专利名称：危化气瓶充装控制仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种危化气瓶的监管装置，特别是一种危化气瓶充装控制仪。
背景技术：
液氯、液氮、乙炔、氧气、天然气、液化石油气等化学气体是有毒、易燃易爆的危险化学气体，危险化学气体在生产、经营、储存、运输、使用和对废弃危险化学品处置时是在高压状态下盛装在钢瓶里，这种盛装危险化学品气体的钢瓶称为危化气瓶，在人们的生产生活中有大量的危化气瓶分散使用，特别是日常生活炊事用液化石油气钢瓶，数量大、使用范围广。社会上大量分散使用的危化气瓶是一个较大的安全事故隐患。为了人们生产生活的安全，应当对危化气瓶实施安全可靠的监管。危化气瓶有产品的质量标准，危化气瓶在使用过程中需要定期检测，危化气瓶有一定的使用寿命，为了对危化气瓶实施安全可靠的监管，在每次充气时，应当按危化气瓶的使用标准和管理要求判断该危化气瓶是否符合充气要求，决定是否给该危化气瓶充气。现有技术中，对危化气瓶充气的监管很简单，大多是在一定的使用范围内对危化气瓶编号，用手工记录，人工查询的方法判断危化气瓶是否符合充气要求，决定是否在充气端口开启气阀给危化气瓶充气。这种对危化气瓶实施充气监管的方法，完全由人工操作，人为因素影响大，监管执行麻烦，监管工作效率低，监管准确性差，很难对较大使用范围中危化气瓶实施监管，在充装过程中对气瓶安全性能检查稍有不慎，极易造成对有安全隐患的气瓶进行充装。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种没有人为因素影响，监管执行方便，监管工作效率高，监管准确性好，能对较大使用范围中危化气瓶实施监管的危化气瓶充装控制仪。 本发明是用如下方法实现的。 危化气瓶充装控制仪有壳体，壳体上有220伏市电输入端、充气信号输入端、开关
信号输出端，壳体内有电路板，电路板上有充气控制电路， 充气控制电路有相连的单片机电路、驱动电路和供电电路， 供电电路的输入端与壳体上的市电输入端相连，供电电路的输出端有5伏Vcc输出端和220伏输出端， 单片机电路有收到输入信号后向驱动电路输出控制信号的控制程序的单片机，单片机连有时钟电路、复位电路和串行通信模块，单片机的串行通信口与串行通信模块的串行通信口相连，单片机的PO 口与驱动电路相连，串行通信模块的输入端与壳体上的充气信号输入端相连， 驱动电路有相连的三极管电路和光耦电路，三极管电路中的三极管基极电路与单片机的PO 口相连，光耦电路的输入端串联在三极管发射极电路里，光耦电路输出端的两个电接点中，一个电接点与220伏市电的火线相连，另一个电接点与壳体上开关信号输出端
4的一个电接点相连，壳体上开关信号输出端的另一个电接点与220伏市电的零线相连，三极管的集电极接Vcc电源。 本发明可以在危化气瓶充气现场控制向危化气瓶的充气。
本发明监管的危化气瓶上要有射频标签。 本发明需要配合前置的危化气瓶巡检装置和在充气端口处管道上的电磁阀使用。
