噪声声强转换成电信号输入前置放大器放大后，再经检波模数转换成数字信号，通过光耦合器输入到单片机系统进行数据处理后一方面输送给显示报警电路，另一方面通过光耦合器耦合给数模转换器，再经V/I转换电路转换成远传电流信号。该装置误差小，温漂低，高可靠性，线性化读数，具有较高的性能价格比。
文档编号G01H11/06GK201152779SQ20082003050
公开日2008年11月19日 申请日期2008年1月4日 优先权日2008年1月4日
发明者丁长征 申请人:丁长征