專利名稱：永久氣體充裝控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體充裝控制技木，特別涉及ー種永久氣體充裝控制裝置。
背景技術(shù)：
永久氣體是指臨界溫度低于-10°C的氣體。如空氣、氧、氮、氫、甲烷、一氧化碳等氣體等。永久氣體通常用壓カ容器(如氣瓶或鋼瓶等)進(jìn)行存儲(chǔ)、運(yùn)輸和使用，其充裝技術(shù)要求較高，特別是其中的可燃?xì)怏w，充裝時(shí)需要根據(jù)各種信息進(jìn)行控制，如充裝容器的生產(chǎn)廠家、出廠日期、投入使用的時(shí)間、所屬単位、是否在有效使用期內(nèi)、容積、重量、壓カ等級(jí)等(統(tǒng)稱為充裝容器的身份信息)以及充裝溫度、充裝壓力等，以便根據(jù)這些信息決定是否可以進(jìn)行充裝，以及在充裝過程中根據(jù)充裝溫度和充裝壓力來判斷充裝的安全性和決定是否完成本次充裝。國內(nèi)目前在對(duì)永久氣體氣瓶進(jìn)行充裝時(shí)大多都是采用指針式壓力表對(duì)充裝壓カ數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測和觀察，采用指針式溫度計(jì)(雙金屬式)或水銀溫度計(jì)對(duì)充裝溫度進(jìn)行測量和觀察，當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的充裝壓力時(shí)就手動(dòng)關(guān)閉閥門結(jié)束本次充裝，人工記錄有關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。其間如果充裝壓力和充裝溫度參數(shù)達(dá)到確保安全生產(chǎn)的最大值時(shí)由人工停止氣體輸送泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，查明原因排除安全隱患后再繼續(xù)進(jìn)行充裝。這樣的工作方式對(duì)操作工人的責(zé)任心要求很高，安全生產(chǎn)完全由人工來保證。同時(shí)指針式壓カ表和指針式溫度計(jì)(統(tǒng)稱為機(jī)械表)本身的測量準(zhǔn)確度和可靠性相對(duì)較低，也是安全生產(chǎn)中的最薄弱環(huán)節(jié)，與全社會(huì)日益重視安全生產(chǎn)的大環(huán)境極不協(xié)調(diào)。射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)是ー種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技木。射頻識(shí)別技術(shù)利用射頻信號(hào)通過空間耦合來實(shí)現(xiàn)無接觸的信息傳遞。具體的，射頻識(shí)別主要通過射頻卡讀寫器和附著在被識(shí)別物體上的電子標(biāo)簽(或稱為射頻卡)之間的相互信息傳遞，由讀卡器讀出電子標(biāo)簽上攜帯的信息。射頻識(shí)別技術(shù)具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)非接觸操作，長距離識(shí)別(可達(dá)幾厘米至幾十米)，應(yīng)用方便；無機(jī)械磨損，壽命長，可工作于惡劣環(huán)境；RFID無源標(biāo)簽價(jià)格便宜，利于普及。隨著技術(shù)的不斷完善，RFID技術(shù)在物料跟蹤、供應(yīng)鏈管理、交通運(yùn)輸和門禁控制等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。一般電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)主要包括基板、天線(通常采用微帶天線)及其連接的芯片等。工作在無源方式的射頻卡其基本工作原理是射頻卡讀寫器通過射頻定向天線發(fā)射載波或調(diào)制波，激活電磁波輻射場內(nèi)的電子標(biāo)簽，向電子標(biāo)簽供電和發(fā)出讀寫指令，電子標(biāo)簽收到指令后將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)載進(jìn)行調(diào)制后反向散射電磁波到讀卡器，再經(jīng)解調(diào)后得到電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)信息。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，特別是射頻識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步，射頻卡存儲(chǔ)的信息量越來越大，價(jià)格也越來越低，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各種充裝容器的管理中，用來記錄充裝容器的身份信息。但現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有ー種永久氣體充裝控制裝置采用射頻識(shí)別技術(shù)與MPU相接合，通過MPU讀取氣瓶電子標(biāo)簽中的氣瓶身份信息和在充裝過程中采集充裝壓カ和充裝溫度以及使用這些信息對(duì)充裝過程進(jìn)行自動(dòng)控制與管理的裝置，大多數(shù)依然沿用傳統(tǒng)的人工控制的方式，這與技術(shù)進(jìn)步極不相稱。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供ー種永久氣體充裝控制裝置，采用電子溫度檢測裝置和電子壓カ檢測裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械表，并將先進(jìn)的射頻識(shí)別技術(shù)與充裝控制技術(shù)相結(jié)合，提高充裝生產(chǎn)過程的效率以及生產(chǎn)過程的安全性。