危化气瓶巡检装置有射频标签识读器和与识读器相连的微机，微机内有所监管的危化气瓶基础数据的数据库、危化气瓶的使用标准和管理要求及按危化气瓶的使用标准和管理要求判断该危化气瓶是否符合充气要求、对符合充气要求的输出充气信号的程序，微机的串行输出端与壳体上的充气信号输入端相连。充气端口处管道上电磁阀的电接点通过市电与壳体上的开关信号输出端相连。 本发明的驱动电路可以有多个相连的三极管电路和光耦电路，用以控制多个充气端口。 使用时，在充气端口处，用射频标签识读器读取待充气的空危化气瓶上的射频标签，把读取的的信息传到微机，微机提取数据库中该危化气瓶的基础数据，按危化气瓶的使用标准和管理要求判断该危化气瓶是否符合充气要求、对符合充气要求的向本发明输出充气信号，本发明收到充气信号后，单片机向驱动电路输出控制信号，驱动电路输出电磁阀开启信号，允许向该危化气瓶充气。 本发明在向危化气瓶充气时，对符合充气要求的危化气瓶用单片机向驱动电路输出控制信号，驱动电路输出电磁阀开启信号，允许向该危化气瓶充气，在对危化气瓶实施监管中，没有人为因素影响，监管执行方便，监管工作效率高，监管准确性好，能对较大使用范围中的危化气瓶实施监管。 下面结合附图，对本发明作进一步地说明。
图1是根据本发明的发明方案提出的一种危化气瓶充装控制仪的立体局剖示意图； 图2是充气控制电路的电气原理 图3是单片机内控制程序框图。
具体实施例方式
图1 、图2中，危化气瓶充装控制仪有壳体1 ，壳体上有电源输入端2 、充气信号输入
端3、四个开关信号输出端4、壳体内有电路板5，电路板上有充气控制电路， 充气控制电路有相连的单片机电路DPJ、驱动电路DCF和供电电路GD， 供电电路的输入端与壳体上的市电输入端相连，供电电路的输出端有220伏市电
的火线输出端+220V、220伏市电的火线输出端-220V和Vcc伏输出端5V， 单片机电路有型号是STC89C52的单片机Ul，单片机连有时钟电路6、复位电路7
和型号是MAX232的串行通信模块U2，单片机的串行通信口 RXD、 TXD与串行通信模块的串
行通信口 R10UT、 T1IN相连，单片机的PO 口与驱动电路相连，串行通信模块的输入端RI输
出端TO与壳体上的充气信号输入端相连，
驱动电路有相连的三极管电路SJG和光耦电路GO，三极管电路中有四个三极管Ql 、 Q2、 Q3、 Q4，光耦电路有四个光耦合器0PT01 、 0PT02、 0PT03、 0PT04，三极管Ql 、 Q2、 Q3、 Q4的基极电路分别与单片机的P00、 P01、 P02、 P03 口相连，四个光耦合器的输入端Kll、 K12，K21、K22，K31、K32，K41、K42分别串联在三极管Q1、Q2、Q3、Q4的发射极电路里，三极管的集电极接Vcc电源， 四个光耦合器中每一个光耦合器输出端的两个电接点中，一个电接点与220伏市电的火线相连，壳体上四个开关信号输出端的每一个开关信号输出端的两个电接点CRT1、CRT2， CRT3、 CRT4， CRT5、 CRT6， CRT7、 CRT8中， 一个电接点CRT2、 CRT4、 CRT6和CRT8与220伏市电的零线相连，另一个电接点CRT1、CRT3、CRT5、和CRT7分别与光耦合器输出端的另一个电接点相连。 图3中，单片机有控制程序，单片机内的控制程序是 开始，初始化单片机，判断与上位机通信是否通畅，如果不通畅，转向初始化单片机，如果通畅，等待接收信号，判断是否有信号输入，如果没有信号输入，转向等待接收信号，如果有信号输入，判断打开哪个电磁阀，如果没有可以打开的电磁阀，转向等待接收信号，如果有可以打开的电磁阀，打开相应指示灯，打开相应电磁阀，判断相应电磁阀是否打开，如果相应电磁阀没有打开，转向蜂鸣器报警，如果相应电磁阀已打开，对气瓶进行充装，判断哪个气瓶完成充装，如果没有完成充装，转向对气瓶进行充装，如果完成充装，关闭相应电磁阀，判断相应电磁阀是否关闭，如果有电磁阀没有被关闭，转向蜂鸣器报警，如果电磁阀被关闭，关闭相应的指示灯，结束。 