专利名称：多点记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的多点记录仪，可广泛用于石油、化工、电子、轻工、机械、冶金等各行业对生产过程中的温度、压力、流量、物位等工艺参数进行自动检测、监视记录等。
原有生产的多点记录仪，其多路信号切换，记录笔颜色更换及记录全部依靠复杂机械结构来实现，用一个爪极永磁式同步电机作为动力，通过二套传动间歇机构完成，一套间歇机构带动机械切换开关转动，实现输入信号的切换，另一套间歇机构带动记录笔头颜色更换以及相当于一个凸轮控制记录头打点，要正确完成多点记录功能，两端间歇机构和凸轮动作间隔有严格时序和周期要求，由于仪表需长期连续运行，切关开关等机械磨损相当大，这样易造成接触不好，为减少磨损，使切换开关浸在油箱中，记录笔头更换颜色的机械结构也需常加油，即使如此，仍易出故障，可靠性较低，随着微机技术发展，出现一种输入信号通用，即有模拟曲线记录，又有数字记录为特征的混合记录仪，然而价格较贵，是原用多点记录仪的数倍以上，不易推广应用。
本实用新型的目的是为了克服现有多点记录仪的缺点，提供一种机械结构简单，可靠性较高，而成本较低的多点记录仪。
本实用新型的技术方案是这样完成的，它包括有信号输入，多路切换开关，放大器、微处理机、显示、记录头机构，其特点是1、多路切换开关为一电子开关，采用HCMOS 4051集成电路，其A、B、C、NH输入端和微处理机CPU的I/O口连接，多路输入信号经X0～X7输入，输出信号经输出端Y经滤波放大后至A/D转换器，使模拟拟量转换为数字量，电子开关切换时间和切换通道由微处理机控制；2、记录头结构中的圆柱体记录笔头部分套装在由微机控制的步进电机轴上；3、步进电机轴的另一端装有一初始打点颜色位置检测器，它由装于步进电机轴上的遮光片及检测遮光片的孔的光电开关组成；4、在记录头结构的打印记录固定支架上装有一个打点驱动线圈，在此线圈下方打印记录活动支架相应位置的固定支架上装有磁钢。有了以上几个特点，经A/D转换，变换成测量信号数字量进入微处理机，进行量程变换，线性化等处理，控制测量值显示，经D/A转换，把数字量变为模拟量输出控制记录位置，由初始打点颜色位置检测器检测出初始打点位置，由微机控制步进电机转动到规定颜色，由于点驱动线圈通电对其下方的磁钢产生磁性排斥，使记录笔头往下打。整个记录仪由微机控制整个工作时序。
本实用新型实施例结合附图作进一步说明。
图1为多路信号切换开关电路原理图；图2为记录头结构示意图；图3为A-B-C-D视图；图4为记录头系统驱动电路原理图。
由图1所示，本实施例中所用多路切换开关采用HCMOS 4051集成电路，4051是8选1电子开关，X0～X7为输入端，Y为输出端，芯片选通控制为6脚INH由CPU控制，当INH＝1时，芯片工作，INH＝0，芯片禁止工作，11、10、9即A、B、C与CPU I/D连接，为输入切换输出选择控制，二进制码产生8种状态，分别对应X0与Y至X7与Y接通八种情况，输出信号经由电阻R1、R2及电容C2、C3组成的滤波器滤波后经7650放大至合适电压送入A/D转换器，模拟量转换成数字量，电子开关切换时间和切换通道由微处理机控制。
