一种压力测量装置及系统的制作方法_3

文档序号:9429539阅读:来源:国知局
采集控制器14电连接,用于对上述采集控制器14输出的压力数字信号按照总线上识别的标准进行协议转换,将转换后的上述压力数字信号通过上述通讯总线传输至上述外部的设备。
[0045]在本发明实施例中,通过上述通讯总线控制器实现采集控制器14与通讯总线之间信号协议转换的功能,根据需要可选用RS485型、CAN型、以太网型等多种总线结构,其中,由于RS485型具有成本低、功耗小、布设方便的特点而被广泛应用。
[0046]为了使不同工位处的人员可以同时查看测量数据,上述通讯总线上可以设置有多个数据输出接口,其中,数据输出接口的数量和分布可以根据实际情况进行规划,在每个数据输出接口上均可以连接一个数据显示器21,以供工作人员实时查看和/或记录测量数据,可以在不同工位显示同源的压力信息,增强了水压致裂测量过程中各工位协调的能力。
[0047]进一步的,上述装置还包括:无线通信模块,上述无线通信模块分别与上述采集控制器14和移动终端相连接,用于将上述采集控制器14输出的压力数字信号以无线通信的形式发送至上述移动终端;上述无线通信模块还用于接收上述移动终端发送的操作员输入的控制信号,以使上述采集控制器14根据控制信号对相关参数进行设置,其中,上述移动终端可以是手机,也可以是平板电脑ipad,还可以是其它便携式电子设备。
[0048]上述采集控制器14上还可以设置有以下中的一种或多种接口:HART接口、RS232接口、USB接口,以便于后续对测试数据的上传与下载或者是当通讯总线出现异常时,可以利用上述接口传输采集的数据,也可以对压力测量装置进行配置或固件升级;
[0049]基于上述分析可知,与相关技术中的压力测量装置相比,本发明实施例提供的压力测量装置通过将压力传感器11、信号调理电路12、模数转换器13和采集控制器14集成在一起的方式进行压力测量,提高了测量数据的准确性,并且通过增加存储器15,将采集控制器14中的压力数字信号进行快速存储,以防止测量数据丢失,保证了测量数据的完整性。进一步的,通过设置电容储能器16,可以在外界供电系统突然断电或者出现异常时,保证测量装置的正常运转;更进一步的,通过在电容储能器16和外界供电系统之间设置隔离供电元件17,对外界供电系统输出的干扰信号进行消除,提高了压力测量装置的信号采集精度与质量。
[0050]如图3所示,本发明实施例还提供一种压力测量系统,其中,该测量系统包括上述压力测量装置,还包括:外部的设备;
[0051]上述外部的设备包括:至少一个数据记录器和至少一个数据显示器21,其中,上述数据记录器可以是一台带总线控制器的笔记本电脑或者是工控机,该数据记录器连接在所述通讯总线上,用于记录所述压力测量装置采集的压力数字信号;
[0052]上述数据显示器21分布在上述通讯总线上,用于接收并显示上述压力测量装置传输的压力数字信号。
[0053]其中,上述压力测量装置中的采集控制器14通过通讯总线控制器将压力数字信号传输至通讯总线,通讯总线上连接有外部设备,该外部设备接收通讯总线上的压力数字信号,上述外部设备可以是以分布式形式部署在通讯总线上的多个数据显示器21,用来显示测量数据,以便于不同工位的操作人员实时查看测量数据,也可以是一台便携式计算机或者工控计算机,安装支持软件后该计算机具有采集、存储、显示数据和曲线的功能。
[0054]在上述压力测量装置中,在通讯总线上部署多个数据输出接口,该数据输出接口具有同样的级别,该数据输出接口均可以连接一个数据显示器21,用于显示通讯总线上的实时数据流;采用分布式显示的方式在通讯总线上部署数据显示器21,便于不同工位的操作员将当前测量的压力数据进行查看、记录。
[0055]另外,在本发明实施例中,将压力物理信号转换为压力数字信号的过程部署在采集端,此时在通讯总线的传输过程中只传输压力数字信号,由于数字信号的抗干扰能力比模拟电信号强,因此,提高了信号传输过程信号的抗干扰能力,从而保证了最终显示信号的质量。
[0056]具体的,如图4所示,上述数据显示器21包括:微控制器211、第二通讯总线控制器和显示元件,该显示元件以图4所示的模拟式显示元件2121,和/或数字式显示元件2122为例进行说明,其可以根据实际需要,显示模拟信号,和/或数字信号;上述微控制器211的一端通过所述第二通讯总线控制器连接至所述通讯总线;所述微控制器211的另一端与上述显示元件连接,在微控制器211的控制下,触发上述显示元件显示通讯总线上传输的压力数字信号。
[0057]其中,上述数据显示器21可以是笔记本电脑、ipad、或其它便携式电子设备,主要用于显示通讯总线上传输的压力数字信号,在本发明实施例中,测量数据的显示可以采用以下两种方式或者是两种方式相结合的方式,一种是通过模拟式显示元件2121可以将测量数据以曲线的形式显示,便于操作人员直观的查看数据的变化情况;另一种是通过数字式显示元件2122将当前数据以数值的形式显示,便于操作人员准确的读取当前测量数据的数值;以上两种方式都能够实时显示测量的数据,而如果同时采用这两种方式,则能够使显示的数据更加全面。另外,本领域技术人员能够想到也可以采用其他方式,任何方式均不影响本发明的技术效果。上述方式的等同变化或替换,均应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0058]其中,上述第二通讯总线控制器,用于将通讯总线上的压力数字信号进行协议转换并传输至上述微控制器211,并处理通讯总线上的冲突,即在每个接入通讯总线的设备中均设置一个通讯总线控制器。
[0059]本发明实施例还提供了另一种压力测量系统,该测量系统包括上述压力测量装置,还包括:外部的设备;
[0060]上述外部的设备包括:至少一个数据记录器和至少一个数据显示器21 ;
[0061]上述数据记录器连接在上述通讯总线上,用于记录上述压力测量装置采集的压力数字信号;
[0062]上述数据显示器21包括:微控制器211、第二通讯总线控制器、显示元件,无线通信驱动器和键盘;上述显示元件包括:模拟式显示元件2121,和/或数字式显示元件2122 ;上述微控制器211的一端通过上述第二通讯总线控制器连接至上述通讯总线;上述微控制器211的另一端与上述显示元件连接;
[0063]上述无线通信驱动器与上述微控制器211连接,用于在上述微控制器211的控制下,接收上述无线通信模块发送的压力数字信号,通过上述显示元件显示上述压力数字信号;上述键盘用于接收操作员通过键盘输入的控制信号,将上述控制信号发送到上述微控制器211,上述微控制器211通过上述无线通信驱动器将上述控制信号发送到上述压力测量装置。
[0064]需要说明的是,上述压力测量装置及系统不仅可以用
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