真空保温标准金属量器的加油机容量无线自动检定装置制造方法
【专利摘要】一种真空保温标准金属量器的加油机容量无线自动检定装置，属于容量标准检定装置【技术领域】，旨在解决现有的标准金属量器的加油机容量检定装置采用通讯电缆传输数据其线缆材质易损耗的问题。它采用的数据采集无线发送器由连座装连在真空保温标准金属量器主体上，数据采集电路和无线发送模块密封装于发送器防爆壳体内，数据采集电路连接有枪口温度传感器和量器主体温度传感器分别插装于真空保温标准金属量器主体出枪口测温孔套和上锥体测温孔套，磁滞伸缩液位计装有信号线连接数据采集电路，数据采集电路的输出通过数字通讯端口与无线发送模块相连，无线发送模块与无线接收器、监控计算机连接。其构造简单，适用于检定各型的加油机、液体量器等。
【专利说明】真空保温标准金属量器的加油机容量无线自动检定装置
【技术领域】
[0001]本发明属于容量标准检定装置【技术领域】中一种真空保温标准金属量器的加油机容量检定装置。
【背景技术】
[0002]随着标准计量仪器的不断发展和技术进步，对燃油加油机械容量检定装置的技术要求也越来越高。在公知技术中，现有的标准金属量器的加油机容量检定装置主要有标准金属量器主体和测温计构成，通过人工读取标准金属量器液位高度、出枪口油温和容器内油温，然后通过人工计算的方法获得检测容量值，也有采用自动采集温度传感器，通过通讯电缆将数据传送到计算机，其主要缺点是由于标准金属量器不保温，测试测量受环境温度影响较大，尤其是人工读数和计算，存在人为读数误差，且过程缓慢，工作效率低；而采用通讯电缆传输数据，线缆材质易损耗，防爆性能差，仅能进行单台检定，且整体构造繁复，也给实际应用带来不便。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，解决现有的标准金属量器的加油机容量检定装置采用通讯电缆传输数据其线缆材质易损耗的问题。本发明之目的是提供整体构造简单实用，保温性能好，测试测量受环境温度影响较小，不用通讯电缆传输数据，测量精确，能一机进行多台量器的检定作业，自动记录数据，自动化程度高，使用方便的新型标准金属量器的加油机容量自动检定装置。
[0004]本发明解决上述问题所采用的技术方案是:
[0005]一种真空保温标准金属量器的加油机容量无线自动检定装置，它设有:真空保温标准金属量器主体、数据采集无线发送器、无线接收器、监测计算机，数据采集无线发送器由连座装连在真空保温标准金属量器主体上，真空保温标准金属量器主体装设的液位标示器为磁滞(致)伸缩液位计，数据采集无线发送器包括发送器防爆壳体、出枪口温度传感器、量器主体温度传感器和数据采集电路、无线发送模块，数据采集电路和无线发送模块密封装于发送器防爆壳体内，数据采集电路输入端连接有枪口温度传感器和量器主体温度传感器分别配合插装于真空保温标准金属量器主体的出枪口测温孔套和上锥体测温孔套，磁滞伸缩液位计装有信号线连接数据采集电路的输入端，数据采集电路的输出通过数字通讯端口与无线发送模块相连，无线发送模块通过无线电通讯与无线接收器相连，无线接收器的输出通过USB接口与监控计算机连接。
[0006]上述真空保温标准金属量器的加油机容量无线自动检定装置，所述数据采集无线发送器的数据采集电路包括出枪口油温传感器数据采集电路、量器主体油温传感器数据采集电路、磁滞伸缩液位计数据采集电路和无线发送模块分别为:
[0007]1.出枪口油温传感器数据采集电路，它设有:出枪口油温传感器CG-1、电阻R1-R5、电容Cl、运算放大器N1-N2和N7，出枪口油温传感器CG-1的一端与由电阻R1-R5和运算放大器N1-N2连接所组成PTlOO激励用恒流源电路的输出端SENSOR1相连、另一端与电路地GND相连，恒流源电路的输出端SENSOR1还连接到运算放大器N7的同相输入端，运算放大器N7的反相输入端与电路地GND相连，仪表运算放大器N7为出枪口油温传感器的输出信号提供一个合适的放大增益，电容Cl跨接在仪表运算放大器N7的同相端和反相端，为仪表运算放大器N7输入滤除高频噪声，电阻Rl的一端与5V电压基准N5相连，由电压基准N5为恒流源电路提供稳定而精确的电压基准；