由图2、图3、所示，记录笔头5系圆柱体纤维笔。圆柱体中心直接套在步进电机1的轴上，记录笔头圆柱体上有六种颜色的笔头，六种颜色笔头的分布角度为54°-72°-54°-54°-54°-72°，换色电机为一个20mm直径的永磁式步进电机，步距角为180°，因此六种颜色笔头分布不均匀，步进电机由微机控制有序运动达到换色要求。安装步进电机及记录笔头的活动支架6可绕轴13转动，活动支架另一点靠一弹簧12悬挂，记录笔头离开记录纸，记录笔头打点控制采用电磁驱动原理，在固定支架8上装有一个点驱动线圈9，在此线圈下方，在活动支架6相应位置上装有磁钢7，平时线圈不通电，当要记录时，驱动线圈内通以电流，使它产生磁场与下面磁钢产生斥力，使记录笔尖往下运动，笔尖在记录纸上记录。由于磁钢和弹簧制造一致性较差，为了使记录笔头往下打力一致性好，在固定支架8上设置有一个磁极气隙调节螺钉10和一个弹簧张力调节螺钉11，调节螺钉10用来调节记录笔头打点上、下位置及调节驱动线圈9和磁钢7之间的上、下间隙距离，消除磁钢，线圈磁性不一致及打点力不一致，另一调节螺钉11用于调节弹簧松紧，达到调节吊紧记录笔头力的目的，另外记录头系统的动态特性调节由微处理机控制颜色更换的速度和记录头打点速度。记录头系统电子驱动电路由图4所示，步进电机采用4相4拍，每一节拍转动一步18°，按AB-AD-CD-BC-AB脉冲顺序顺时针旋转，带动记录笔头旋转颜色，当转到规定颜色时，给电磁线圈9通电，产让磁性斥力，使记录笔头往下运动，打点记录。为了防止步进电机失步，步进电机的一端装有初始打点颜色位置检测器，它由装于步进电机轴上的开有槽的遮光片2及光电开关3组成，只有当遮光片2转动到其上的所开的一条槽与光电开关3中的光电管位置一致时，即不遮光，此时输出一个低电平信号给微处理机，表示初始打点颜色位置已被检测到。
经这样的改进，去掉了多点记录仪复杂的间歇机构、打点记录机构和换色机构，原来的100多个零件，现只有10多个零件，结构简单，机械加工少，成本降低，制造使用方便，减少了日常维护，使可靠性提高，可广泛用于各行业对温度、压力、流量、物位等工艺数自动检测、监视记录。
权利要求1.一种由信号输入、多路切换开关、放大器、微处理机、显示、记录头机构组成的多点记录仪，其特征在于；A、多路切换开关为HCMOS 4051集成电路，其A、B、C、INH输入端和微处理机CPU的I/O口连接，多路信号经X0～X7端输入，输出信号由Y端经滤波器，放大器至A/D转换器；B、记录头结构中的圆柱体记录笔头(5)套装在由微机控制的步进电机(1)轴上；C、步进电机(1)轴的另一端装有一初始打点颜色位置检测器，它由遮光片(2)和光电开关(3)组成；d、记录头结构的打印记录固定支架设置有一个打点驱动线圈(9)，在线圈(9)下方在打印记录活动支架(6)相应位置上固定的装有磁钢(7)。
2.根据权利要求1所述的多点记录仪，其特征在于，所述的活动支架(6)由弹簧(12)悬挂在固定支架(8)上，并设置有可使活动支架(6)转动的轴(13)。
3.根据权利要求1所述的多点记录仪，其特征在于，所述的固定支架(8)上设置有一个磁极气隙调节螺钉(10)及弹簧张力调节螺钉(11)。
专利摘要本实用新型涉及一种改进的多点记录仪，它由信号输入、多路切换开关、放大器、微处理机，显示、记录头机构等组成，特点是多路切换开关为HCMOS4051集成电路组成的电子开关，圆柱体记录笔头套装在由微机控制的步进电机轴上，步进电机轴的另一端装有由遮光片和光电开关组成的初始打点颜色位置检测器，固定支架上置有打点驱动线圈与其相应位置的活动支架上装有磁钢，经这样的改进，使多点记录仪结构简单、制造使用方便、成本低，可靠性高，在各行业中得到广泛应用。
文档编号G01D9/00GK2243065SQ9524484
公开日1996年12月18日 申请日期1995年10月9日 优先权日1995年10月9日
发明者王竹平 申请人:常州市宏昱仪表有限公司