专利名称：带有接地检测装置的多点温度巡检仪的制作方法
技术领域：
本实用新型所述的多点温度巡检仪属于温度测量领域，尤其适用热电偶测温且工业环境较恶劣的场所。
现有技术中，有用单一模拟开关控制转换的温度巡检仪，其优点是可靠性高，响应速度快，寿命长，体积小，价格低。但模拟开关控制转换的信号－热电偶常因工业环境中振动，腐蚀、潮湿等因素的影响，使用一段时间后有可能接地。如果安装在不同工艺装置上的热电偶同时接地，由于装置间杂散电流的存在，影响 装置接地点的交流电位不同，即有一交流干扰电压。若干扰电压有效值大于模拟开关直流电源电压，则对正在选通的通道输出的直流电压值会有很大的影响，通道间的交流干扰电压会影响模拟开关控制转换的直流输出信号，从而使接地热电偶的温度读数失真或跳动，从而影响正确的温度测量或操作给生产带来故障。目前国外集散型控制系统对小信号(如热电偶信号)的采集多采用磁耦合，光电耦合方式，把小信号多点接地对模拟开关的影响隔开，但价格太高，相当于本装置价格的几十倍。目前国外与国内用单一继电器控制转换的温度巡检仪可以克服热电偶多点接地所造成的交流干扰电压对读数的影响，它抗交流干扰电压为250V·AC，但继电器同模拟开关相比成本高，可靠性差，响应速度慢，体积大，寿命短。
本实用新型的目的是提供一种将模拟开关控制转换与继电器控制转换相结合且在模拟开关控制转换部分带有接地检测装置的多点温度巡检仪。
整个多路热电偶信号中不接地的热电偶可以全部或部分由模拟开关板20控制转换(如图1)，而其余接地的和不接地的热电偶由继电器控制转换板19控制转换。被检测的通道热电偶信号由继电器控制转换板19或模拟开关控制转换板20切换后被选中通道的热电偶电势经硬件滤波电路后，再经放大器板23进行放大，然后送巡检仪主机板21进行数据处理与切换控制、显示，以及由键盘进行人机对话等。整机各部分所用直流电源由电源板22供给。
本实用新型是这样实现的，把所有的测温热电偶分成为接地的热电偶和不接地的热电偶，然后不接地的热电偶可以全部或部分接到由模拟开关控制转换的电路上，接地和剩下没有接地的热电偶接在继电器控制转换的电路上。接在模拟开关控制转换电路上的不接地的热电偶，一旦接地了，可由接地检测电路检测，检测出来后显示该路通道号并发出报警，告知维修人员把这一路热电偶改接在继电器控制转换的电路上。
以下结合附图详细说明一下本实用新型的技术解决方案，本实用新型所述的多点温度巡检仪(如图2)包括有继电器控制转换板19，模拟开关控制转换板20，主机板21，电源板22，放大器板23，外壳24，通道号显示器25，四位温度显示器26，外部键盘27，内部键盘28等组成，主机板21上包括有A／D转换器29，单片机30，显示接口31，键盘接口32，并行接口33，数码显示器34和内外键盘35。放大器板23输入部分装有接地检测电路，电路中继电器接点17一端接外壳接地点，另一端经定压源16接到电阻15和5之间，模拟开关3一端通过电阻1和热电偶18相连，另一端通过电阻5和13与放大器输入端相连。
在模拟开关控制转换时由软件控制使继电器接点17闭合(接通)，当模拟开关控制转换的热电偶不接地时，该接地检测电路没有形成通路，定压源不能在电阻5，1上产生附加信号电压，所以送入放大器的仅仅是被检测通道的热偶电动势经主机板转换处理后显示出该通道的正常温度值。一旦热电偶接地(如图3中虚线所示)则加到放大器输入端的信号除热电偶电势外又因接地检测电路现已形成通路定压源在电阻1，5上产生的附加电压也迭加在热电偶电势上一同送到放大器的输入端。接地检测电路成通路时定压源在电阻1，5上所产生的附加电压为(定压源电动势)× (电阻1＋电阻5)/(电阻1＋电阻5＋电阻15)该值大于2倍的热电偶上限电势值。
当此电压大于2倍热电偶上限电势值时只要在模拟开关控制转换时该通道热电偶一接地就会产生此附加电压并迭加在热电偶的信号上一同送入放大器使放大器输出电压超过上限值而使主机产生超限报警信号以示知维修人员把该通道改接在继电器控制转换的电路上。而在继电器控制转换时由于此时继电器接点17打开既使有热电偶接地了接地检测电路也不成通路，所以也不会产生附加电压不会报警。
继电器控制转换板所选的继电器应是性能稳定，寿命长，体积小的，应把它们集中在一个插板上，以便随时更换，检测，维修。
本实用新型所述的带有接地检测装置的多点温度巡检仪具有可靠性高，成本低，大大减少和消除热电偶温度读数失真、跳动等特点。
图1为带有接地检测装置的多点温度巡检仪原理框图；图2为整机从机箱中抽出一部分的结构示意图；图3为接地检测电路原理图。
图中，1－电阻2－电阻3－模拟开关4－模拟开关5－电阻6－电阻7－电容8－电容9－电容10－电容11－电容12－电容13－电阻14－电阻15－电阻16－定压源17－继电器接点18－热电偶19－继电器控制转换板20－模拟开关控制转换板21－主机板22－电源板23－放大器板24－外壳25－通道号显示器26－四位温度显示器27－外部键盘28－内部键盘29－A／D转换器30－单片机31－显示接口32－键盘接口33－并行接口34－数码显示器35－内、外键盘
权利要求1.一种带有接地检测装置的多点温度巡检仪包括有继电器控制转换板19，模拟开关控制转换板20，主机板21，电源板22，放大器板23，外壳24，通道号显示器25，四位温度显示器26，外部键盘27，内部键盘28等组成，其特征在于放大器板23的输入部分装有接地检测电路，电路中继电器接点17一端接外壳接地点，另一端经定压源16接到电阻5和15之间，模拟开关3一端通过电阻1和热电偶18相连，另一端通过电阻5和13与放大器输入端相连。
2.按照权利要求1所述的多点温度巡检仪其特征在于在模拟开关控制转换时一旦热电偶接地，接地检测电路产生附加电压等于(定压源电动势)× (电阻1＋电阻5)/(电阻1＋电阻5＋电阻15)应高于热电偶上限电势值的2倍。
3.按照权利要求1所述的多点温度巡检仪其特征在于不接地的热电偶可以全部或部分接到由模拟开关控制转换的电路上，接地和剩下没有接地的热电偶接在继电器控制转换的电路上。
专利摘要一种带有接地检测装置的多点温度巡检仪包括在模拟开关控制转换和继电器控制转换两种电路。它是取模拟开关的优点即可靠性高，响应快，寿命长，体积小，价格低而弃之缺点即与之相连的热电偶一旦多点接地时可能影响其控制转换的直流输出信号，在本发明中热电偶接地可用接地检测电路检测出来而把该路热电偶换接到继电器控制转换的电路上，这样取其两种控制转换电路的优点而解决了全部用继电器控制转换所带来的一系列缺点如成本高，响应慢、寿命短、体积大等。本实用新型所述的多点温度巡检仪具有可靠性高，成本低，消除热电偶温度读数跳动和读数失真现象等优点。
文档编号G01K7/02GK2099308SQ9121094
公开日1992年3月18日 申请日期1991年7月26日 优先权日1991年7月26日
发明者许治平, 谭成武, 何丽华 申请人:抚顺石油学院