一种智能数显声波传感器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109596207A(43)申请公布日2019.04.09(21)申请号201811520052.6(22)申请日2018.12.12(71)申请人南京擎能自动化设备有限公司地址211100江苏省南京市江宁区高新园福英路1001号4栋(72)发明人陈军陈强李刚(74)专利代理机构南京君陶专利商标代理有限公司32215代理人沈根水(51)Int.Cl.G01H11/06(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图1页(54)发明名称一种智能数显声波传感器(57)摘要本发明提出的是一种智能数显声波传感器，其结构包括信号调理模块、滤波处理模块、增益调节模块、电流变换模块、采样保持模块、数模转换模块、电源测量模块、工作电源模块、温度测量模块、MCU控制模块、OLED显示模块、自检执行模块。本发明的优点：1）实时采集炉内声音及频率信号，对信号进行处理和输出；2）采用计算机技术和数字显示模块实现现场实时监测传感器测量数据和传感器工作状况，保证设备正常可靠运行；3）采用堆垛式安装结构，提高安装效率，方便设备维修；4）减少设备所需电缆芯数，降低工程成本。CN109596207ACN109596207A权利要求书1/2页1.一种智能数显声波传感器，其特征是包括信号调理模块（1）、滤波处理模块（2）、增益调节模块（3）、电流变换模块（4）、采样保持模块（5）、数模转换模块（6）、电源测量模块（7）、工作电源模块（8）、温度测量模块（9）、MCU控制模块（10）、OLED显示模块（11）、自检执行模块（12）；其中信号调理模块（1）的输入端连接安装于管道系统内声波传导管处的传感器单元输出端，信号调理模块（1）的输出端连接滤波处理模块（2）的输入端，滤波处理模块（2）的输出端连接的增益调节模块（3）的输入端，增益调节模块（3）的输出端同时连接电流变换模块（4）的输入端和采样保持模块（5）的输入端；增益调节模块（3）输出的信号其中一路经电流变换模块（4）的电压转换与电流处理，产生与信号成正比的电流信号，由电流变换模块（4）的输出端输出电流，经现场的传输电缆传输至远端监控系统，实现信号远传功能；另一路信号经采样保持模块（5）的处理并通过采样保持模块（5）的输出端连接数模转换模块（6）的输入端；工作电源模块（8）的输入端连接外部电源输入管线，工作电源模块（8）的输出端连接电源测量模块（7）的输入端，电源测量模块（7）的输出端连接数模转换模块（6）的第二输入端，数模转换模块（6）的输出端连接MCU控制模块（10）的第一输入端，温度测量模块（9）的输出端连接MCU控制模块（10）的第二输入端，MCU控制模块（10）的第一输出端连接的OLED显示模块（11）输入端，MCU控制模块（10）的第二输出端连接自检执行模块（12）的输入端。2.根据权利要求1所述的智能数显声波传感器，其特征是所述的传感器单元将炉膛内泄漏声经传导管传至信号调理模块（1），信号调理模块（1）对音频信号进行放大；采用单电源供电模式减少电缆芯数，信号调理模块（1）采用偏移工作点方式达到信号电平的匹配，经过两级放大器的放大处理，使得传感器拾取的微弱信号满足后续单元处理的需要。3.根据权利要求1所述的智能数显声波传感器，其特征是所述的信号调理模块（1）将测量点的声频信号经过滤波处理模块（2）进行滤波处理，再通过增益调节模块（3）放大转换成音频电流信号，使得输出的电流信号中含有信号中主要信息，以便后续电路的处理。4.根据权利要求1所述的智能数显声波传感器，其特征是所述的电流变换模块（4）是将经过前面单元处理的音频电压信号转换成输出的电流信号经过电缆传至监控系统上位机，提供监听和报警提示；同时该音频电压信号通过采样保持模块（5）、数模转换模块（6）转换为数字信号，输出至MCU控制模块（10），通过MCU控制模块（10）采用微处理机技术对音频电压信号进行处理。5.根据权利要求1所述的智能数显声波传感器，其特征是所述的电源测量模块（7）通过对传感器电源电压变化的测量，即工作电源模块（8）输入端接受到的电压数值大小的变化，经MCU控制模块（10）模数转换读入微处理机中，通过定时处理程序产生定时输出信号，启动和关闭自检执行模块（12）中自检信号驱动器推动或禁止蜂鸣器发声，完成传感器的自检过程，实现由上位机控制远端动作控制声频传感器通道自检动作控制。6.根据权利要求1所述的智能数显声波传感器，其特征是所述的工作电源模块（8）用于将外部电源转换为使智能数显声波传感器正常工作的电能。7.根据权利要求1所述的智能数显声波传感器，其特征是所述的温度测量模块（9）通过对环境温度的数据检测并输入MCU控制模块（10），有利于对声波传感器检测结果的