专利名称：多路风压风速测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测试装置，特别是涉及一种用于锅炉性能试验、 燃烧优化调整、风机性能试验、制粉系统性能试验等锅炉相关性能试 验的多路风压风速测试仪。
背景技术：
目前，国内外用于锅炉相关性能试验的风压风速测试装置均为单 通道，即每次只能测量一个气流管道的风压风速数据。
在实际试验中，例如对锅炉燃烧状况进行优化调整的试验，其过 程往往需要对多个喷口所对应的风门挡板反复进行协同调整。
由于各喷口输入的助燃空气是从同一联箱引入的，各喷口的风速 在协同调整过程中不可避免的存在相互干扰的不利影响，使已经由所 述单通道风压风速测试装置记录的测定值出现变化，甚至是较大变 化。因此，试验过程中经反复调整也很难实现所有喷口的均衡配风， 影响了试验精度并延长了试验时间。显然，上述单通道的风压风速测 试装置存在不适应多喷口锅炉相关性能试验的技术问题。 发明内容
本实用新型的目的是为了解决目前单通道的风压风速测试装置 存在不适应多喷口锅炉相关性能试验的技术问题，而提出一种多路风 压风速测试仪。
本实用新型为实现上述目的釆取以下技术方案本测试仪由便携 式壳体、液晶显示器及专用键盘、单片机及其系统管理程序/数据存 储器、微差压传感器、数据采集及处理单元所组成，其特征在于便携 式壳体表面并列设有分别对应各待测空气管道的风压取样通道，各风 压取样通道分别由正压侧接口和负压侧接口构成，各通道分别设有微 差压传感器，各微差压传感器的模拟量输出经由模拟多路开关选择分
别与A/D转换电路输入端相接，A/D转换电路输出端与单片机数据 入口相接，单片机设有串行通讯接口。本实用新型还可以采取以下技术措施
所述专用键盘设有包括"+ "、"一"和"."键的数字键，还设 有分别用于修改键入数字、光标移动、查询数据记录和多通道与单通 道测量切换的控制键，还设有用于取消、退出或确认控制键，专用键 盘还设有菜单选择键、风压量程范围选择键、进入风压测量界面控制 键和进入风速测量界面控制键。
所述光标移动控制键由"t "、 " I "、 "一"、 "一"、 "Home"和 "End"键构成，其中"t "、 " I "、"一"、"一"键分别与数字键"8"、 "2"、 "4"、 "6"构成复合键，"Home"键与数字键"7"构成复合键， "End"键与数字键"1"构成复合键，所述光标移动控制键"t "、 "I "分别与多通道测量风速或风压控制键和单通道测量风速或风压 控制键构成复合键。
所述页面前翻控制键"PgUp"与数字键"9"构成复合键，页面 后翻控制键"PgDn"键与数字键"3"构成复合键。
所述进入风压测量界面控制键是"Pa"键，所述进入风速测量界 面控制键是"m/s"键，"Pa"键和"m/s"键是优先控制键。 所述便携式壳体的面板设有背光开关。
所述便携式壳体设有充电电池组和整流电源，整流电源兼作充电 电池组充电电源。
本实用新型的有益效果和优点在于本测试仪的测量信号是一次 元件在风力作用下获得的微差压信号，该信号经本测试仪的微差压传 感器转换成电信号，放大整形后经模拟多路开关分别送入A/D转换 器进行模数转换，再由CPU对数据进行计算机处理，并将最终的风 压风速进行存储和显示，并通过RS232串口连接微型打印机实现实 时数据打印输出或与PC机联机进行数据处理。由于本测试仪具有多 通道微差压传感器及其A/D转换器，在系统管理程序的支持下可以 同时或分别测量、显示各通道风压和风速数据及趋势图，在同时测量、 显示各通道风压和风速数据及趋势图的状态下，便于对多个喷口所对 应的风门挡板进行反复协同调整，从而使试验精度得到保障，并明显 的縮短了试验时间。本实用新型具有操作简单、携带轻便、功能全面的突出优点，特别适合基建、试验研究单位及电厂应用于锅炉性能试 验、燃烧优化调整、风机性能试验、制粉系统性能试验等锅炉相关性 能试验、技术监督以及技术服务的风速、风压测量中。
附图1是本实用新型实施例结构示意图。
附图2是图1数字及控制键键盘放大图。 附图3是图1功能键键盘放大图。 附图4是图1实施例后面板结构示意图。 附图5是图1实施例原理框图。 附图6是图1实施例主程序流程图。
图中标号l壳体，2前面板，3液晶显示器，4数字及控制键键 盘，5功能键键盘，6背光开关，7电源开关，8提把，8-1锁块，9 后面板，IO风压取样通道，ll交流电源插座，13模拟量输出插座， 14RS232接口插座。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图进一步说明本发明。