[0008]?.量器主体油温传感器数据采集电路，它包括:量器主体油温传感器CG-2、电阻R6-R10、运算放大器Ν3-Ν4、电阻R6-R10和运算放大器Ν3-Ν4和Ν8，电阻R6-R10、运算放大器Ν3-Ν4连接组成ΡΤ100恒流源电路，该电路的输出端SENS0R2与量器主体油温传感器CG-2的一端相连，量器主体油温传感器CG-2的另一端与电路地GND相连；输出端SENS0R2同时还连接到运算放大器NS的同相输入端，运算放大器NS的反相输入端与电路地GND相连，运算放大器Ν8为量器主体油温传感器CG-2的输出信号提供一个合适的放大增益；电容C2跨接在运算放大器NS的同相端和反相端，为运算放大器NS输入滤除高频噪声电阻R6的一端与5V电压基准Ν5相连，由电压基准Ν5为恒流源电路提供稳定而精确的电压基准；
[0009]ii1.磁滞伸缩液位计数据采集电路，它包括:磁滞伸缩液位计CSYWJ、运算放大器N9、电阻RH、电容C3，磁滞伸缩液位计CSYWJ的输出端OUT+和OUT-分别与运算放大器N9的同相输入端和反相输入端相连，电阻Rll跨接在运算放大器N9的同相端和反相端，为磁致伸缩液位计输出的电流信号提供回流通路，电容C3与电阻Rll并联；
[0010]iv.无线发送模块，它包括:单片机N6、集成射频收发芯片N10、运算放大器N7-N9、收发天线Tl，运算放大 器N7-N9的输出端分别与单片机N6的模拟输入端A/D1、A/D2和A/D3相连，单片机N6的数据通讯端口 CLK和D_I/0分别与集成射频收发芯片NlO的数据通讯端口 DATA_CLK和DATA_I/0相连，集成射频收发芯片NlO的输出端RF_0UT与收发天线Tl相连，为射频信号输出路径，在集成射频收发芯片NlO的OSCl和0SC2两输入端跨接有晶振XI，为射频收发提供时钟信号，单片机N6的参考输入端REF同时还与电压基准N5相连，为单片机N6内部的Α/D转换模块提供电压参考。
[0011]所述的单片机N6为C8051F单片机，集成射频收发芯片NlO为ADR)20或ADF7020
集成射频收发芯片。
[0012]上述真空保温标准金属量器的加油机容量无线自动检定装置，所述无线接收器包括:集成射频收发芯片Nil、USB桥接芯片N12、收发天线T2、USB通讯端口数据线接插件USB.T+和USB.T-,收发天线T2连接到集成射频收发芯片Nll的射频输入端RF_IN，为射频信号的输入通道，集成射频收发芯片Nll的数据通讯端口 DATA_CLK和DATA_I/0分别与USB桥接芯片N12的数据通讯端口 D_CLK和D_I/0相连，集成射频收发芯片Nll的输入端RF_0UT与收发天线T2相连，为射频信号输入路径，晶振X2跨接在集成射频收发芯片Nll的OSCl和0SC2两输入端，为射频收发提供时钟信号，USB桥接芯片N12的数据输出端D+和D-连接有USB通讯端口数据线接插件USB -T+和USB -T-直接与监控计算机的USB接口端的D+和D-相连。
[0013]所述集成射频收发芯片NI I为ADR)20或ADF7020集成射频收发芯片，USB桥接芯片N12为CP2102型USB桥接芯片。
[0014]上述真空保温标准金属量器的加油机容量无线自动检定装置，所述无线接收器和监控计算机一台可配合对应检定I~数台装有数据采集无线发送器的真空保温标准金属量器。
[0015]本发明的自动检定装置使用时，按照设计要求装设连接好，磁滞伸缩液位计负责测量真空保温标准金属量器内的液位高度，两个温度传感器分别负责测量出枪口油温和真空保温标准金属量器内油温，磁滞伸缩液位计和两个温度传感器的将采集信号输出送给数据采集电路，数据采集电路将这三个采集信号输出转化成一定格式的测试数据，发送给无线发送模块；无线发送模块将数据编码后通过无线电波发送给无线接收模块；无线接收模块将接收到的编码信号解码后通过USB 口传送给监控计算机；监控计算机上运行的计量监控软件将接收到的数据以图形动画和测量曲线的形式显示在计算机屏幕上供计量检定操作人员实时查看计量过程。计量检定操作人员可通过计量监控软件界面上的【开始测量】按钮启动数据采集过程。图形曲线实时显示温度测量结果，可以让操作人员根据曲线变化情况判断出枪口油温读数是否已经稳定，当出枪口油温读数稳定后，操作人员可通过点击计量监控软件界面上的【记录油枪油温】按钮记录下此时的出枪口油温作为计算数据。