上述危化气瓶充装控制仪的驱动电路里相连的三极管电路和光耦电路中，三极管电路中有四个三极管，光耦电路有四个光耦合器，壳体上开关信号输出端是四个，对应于监管有四个充气端口的充气站。对于有较多数量充气端口的充气站，危化气瓶充装控制仪驱动电路三极管电路中的三极管数量、光耦电路中光耦合器数量和壳体上开关信号输出端的数量要与充气端口数量相同。 危化气瓶充装控制仪驱动电路三极管电路中的三极管数量和光耦电路中光耦合器数量可以是2 16个。 在危化气瓶充气现场对危化气瓶充气时，是否正常地输出电磁阀开启信号使电磁阀开启，对判断充气过程中的故障有较大地作用。为了在电磁阀开关信号不能正常输出时发出报警信号，充气控制电路中还可以有电磁阀状态电路。 图2中，相对于监管上述四个充气端口的危化气瓶充装控制仪中的充气控制电路中有电磁阀状态电路ZT，电磁阀状态电路有相连的运算放大器电路YF、电源模块匿电路和报警电路BJ， 运算放大器电路有四个相同的运算放大器U5A、 U5B、 U5C、 U5D，每个运算放大器有相同的连接电路，现以运算放大器U5A电路为例说明 运算放大器U5A的正端经电阻R18接地，正端经电阻R19与电源模块U3的3脚相连，负端经电阻R20接地，运算放大器U5A的电源端接Vcc电源，接地端接地，输出端经电阻R21接至单片机的p12 口，输出端与负端之间连接有调节放大倍数的电位器RW1， Vcc电源经二极管D5接至电阻R21和单片机的p12中间、并由滤波电容C12接地，
电源模块电路有四个相同的电源模块U3、 U4、 U5、 U6，四个电源模块的1、2脚分别与壳体上四个开关信号输出端相连，四个电源模块的3脚分别经电阻与运算放大器的3端相连， 报警电路有三极管Q5，三极管Q5的极基电路与单片机的P04 口相连，发射极电路连有蜂鸣器B1。 光耦合器的输出端没有开启信号输出时，运算放大器输出报警信号，经单片机发送到报警电路，蜂鸣器发出报警声响。 相应的在对于有较多数量充气端口的充气站，充气控制电路中的电磁阀状态电路的运算放大器数量和电源模块电路的电源模块数量与充气端口数量相同。充气控制电路中的电磁阀状态电路的运算放大器数量和电源模块电路的电源模块数量可以是2 16个，用于在有2 16个充气端口的充气站使用。
权利要求
一种危化气瓶充装控制仪，有壳体，壳体上有220伏市电输入端，其特征在于壳体上还有充气信号输入端、开关信号输出端，壳体内有电路板，电路板上有充气控制电路，充气控制电路有相连的单片机电路、驱动电路和供电路，供电电路的输入端与壳体上的市电输入端相连，供电电路的输出端有5伏Vcc输出端和220伏市电输出端，单片机电路有收到输入信号后向驱动电路输出控制信号的控制程序的单片机，单片机连有时钟电路、复位电路和串行通信模块，单片机的串行通信口与串行通信模块的串行通信口相连，单片机的P0口与驱动电路相连，串行通信模块的输入端与壳体上的充气信号输入端相连，驱动电路有相连的三极管电路和光耦电路，三极管电路中的三极管基极电路与单片机的P0口相连，光耦电路的输入端串联在三极管发射极电路里，光耦电路输出端的两个电接点中，一个电接点与220伏市电的火线相连，另一个电接点与壳体上开关信号输出端的一个电接点相连，壳体上开关信号输出端的另一个电接点与220伏市电的零线相连，三极管的集电极接Vcc电源。
2. 按权利要求1所述的危化气瓶充装控制仪，其特征是所述的三极管电路中的三极管数量、光耦电路中光耦合器数量和壳体上开关信号输出端的数量是2 16个。