如图l、 2、 3、 4所示实施例，本测试仪的便携式壳体由壳体1、 提把8构成，提把8兼有支脚作用。配合于提把8的锁块8-1使提把 定位，其结构同于现有技术，即锁块8-l具有插片，向上推动锁块时 其插片与固定在壳体的提把支轴的一插口相接合而锁定提把。
便携式壳体的前面板2设有液晶显示器3、专用键盘、背光开关 6和电源开关7。电源开关上部设有充电指示灯。
专用键盘由数字及控制键键盘4和功能键键盘5组成，其中数字 及控制键键盘4如图2所示，数字及控制键键盘4由"+ "键、"一 " 键、"."键、"Del"键、"Home"键、"End"键、"PgUp"键、"PgDn" 键、"一1 "回车键、"Esc"键和l一0数字键构成，其中数字键"8"、 "2"、 "4"、 "6"与光标移动控制键"t "、 " I "、"一"、"一"键分 别构成复合键。"Home"键与数字键"7"构成复合键，"End"键与 数字键"1"构成复合键。"Home"键和"End"键控制分别控制光标 回到液晶显示界面的"头"、"尾"端，"Del"键用于修改键入数字。光标移动控制键"t "、 " I "分别与多通道测量风速或风压控制键和 单通道测量风速或风压控制键构成复合键。页面前翻控制键"PgUp"
与数字键"9"构成复合键，页面后翻控制键"PgDn"键与数字键"3" 构成复合键。控制键"PgUp"、 "PgDn"用于査询数据记录时的页 面翻动。"一lw回车键用于输入数据或操作的确认。"Esc"键用于取 消上一步操作或退出当前画面。
功能键键盘5如图3所示，功能键键盘5由菜单选择键"Fn"、 风压量程范围选择键"Range"、进入风压测量界面控制键"Pa"和进 入风速测量界面控制键"m/s"组成。
实施例的"Range"键共有4档可选0國1000Pa， 0画2000Pa， 0-4000Pa， 0-8000Pa。 "Pa"键和"m/s"是优先控制键。
如图4所示，便携式壳体1的后面板2设有并列的#1-#10风压取 样通道10，各风压取样通道分别由图中"+""-"符号标识的正压侧 接口和负压侧接口构成，各接口分别插接连通于锅炉各待测管道取样 测点的传压软管。后面板2还设有RS232接口插座14、微差压传感 器的模拟量输出插座13和交流电源插座11。交流电源插座11为本 测试仪内部整流电源提供交流电源。
如图5所示，本测试仪实施例硬件的构成是以单片机为核心，采 用ATMEL公司的AT89C55芯片。由于本测试仪以图形和表格为主 要显示界面，各图形和表格生成一个代码模块存入单片机程序存储 器，因此要求单片机的程序存储器容量较大，本实施例所选用的 AT89C55芯片其程序存储器可以满足大容量要求。
专用键盘由其译码电路双向连接于单片机PIO 口 ，其译码电路采 用3-8译码器74LS138，该译码器最多可设24个键。
日历时钟电路采用DALLAS公司的DS1302芯片，采用硬时钟 系统设计，具有年、月、日、时、分、秒及闰年自动处理功能，而且 具有掉电数据不丢失功能。
数据存储器采用NVRAM存储器，属于非易失存储器，具有点 电数据不丢失、数据存储速度快、程序设计简单、理论上不存在寿命 长短的优点。液晶显示器采用香港精电公司宽温型图形点阵液晶，点阵为240 X12S，且带有LE04型背光电路，背光开关设置于前面板。
各风压取样通道分别对应连接于微差压传感器1-10，各微差压 传感器的模拟量输出经由模拟多路开关选择后分别与A/D转换电路 输入端相接，A/D转换电路输出端与单片机数据入口相接。
实施例的微差压传感器1—10采用美国Honeywell公司产品，以 硅片作为感压元件，具有压电系数高，动态响应快，线性度好，零点 稳定，体积小等优点。
实施例的模拟多路开关采用CD4051，当微差压传感器为差分输 出时，应使用两组CD4051分别作为差分(+)输入端和差分(-)输 入端。多路开关的控制由单片机经数据锁存器4LS273执行。
实施例的A/D转换电路采用双积分式TC7109芯片，具有12位 分辨率，并带有极性位和溢出位，与TTL兼容三态控制输出，低噪 声，功耗低，最大转换速度为30次/秒，有内部参考电源输出。
数据输出通过RS232串口完成，将数据打印或传送给PC机处理。
电源系统由充电电池组、电源管理和整流电源组成，充电电池组 连续工作8小时左右。在电源管理电路控制下，整流电源对电池组进 行充电的同时可以开机工作。
如图6所示，本测试仪实施例的系统管理程序在开机后进入自检 子程序，自检内容是充电电池组电压、历史数据容量是否超限，自检 通过后程序设置三种选择。
一种选择是通过菜单选择键"Fn"进入主菜单显示画面，该画面 设置有包括日期、时间、当前画面名称的标题栏，画面底端设置有功 能选择菜单栏，通过点击可以分别进入参数设置、历史数据查询、模 拟量输出(微差压传感器)和微差压传感器零点校验子画面，各子画 面中分别设置相关选择项。
