一种指针式风压表指示状态模拟的新方法与流程

本发明涉及一种指针式风压表指示状态模拟的新方法。

背景技术：

指针是指针式风压表的一种重要指示器，通常设置在指针式风压表固定标度尺上方。当指针式风压表受到风源压力时，由指针式风压表的转动装置带动指针转动，从而达到指针指示的目的。

如在单车制动实验中，风压表是单车实验器上显示充风压力值大小的重要依据，《中华人民共和国铁道行业标准》（tb/t1492-2002标准）中《铁道车辆制动机单车试验方法》的5.1制动管泄露试验是这样描述的：“……保压1min，制动管泄露量应不大于10kpa。”在真实的实验中风压表的指针变化情况是根据风压值相应变化的，而在虚拟现实教学实验中，难以提供风源和有效的风压。显然，采用传统的外加风压源带动指针转动的方法难以用在虚拟现实的教学实验中，有必要研发更为实用、精确并且安全快捷的转动方法，着重解决以下几个问题：

（1）精确性：指针转动角度准确，排除可能出现的干扰，指示结果真实可靠；

（2）实用性：能够模拟出指针式风压表的真实指示状态，适用于各种型号规格的指针式风压表；

（3）易用性：操作简单，简单易使用。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足及满足精确、实用、易用的要求，本发明提供了一种指针式风压表压力模拟的新方法，该方法以单片机为控制核心，通过舵机使安装在舵机输出转轴轴上的指针转轴转动，从而带动指针式风压表指针转动，代替了目前通用的采用机械结构带动指针转动的方法。该方法的舵机能根据指针式风压表的型号规格不同进行调整，该方法安装方便、操作简单、精准度高、指示结果真实可靠。

本发明所采用的技术方案是：利用虚拟现实教学实验系统通过无线串口向单片机发送指令，单片机处理后输出控制信号精确控制舵机转动从而带动指针式风压表指针转动，从而达到真实模拟指针式风压表指示状态的目的。该方法安装方便、操作简单、精准度高、指示结果真实可靠，解决了难以提供指针式风压表指针转动所需风源和有效的风压的问题。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明与现有技术的最大不同之处在于完全摒弃了目前采用机械结构带动指针转动的方法，利用单片机的精确控制及舵机的高灵敏度输出，能精确模拟出指针式风压表真实的指示状态，保证了指示结果的真实可靠性，克服了在虚拟现实教学实验中难以提供风源和有效的风压的不足。

（2）通过无线串口的传输功能，虚拟现实教学实验系统可以无线发送指令，对装置进行控制。

（3）结合测试现场的实际情况，本发明适应大部分型号规格的指针式风压表，且操作简单、界面直观一目了然，真实地模拟出了指针式风压表指示状态，适用于有此类需求的场合，大幅提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明工作状态示意图。

附图标记：指针式风压表壳体1、指针2、指针式风压表表盘3、舵机4、信号线5、控制盒6。

具体实施方式

实施例1、一种指针式风压表指示状态模拟的新方法，该模拟方法由模拟装置实现，该模拟装置由指针式风压表壳体1、指针2、指针式风压表表盘3、舵机4、信号线5、控制盒6等组成；其中：舵机4固定在指针式风压表壳体1内底部中央，指针2的旋转轴通过指针式风压表表盘3的中央小孔安装在舵机4输出转轴上。

实施例2、一种指针式风压表指示状态模拟的新方法，其中：控制盒6由单片机、无线串口组成，舵机4通过信号线5连接在单片机上，无线串口在控制盒内部与单片机连接。舵机4的控制信号由控制盒6中的单片机输出，精确控制舵机4转动，即可完成指针式风压表指示状态的模拟。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

如附图1所示，本发明的组成包括控制盒、信号线、舵机、指针式风压表表盘、指针、指针式风压表壳体等。

本发明的工作方法包括以下步骤：

首先在虚拟现实教学实验环境中进行实验操作时，会触发虚拟教学实验系统程序的相应事件。当事件触发后，虚拟现实教学实验系统程序通过无线串口将数据传递给控制盒6中的单片机，经单片机处理完数据后便输出相应的控制信号来精确控制舵机4转动，从而带动指针2转动至相应的指示位置，这样就实现了真实地模拟指针式风压表指示状态的功能，克服了难以提供风压源使指针转动的问题。

本指针式风压表指示状态模拟的新方法，适用各种型号规格的机械式仪表，整体结构简单，使用过程方便快捷，工作安全可靠。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改造，或未经改进直接应用于其它场合的，均本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种指针式风压表指示状态模拟的新方法，该方法利用虚拟现实教学实验系统通过无线串口向单片机发送指令，单片机处理后输出控制信号精确控制舵机转动从而带动指针式风压表指针转动，从而达到真实模拟指针式风压表指示状态的目的。该方法实现方便、操作简单、精准度高、指示结果真实可靠，解决了难以提供指针式风压表指针转动所需风源和有效的风压的问题。

技术研发人员：肖乾;龚嘉俊;王慧杰;刘行;邱亦欣
受保护的技术使用者：华东交通大学
技术研发日：2018.01.14
技术公布日：2018.04.20