本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，永久氣體充裝控制裝置，其特征在于，包括MPU、充裝控制機(jī)構(gòu)、鍵盤、顯示器、壓カ檢測裝置、溫度檢測裝置和射頻卡讀寫器；所述充裝控制機(jī)構(gòu)與MPU連接，所述鍵盤與MPU連接，所述顯示器與MPU連接，所述壓カ檢測裝置與MPU連接，所述溫度檢測裝置與MPU連接，所述射頻卡讀寫器與MPU連接，所述壓カ檢測裝置為電子壓カ檢測裝置，所述溫度檢測裝為電子溫度檢測裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案，以電子溫度檢測裝置和電子壓カ檢測 裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械表進(jìn)行充裝溫度檢測控制和充裝壓力檢測控制，并結(jié)合射頻識(shí)別技術(shù)，將讀取的充裝容器的身份信息，直接輸入到充裝控制裝置的MPU (微處理器)，MPU根據(jù)檢測的溫度和壓カ數(shù)據(jù)以及射頻卡讀寫器讀取的數(shù)據(jù)，就可以獲得充裝容器的充裝量、充裝壓力、生產(chǎn)廠家、出廠日期、投入使用的時(shí)間、所屬単位、是否在有效使用期內(nèi)等信息，極大地提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)過程的安全性。充裝完成后可以將充裝信息，通過射頻卡讀寫器寫入射頻卡并存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，確保數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確無誤和生產(chǎn)過程的可追溯性，同時(shí)也方便監(jiān)管部門的抽樣檢查。具體的，所述電子壓カ檢測裝置包括壓カ傳感器和AD轉(zhuǎn)換器，所述壓カ傳感器與AD轉(zhuǎn)換器連接，所述AD轉(zhuǎn)換器與MPU連接。具體的，所述電子溫度檢測裝置包括溫度傳感器和AD轉(zhuǎn)換器，所述溫度傳感器與AD轉(zhuǎn)換器連接，所述AD轉(zhuǎn)換器與MPU連接。將傳感器采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，不但便干與MPU接ロ連接，擴(kuò)大傳感器的選擇范圍，還可以提高采集數(shù)據(jù)的精度。進(jìn)ー步的，所述充裝控制機(jī)構(gòu)包括電磁閥，所述電磁閥連接在永久氣體充裝管道上，其控制端與MPU連接。采用微處理器控制的電磁閥進(jìn)行永久氣體的充裝控制，比傳統(tǒng)的手動(dòng)方式更精
確、更安全。進(jìn)ー步的，還包括與上位機(jī)通信的接ロ，所述接ロ與MPU連接。増加上位機(jī)和通信接ロ，可以擴(kuò)展系統(tǒng)功能，特別是可以方便的管理生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，提聞危險(xiǎn)物品的管通和追蹤，確保安全。具體的，所述上位機(jī)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為本實(shí)用新型的上位機(jī)，便于人機(jī)交互和控制，有利于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的長期存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)查詢，提高管理效率。本實(shí)用新型的有益效果是，采用電子檢測裝置進(jìn)行重要參數(shù)溫度和壓カ的采集，充裝過程的檢測控制自動(dòng)完成，精度更高。具有普通充裝控制裝置的所有功能，除了可以手動(dòng)輸入各項(xiàng)參數(shù)，以適應(yīng)常規(guī)充裝容器的要求外，更具有射頻卡讀寫器的功能，能夠讀取充裝容器射頻卡上記錄的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)記錄充裝信息，不但減少了工作量，而且讀寫數(shù)據(jù)正確無誤，方便管理。
圖I是實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。本實(shí)用新型的永久氣體充裝控制裝置，包括MPU、充裝機(jī)構(gòu)、鍵盤、顯示器、壓カ檢測裝置、溫度檢測裝置和射頻卡讀寫器。充裝控制機(jī)構(gòu)用于連接永久氣體管道，接收MPU的指令完成永久氣體的充裝。鍵盤與MPU連接，用于輸入控制指令，完成人機(jī)交互控制。所述顯示器與MPU連接，用于顯示充裝信息以及各種操作、控制指令。壓カ檢測裝置與MPU連接，用于檢測充裝壓力，并將壓力參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸?shù)組PU。所述溫度檢測裝置與MPU連接，用于檢測充裝溫度，并將溫度參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸?shù)組PU。射頻卡讀寫器與MPU連接，用于讀取射頻卡的信息，向MPU輸入讀取的信息，井向射頻卡寫入充裝信息。本實(shí)用新型以電子溫度檢測裝置和電子壓カ檢測裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械表進(jìn)行充 裝溫度檢測和充裝壓カ檢測，并結(jié)合射頻識(shí)別技術(shù)，將讀取的充裝容器的身份信息，直接輸入到充裝控制裝置的MPU，MPU根據(jù)檢測的溫度和壓カ數(shù)據(jù)以及射頻卡讀寫器讀取的數(shù)據(jù)，就可以獲得充裝容器的充裝量、充裝壓力、生產(chǎn)廠家、出廠日期、投入使用的時(shí)間、所屬單位、是否在有效使用期內(nèi)等信息，極大地提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)過程的安全性。