例如点击进入参数设置子画面，该子画面用于设置系统时间及其 他相关参数，画面底端设置修改确认、系统时间修改、退出和返回主 菜单选择项。
另一种选择是通过优先控制键"m/s"键直接进入风速测量子画面，该子画面以图中"XXX"和棒图形式分别显示的#1—#10通道
风速值。图中通道号与后面板的通道号一一对应。画面底端设置打印、 存储当前数值、自动存储(按设定时间间隔自动连续存储)、单通道 测试和返回主菜单选择项，单击一选择项即进入所选子画面。单通道 测试的子画面其底端设置打印、存储当前数值、自动存储、多通道测 试和返回主菜单选择项。
再一种选择是通过优先控制键"Pa"键直接进入风压测量子画面， 差压量程分为四档(0-1000; 0-2000; 0-4000; 0-8000)，使用"Range"
功能键切换量程。该子画面以图中"XXX"和棒图形式分别显示的 #1—#10通道风压值。画面底端设置打印、存储当前数值、自动存储 (按设定时间间隔自动连续存储)、单通道测试和返回主菜单选择项， 单击一选择项即进入所选子画面。单通道测试的子画面其画面底端设 置打印、存储当前数值、自动存储、多通道测试和返回主菜单选择项。 图6所示的实施例系统管理程序中还设置打印、存储、通讯、计 算等共享程序模块，用以支撑各子程序的相关功能。
权利要求1、一种多路风压风速测试仪，由便携式壳体、液晶显示器及专用键盘、单片机及其系统管理程序/数据存储器、微差压传感器、数据采集及处理单元所组成，其特征在于便携式壳体表面并列设有分别对应各待测空气管道的风压取样通道，各风压取样通道分别由正压侧接口和负压侧接口构成，各通道分别设有微差压传感器，各微差压传感器的模拟量输出经由模拟多路开关选择分别与A/D转换电路输入端相接，A/D转换电路输出端与单片机数据入口相接，单片机设有串行通讯接口。
2、 根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述专用键盘 设有包括"+ "、"一"和"."键的数字键，还设有分别用于修改键 入数字、光标移动、查询数据记录和多通道与单通道测量切换的控制 键，还设有用于取消、退出或确认控制键，专用键盘还设有菜单选择 键、风压量程范围选择键、进入风压测量界面控制键和进入风速测量 界面控制键。
3、 根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述光标移动控制键由"t "、 " I "、 "一"、 "一"、 "Home"和"End"键构成，其 中"f "、 " 4 "、"、"键分别与数字键"8"、 "2"、 "4"、 "6"构成复合键，"Home"键与数字键"7"构成复合键，"End"键与数 字键"1"构成复合键，所述光标移动控制键"t "、 " I "分别与多 通道测量风速或风压控制键和单通道测量风速或风压控制键构成复 合键。
4、 根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述页面前翻 控制键"PgUp"与数字键"9"构成复合键，页面后翻控制键"PgDn" 键与数字键"3"构成复合键。
5、 根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述进入风压 测量界面控制键是"Pa"键，所述进入风速测量界面控制键是"m/s" 键，"Pa"键和"m/s"键是优先控制键。 一
6、 根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述便携式壳 体的面板设有背光开关。
7、 根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述便携式壳 体设有充电电池组和整流电源，整流电源兼作充电电池组充电电源。
专利摘要本实用新型是一种多路风压风速测试仪，其壳体表面并列设有分别对应各待测空气管道的风压取样通道，各风压取样通道分别由正压侧接口和负压侧接口构成，各通道分别设有微差压传感器，各微差压传感器的模拟量输出经由模拟多路开关选择分别与A/D转换电路输入端相接，A/D转换电路输出端与单片机数据入口相接，单片机设有串行通讯接口。本测试仪具有多通道传感器及其A/D转换器，可以同时或分别测量、显示各通道风压和风速数据及趋势图，同时也便于对多个喷口所对应的风门挡板进行反复协同调整，从而使试验精度得到保障。本实用新型具有操作简单、功能全面的突出优点。
文档编号G01M99/00GK201247120SQ20082007598
公开日2009年5月27日 申请日期2008年8月14日 优先权日2008年8月14日
发明者刘卫平, 刘新利, 周连升, 威 沙, 疆 边, 珑 陈, 黄靖宁 申请人:天津市电力公司