当注油结束且液面稳定后，计量监控软件会自动记录下此时的液位高度和标准量器内油温。然后点击计量监控软件界面上的【计算】按钮，软件将依据《计量检定规程》中的公式和测量数据自动计算“实际体积值”和“测量误差”，并将计算结果自动显示在软件界面上的表格中。多次或是多台测量时，重复该过程即可。当整个检定过程结束后，点击计量监控软件界面上的【保存】按钮，全部测量结果将自动填写进预设的计量检定表单中，以Excel文件的方式保存。为满足系统自身校准的需要，计量监控软件界面上还设置了 “计量颈分度值”、“标称容量”、“量器类型”、“油品类型”等输入窗口，用于校准数据的输入，输入后系统自动采用新 的校准数据进行计算。无论是在夏季和冬季油温和环境温度相差较大的条件下，均能正常进行室内或室外在线加油机、液体量器等检定工作。
[0016]由于本发明设计采用了上述技术方案，现有的解决了现有的标准金属量器的加油机容量检定装置采用通讯电缆传输数据其线缆材质易损耗的问题。亦经过数次实际试验试用结果表明，它与现有技术相比，具有整体构造简单实用，自动化程度高，保温性能好，测试测量受环境温度影响较小，不用通讯电缆传输数据，测量精确，能一监测计算机进行多台量器的检定作业，自动记录数据，使用方便等优点，适用于检定各型的加油机、液体量器等。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
[0018]图1是本发明真空保温标准金属量器主体I实施例的结构简图。
[0019]图2是本发明监测计算机5实施例的结构简图。
[0020]图3是图2中监控计算机的计量监控软件界面放大图。
[0021]图4是本发明一台无线接收器和监控计算机配合对应检定数台装有数据采集无线发送器的真空保温标准金属量器结构简图。
[0022]图5是本发明中数据采集无线发送器实施例的原理电路图。
图6是本发明中无线接收器实施例的原理电路图。
附图中各标号为:1真空保温标准金属量器主体；2数据采集无线发送器；3连座；4无线接收器；5监测计算机。【具体实施方式】
[0023]如附图1-4所示实施例，本发明设有:真空保温标准金属量器主体1、数据采集无线发送器2、无线接收器4、监测计算机5，数据采集无线发送器2由连座3装连在真空保温标准金属量器主体I上，真空保温标准金属量器主体I装设的液位标示器为磁滞伸缩液位计CSYWJ，数据采集无线发送器2包括:发送器防爆壳体、出枪口温度传感器CG-1、量器主体温度传感器CG-2和数据采集电路、无线发送模块，数据采集电路和无线发送模块密封装于发送器防爆壳体内，数据采集电路输入端连接的枪口温度传感器CG-1和量器主体温度传感器CG-2分别配合插装于真空保温标准金属量器主体I的出枪口测温孔套和上锥体测温孔套，磁滞伸缩液位计CSYWJ装有信号线连接数据采集电路的输入端，数据采集电路的输出通过数字通讯端口与无线发送模块相连，无线发送模块通过无线电通讯与无线接收器4相连，无线接收器4的输出通过USB接口与监控计算机3连接。
[0024]参见附图5实施例，本发明的数据采集无线发送器2包括数据采集电路和无线发送模块，数据采集电路包括出枪口油温传感器数据采集电路、量器主体油温传感器数据采集电路、磁滞伸缩液位计数据采集电路，分别为:
[0025]1.出枪口油温传感器数据采集电路，它设有:出枪口油温传感器CG-1、电阻R1-R5、电容Cl、运算放大器N1-N2和N7，出枪口油温传感器CG-1的一端与由电阻R1-R5和运算放大器N1-N2连接所组成PT100激励用恒流源电路的输出端SENS0R1相连、另一端与电路地GND相连，恒流源电路的输出端SENS0R1还连接到运算放大器N7的同相输入端，运算放大器N7的反相输入端与电路地GND相连，仪表运算放大器N7为出枪口油温传感器的输出信号提供一个合适的放大增益，电容Cl跨接在仪表运算放大器N7的同相端和反相端，为仪表运算放大器N7输入滤除高频噪声，电阻Rl的一端与5V电压基准N5相连，由电压基准N5为恒流源电路提供稳定而精确的电压基准；