3. 按权利要求1或2所述的危化气瓶充装控制仪，其特征是所述的充气控制电路中有电磁阀状态电路，电磁阀状态电路有相连的运算放大器电路、电源模块电路和报警电路，运算放大器电路有运算放大器，运算放大器的正端经第一电阻接地，正端经第二电阻与电源模块的3脚相连，负端经第三电阻接地，运算放大器的电源端接Vcc电源，接地端接地，输出端经第四电阻接至单片机的pl 口，输出端与负端之间连接有调节放大倍数的电位器，Vcc电源由二极管接至第五电阻和单片机的pl中间、并经滤波电容接地，电源模块电路有电源模块，电源模块的1、2脚与壳体上开关信号输出端相连，电源模块的3脚经第六电阻与运算放大器的3端相连，报警电路有报警三极管，报警三极管的极基电路与单片机的PO 口的另一口相连，发射极电路连有蜂鸣器。
4. 按权利要求1或2所述的危化气瓶充装控制仪，其特征是所述的单片机是具有下述控制程序的装置开始，初始化单片机，判断与上位机通信是否通畅，如果不通畅，转向初始化单片机，如果通畅，等待接收信号，判断是否有信号输入，如果没有信号输入，转向等待接收信号，如果有信号输入，判断打开哪个电磁阀，如果没有可以打开的电磁阀，转向等待接收信号，如果有可以打开的电磁阀，打开相应指示灯，打开相应电磁阀，判断相应电磁阀是否打开，如果相应电磁阀没有打开，转向蜂鸣器报警，如果相应电磁阀已打开，对气瓶进行充装，判断哪个气瓶完成充装，如果没有完成充装，转向对气瓶进行充装，如果完成充装，关闭相应电磁阀，判断相应电磁阀是否关闭，如果有电磁阀没有被关闭，转向蜂鸣器报警，如果电磁阀被关闭，关闭相应的指示灯，结束。
5. 按权利要求3所述的危化气瓶充装控制仪，其特征是所述的单片机是具有下述控制程序的装置开始，初始化单片机，判断与上位机通信是否通畅，如果不通畅，转向初始化单片机，如果通畅，等待接收信号，判断是否有信号输入，如果没有信号输入，转向等待接收信号，如果有信号输入，判断打开哪个电磁阀，如果没有可以打开的电磁阀，转向等待接收信号，如果有可以打开的电磁阀，打开相应指示灯，打开相应电磁阀，判断相应电磁阀是否打开，如果相应电磁阀没有打开，转向蜂鸣器报警，如果相应电磁阀已打开，对气瓶进行充装，判断哪个气瓶完成充装，如果没有完成充装，转向对气瓶进行充装，如果完成充装，关闭相应电磁阀，判断相应电磁阀是否关闭，如果有电磁阀没有被关闭，转向蜂鸣器报警，如果电磁阀被关闭，关闭相应的指示灯，结束。
全文摘要
一种危化气瓶充装控制仪，壳体上有市电输入端、充气信号输入端、开关信号输出端，壳体内有电路板，电路板上有充气控制电路，充气控制电路有相连的单片机电路和驱动电路，单片机连有串行通信模块，单片机的P0口与驱动电路相连，驱动电路有相连的三极管电路和光耦电路，三极管基极电路与单片机的P0口相连，光耦电路的输入端串联在三极管发射极电路里，光耦电路的输出端与壳体上的开关信号输出端相连。本发明在向危化气瓶充气时，对符合充气要求的危化气瓶用单片机向驱动电路输出控制信号，驱动电路输出电磁阀的开启信号，在对危化气瓶实施监管中，没有人为因素影响，监管执行方便、工作效率高、准确性好，监管范围大。
文档编号F17C13/02GK101776205SQ200910248938
公开日2010年7月14日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者杨立宏, 梁旭昱, 洪伟, 王德海, 王良泉, 王雪, 赵云志 申请人:辽宁省标准化研究院