一种便于数据采集的水分仪系统的制作方法

本发明属于烟气监测技术领域，尤其涉及一种便于数据采集的水分仪系统。

背景技术：

随着科学技术的进步，人民的生活水平得到了质的飞跃，与此同时，各种环境问题也随之而来，对石油化工、锅炉燃烧、火电厂、钢铁等领域的检测显得尤为重要。水分作为其中经常需要检测的对象，能否方便快速的得到准确的水分参数影响着对烟气质量的评估。

通常水分所指的是相对水分，用rh％来表示，指的是气体中所含水蒸气量与其空气相同情况下饱和水蒸气量的百分比。水分看似简单的量值，其实影响因素相当复杂，水分仪系统需面对复杂的环境和苛刻的工地要求，因此检测过程存在数据采集困难，且由于随着计算机技术和电子技术的发展，数据采集呈现多元化趋势,但是方便的同时也成为不足之处,采集方式的不同往往会造成数据采集的尴尬局面，极大增大检测人员的操作难度。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种便于数据采集的水分仪系统。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本发明采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种便于数据采集的水分仪系统，包括：处理器、阻容法含湿量测定仪、串口显示屏、便携式打印机、usb接口及sd卡；所述阻容法含湿量测定仪与所述处理器的数据输入端连接，将自身测量的水分数据上传至所述处理器；所述便携式打印机、串口显示屏及usb接口，均通过串行接口与所述处理器连接；所述sd卡通过spi接口与所述处理器连接。

在一些可选的实施例中，所述的一种便于数据采集的水分仪系统，还包括：rs485接口，所述处理器通过rs485接口与上位机连接且通过modbus通讯协议与所述上位机进行通讯。

在一些可选的实施例中，所述的一种便于数据采集的水分仪系统，还包括：无线模块；所述无线模块通过spi接口与所述处理器连接，所述处理器通过所述无线模块与所述上位机进行通讯。

在一些可选的实施例中，所述的一种便于数据采集的水分仪系统，还包括：与所述处理器连接的时钟模块及复位电路模块。

在一些可选的实施例中，所述的一种便于数据采集的水分仪系统，还包括：用于将检测结果生成对应的4～20ma电流信号输出的转换电路，所述转换电路与所述处理器连接。

在一些可选的实施例中，所述便携式打印机型号为sp-t12。

在一些可选的实施例中，所述无线模块型号为nrf24l01。

本发明所带来的有益效果：根据需要将检测数据存储、转换、显示，通过设备传输、拷贝、打印，极大地简化了操作难度，方便了操作人员，全面深入推进烟气检测现代化，更加适用于复杂的环境和苛刻的工地要求，提高烟气水分检测系统在恶劣环境中的稳定性；降低数据传输的难度。

附图说明

图1是本发明一种便于数据采集的水分仪系统的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。

如图1所示，在一些说明性的实施例中，为简化操作人员的工作难度，降低数据传输的难度，提高烟气水分检测系统在恶劣环境中的稳定性，本发明结合嵌入式开发、无线通信以及电子方面的相关技术，以方便、直观为理念，设计出了一种基于stm32f103xxx的一种便于数据采集的水分仪系统。水分仪系统包括：处理器、阻容法含湿量测定仪、串口显示屏、便携式打印机、usb接口、sd卡、rs485接口、无线模块、时钟模块、复位电路模块及转换电路。

阻容法含湿量测定仪，用于数据采集，与处理器的数据输入端连接，将自身测量的水分数据上传至处理器。阻容法含湿量测定仪采用高分子薄膜电容湿度敏感元件和铂电阻传感器对湿度进行检测和补偿，并通过加热使升高温度防止水分结露溶解腐蚀性气体，从而保护探头。采用阻容法测水分，对高温气体也能进行有效的测量。阻容法采用555定时器组成的多谐振荡器和湿敏元件组合，然后连接到处理器，根据输出电压频率可反推电容大小，从而可知相对湿度大小。设湿度和电容呈线性关系，实际还与温度有关，故用pt100对温度进行检测，补偿电路，从而得到准确的相对湿度。

本系统以高性能、低功耗的stm32f103xxx为处理器。

便携式打印机、串口显示屏及usb接口，均通过串行接口与处理器连接。选用串口显示屏，显示实时温度、水分数据。支持usb功能，便于大量长时间的数据采集。选用型号为sp-t12的便携式打印机实现数据纸质化，便于阅读和记录。采用便携式打印机、usb接口、sd卡、串口显示屏，实现水分数据的短时、长时、瞬间的采集显示，便于对数据的系统分析，更加准确的判断水分含量，方便了工作人员的操作。

本系统的存储模块为sd卡，由于没有存储速度要求，sd卡可通过spi方式与mcu进行通信，sd卡通过spi接口与处理器连接。

处理器通过rs485接口与上位机连接且通过modbus通讯协议与上位机进行通讯。支持485modbus协议，更适用于工业一体化，当环境恶劣影响布线时，采用无线模块实现系统的命令发送和数据采集。板载485芯片，可直接引出接线，modbus协议可以在软件上实现。

无线模块通过spi接口与处理器连接，处理器通过无线模块与上位机进行通讯。无线模块型号为nrf24l01。

时钟模块及复位电路模块与处理器连接。

转换电路用于将检测结果生成对应的4～20ma电流信号输出的，转换电路与处理器连接。

sp-t12便携式打印机、串口显示屏、usb接口均通过串口与处理器相连，而sd卡、无线模块通过spi接口与mcu，即处理器通信。此外，还通过转换电路，将检测结果生成对应的4～20ma电流信号，以供其他装置使用。本系统上电后，处理器进行初始化配置，包括时钟、通讯端口、定时器、adc等，初始化完成后，通过阻容法采集并通过处理器计算补偿，得到相对水分rh％和pt100检测到的温度值，此时，串口显示屏可显示当前值，期间不断进行数据采集，处理器通过spi方式与sd卡通信，将打包的数据存储至sd卡，操作人员可通过485或者无线模块实现对mcu，即处理器的控制，包括数据传输、系统设置、反吹实现等。此外，也可以通过usb拷贝数据。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。