[0026]?.量器主体油温传感器数据采集电路，它包括:量器主体油温传感器CG-2、电阻R6-R10、运算放大器Ν3-Ν4、电阻R6-R10和运算放大器Ν3-Ν4和Ν8，电阻R6-R10、运算放大器Ν3-Ν4连接组成ΡΤ100恒流源电路，该电路的输出端SENS0R2与量器主体油温传感器CG-2的一端相连，量器主体油温传感器CG-2的另一端与电路地GND相连；SENS0R2端同时还连接到运算放大器NS的同相输入端，运算放大器NS的反相输入端与电路地GND相连，运算放大器N8为量器主体油温传感器CG-2的输出信号提供一个合适的放大增益；电容C2跨接在运算放大器NS的同相端和反相端，为运算放大器NS输入滤除高频噪声电阻R6的一端与5V电压基准N5相连，由电压基准N5为恒流源电路提供稳定而精确的电压基准；
[0027]ii1.磁滞伸缩液位计数据采集电路，它包括:磁滞伸缩液位计CSYWJ、运算放大器N9、电阻RH、电容C3，磁滞伸缩液位计CSYWJ的输出端OUT+和OUT-分别与运算放大器N9的同相输入端和反相输入端相连，电阻Rll跨接在运算放大器N9的同相端和反相端，为磁致伸缩液位计输出的电流信号提供回流通路，电容C3与电阻Rll并联；
[0028]iv.无线发送模块，它包括:C8051F单片机N6、ADR)20集成射频收发芯片N10、运算放大器N7-N9、收发天线Tl，运算放大器N7-N9的输出端分别与单片机N6的模拟输入端A/DUA/D2和A/D3相连，C8051F单片机N6的数据通讯端口 CLK和D_I/0分别与ADR)20集成射频收发芯片NlO的数据通讯端口 DATA_CLK和DATA_I/0相连，ADR)20集成射频收发芯片NlO的输出端RF_OUT与收发天线Tl相连，为射频信号输出路径，在ADR)20集成射频收发芯片NlO的OSCl和0SC2两输入端跨接有晶振XI，为射频收发提供时钟信号，同时C8051F单片机N6的参考输入端REF还与电压基准N5相连，为C8051F单片机N6内部的Α/D转换模块提供电压参考。
[0029]参见附图6实施例，本发明的无线接收器包括:ADF7020集成射频收发芯片Nil、CP2102USB桥接芯片N12、收发天线T2、USB通讯端口数据线接插件USB.T+和USB.T-,收发天线T2连接到集成射频收发芯片Nll的射频输入端RF_IN，为射频信号的输入通道，ADF7020集成射频收发芯片NI I的数据通讯端口 DATA_CLK和DATA_I/0分别与USB桥接芯片N12的数据通讯端口 D_CLK和D_I/0相连，集成射频收发芯片Nll的输入端RF_0UT与收发天线T2相连，为射频信号输入路径，晶振X2跨接在集成射频收发芯片Nll的OSCl和0SC2两输入端，为射频收发提供时钟信号，CP2102USB桥接芯片N12的数据输出端D+和D-连接有USB通讯端口数据线接插件USB.T+和USB.T-直接与监控计算机的USB接口端的D+和D-相连。
[0030]参见附图4实施例，本发明的真空保温标准金属量器的加油机容量无线自动检定装置，所述无线接收器和监控计算机一台可配合对应检定数台装有数据采集无线发送器的真空保温标准金属量 器。
【权利要求】
1.一种真空保温标准金属量器的加油机容量无线自动检定装置，它设有真空保温标准金属量器主体(1)，其特征在于，还设有数据采集无线发送器(2)、无线接收器(4)、监测计算机(5 )，数据采集无线发送器(2 )由其连座(3 )装连在真空保温标准金属量器主体(1)上，真空保温标准金属量器主体(1)装设的液位标示器为磁滞伸缩液位计(CSYWJ)，数据采集无线发送器(2)包括发送器防爆壳体、出枪口温度传感器(CG-1)、量器主体温度传感器(CG-2)和数据采集电路、无线发送模块，数据采集电路和无线发送模块密封装于发送器防爆壳体内，数据采集电路输入端连接的枪口温度传感器(CG-1)和量器主体温度传感器(CG-2)分别配合插装于真空保温标准金属量器主体(1)的出枪口测温孔套和上锥体测温孔套，磁滞伸缩液位计(CSYWJ)装有信号线连接数据采集电路的输入端，数据采集电路的输出通过数字通讯端口与无线发送模块相连，无线发送模块通过无线电通讯与无线接收器(4)相连，无线接收器(4)的输出通过USB接口与监控计算机(3)连接。
2.根据权利要求1所述的真空保温标准金属量器的加油机容量无线自动检定装置，所述数据采集无线发送器(2 )的数据采集电路包括出枪口油温传感器数据采集电路、量器主体油温传感器数据采集电路、磁滞伸缩液位计数据采集电路和无线发送模块分别为: i.出枪口油温传感器数据采集电路，它设有:出枪口油温传感器(CG-1)、电阻(R1-R5)、电容(Cl)、运算放大器(N1-N2、N7)，出枪口油温传感器(CG-1)的一端与由电阻(R1-R5)和运算放大器(N1-N2)连接所组成PTlOO激励用恒流源电路的输出端SENSOR1相连、另一端与电路地GND相连，恒流源电路的输出端SENSOR1还连接到运算放大器(N7)的同相输入端，运算放大器(N7)的反相输入端与电路地GND相连，仪表运算放大器(N7)为出枪口油温传感器的输出信号提供一个合适的放大增益，电容(Cl)跨接在仪表运算放大器(N7)的同相端和反相端，为仪表运算放大器(N7)输入滤除高频噪声，电阻(Rl)的一端与5V电压基准(N5)相连， 由电压基准(N5)为恒流源电路提供稳定而精确的电压基准； ?.量器主体油温传感器数据采集电路，它包括:量器主体油温传感器(CG-2)、电阻(R6-R10)、运算放大器(N3-N4 )、电阻(R6-R10)和运算放大器(N3-N4、N8 )，电阻(R6-R10)、运算放大器(N3-N4)连接组成PT100恒流源电路，该电路的输出端SENSOR2与量器主体油温传感器(CG-2)的一端相连，量器主体油温传感器(CG-2)的另一端与电路地GND相连；输出端SENSOR2同时还连接到运算放大器(NS)的同相输入端，运算放大器(NS)的反相输入端与电路地GND相连，运算放大器(NS)为量器主体油温传感器(CG-2)的输出信号提供一个合适的放大增益；电容(C2)跨接在运算放大器(NS)的同相端和反相端，为运算放大器(NS)输入滤除高频噪声电阻(R6)的一端与5V电压基准(N5)相连，由电压基准(N5)为恒流源电路提供稳定而精确的电压基准； ii1.磁滞伸缩液位计数据采集电路，它包括:磁滞伸缩液位计(CSYWJ)、运算放大器(N9 )、电阻(Rl I)、电容(C3 )，磁滞伸缩液位计(CSYffJ)的输出端OUT+和OUT-分别与运算放大器(N9)的同相输入端和反相输入端相连，电阻(Rll)跨接在运算放大器(N9)的同相端和反相端，为磁致伸缩液位计输出的电流信号提供回流通路，电容C3与电阻Rll并联； iv.无线发送模块，它包括:单片机N6、集成射频收发芯片N10、运算放大器N7-N9、收发天线Tl，运算放大器N7-N9的输出端分别与单片机N6的模拟输入端A/Dl、A/D2和A/D3相连，单片机N6的数据通讯端口 CLK和D_I/0分别与集成射频收发芯片NlO的数据通讯端口 DATA_CLK和DATA_I/0相连，集成射频收发芯片NlO的输出端RF_0UT与收发天线Tl相连，为射频信号输出路径，在集成射频收发芯片NlO的OSCl和0SC2两输入端跨接有晶振XI，为射频收发提供时钟信号，单片机N6的参考输入端REF同时还与电压基准N5相连，为单片机N6内部的Α/D转换模块提供电压参考； 所述无线接收器包括集成射频收发芯片(Nil)、USB桥接芯片(N12)、收发天线(T2)、USB通讯端口数据线接插件(USB.T+、USB.T-)，收发天线(T2)连接到集成射频收发芯片(Nll)的射频输入端RF_IN，为射频信号的输入通道，集成射频收发芯片(Nll)的数据通讯端口 DATA_CLK和DATA_I/0分别与USB桥接芯片(N12)的数据通讯端口 D_CLK和D_I/0相连，集成射频收发芯片(Nll)的输入端RF_0UT与收发天线(T2)相连，为射频信号输入路径，晶振(X2)跨接在集成射频收发芯片(Nll)的OSCl和0SC2两输入端，为射频收发提供时钟信号，USB桥接芯片(N12)的数据输出端D+和D-连接有USB通讯端口数据线接插件(USB.T+、USB.T-)直接与监控计算机的USB接口端的D+和D-相连。
3.根据权利要求1所述的真空保温标准金属量器的加油机容量无线自动检定装置，其特征在于，所述无线接收器(4)和监控计算机(5) —台可配合对应检定I~数台装有数据采集无线发送器(2)的真空保温标准金属量器。
【文档编号】G01F25/00GK104019869SQ201410157732
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】车建军, 韩响昌, 杨经荣, 王玉新 申请人:海兴县顺达计量仪器厂