充裝完成后可以將充裝信息，通過射頻卡讀寫器寫入射頻卡并存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，確保數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確無誤和生產(chǎn)過程的可追溯性。實(shí)施例本例永久氣體充裝控制系統(tǒng)，電路結(jié)構(gòu)如圖I所示。圖中微處理器采用菲利普公司的LPC2214微處理器芯片，該芯片是基于32位ARM內(nèi)核的處理器，具有32位運(yùn)算處理能力。本例溫度檢測裝置和壓カ檢測裝置均采用電子檢測裝置，其中壓カ檢測裝置由壓カ傳感器和AD轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。壓カ傳感器與AD轉(zhuǎn)換器連接,將米集的氣體壓力電信號(hào)輸入AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，AD轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字化氣體壓力數(shù)據(jù)輸入MPU進(jìn)行處理。溫度檢測裝置由溫度傳感器和AD轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。溫度傳感器米集的充裝溫度電信號(hào)，由AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后輸入MPU進(jìn)行相關(guān)處理。本例鍵盤與微處理器連接，用于輸入控制指令和充裝容器的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)，射頻卡讀寫器則可以讀取充裝容器電子標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)輸入微處理器，以供微處理器進(jìn)行運(yùn)算處理。本例顯示器采用液晶顯示屏，具有分辨率高，省電的優(yōu)點(diǎn)。為了得到較高亮度的顯示，也可以采用發(fā)光二極管顯示器。本例充裝控制機(jī)構(gòu)包括電磁閥和加氣泵等，電磁閥連接在永久氣體管道上，其控制端與MPU連接，可以接受MPU的控制指令進(jìn)行充裝過程的自動(dòng)控制。由于需要存儲(chǔ)較多的數(shù)據(jù)，本例增加了外置存儲(chǔ)器，可以是NAND FLASH、NORFLASH(兩種結(jié)構(gòu)性能略有差異的閃存)和SDRAM(靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)，這些外接存儲(chǔ)器與LPC2214片內(nèi)存儲(chǔ)器一起完成數(shù)據(jù)、程序的存儲(chǔ)。為了便干與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接ロ，進(jìn)行充裝數(shù)據(jù)的長期保存并形成生產(chǎn)報(bào)表等，本例還包括通信接ロ，用于連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，配合本例中的安全停泵控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行超溫或超壓自動(dòng)停泵安全控制，確保生產(chǎn)系統(tǒng)安全。采用本例充裝控制裝置進(jìn)行充裝計(jì)量過程如下[0026]首先通過射頻卡讀寫器讀取電子標(biāo)簽上的充裝容器身份信息。如果這個(gè)充裝容器的有關(guān)信息滿足充裝條件(例如充裝容器是否是本単位的自有產(chǎn)權(quán)、是否已經(jīng)超出了使用年限等)，就自動(dòng)打開電磁閥開始充裝；在充裝過程中發(fā)現(xiàn)有超溫超壓情況發(fā)生就發(fā)出信號(hào)控制停泵并發(fā)出報(bào)警提示；如果不滿足上述條件中的任何ー項(xiàng)，裝置就拒絕打開電磁閥同時(shí)報(bào)警提示。充裝達(dá)到給定的充裝壓力后裝置自動(dòng)關(guān)閉電磁閥，然后保 存相關(guān)數(shù)據(jù)并通過通信接口上傳數(shù)據(jù)以便于管理。這些充裝信息數(shù)據(jù)包括充裝氣體種類(名稱)、充裝壓力、充裝溫度和充裝日期等。
權(quán)利要求1.永久氣體充裝控制裝置，其特征在于，包括MPU、充裝控制機(jī)構(gòu)、鍵盤、顯示器、壓カ檢測裝置、溫度檢測裝置和射頻卡讀寫器；所述充裝控制機(jī)構(gòu)與MPU連接，所述鍵盤與MPU連接，所述顯示器與MPU連接，所述壓カ檢測裝置與MPU連接，所述溫度檢測裝置與MPU連接，所述射頻卡讀寫器與MPU連接，所述壓カ檢測裝置為電子壓カ檢測裝置，所述溫度檢測裝為電子溫度檢測裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永久氣體充裝控制裝置，其特征在于，所述電子壓カ檢測裝置包括壓カ傳感器和AD轉(zhuǎn)換器，所述壓カ傳感器與AD轉(zhuǎn)換器連接，所述AD轉(zhuǎn)換器與MPU連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永久氣體充裝控制裝置，其特征在于，所述電子溫度檢測裝置包括溫度傳感器和AD轉(zhuǎn)換器，所述溫度傳感器與AD轉(zhuǎn)換器連接，所述AD轉(zhuǎn)換器與MPU連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永久氣體充裝控制裝置，其特征在于，所述充裝控制機(jī)構(gòu)包括電磁閥，所述電磁閥連接在永久氣體充裝管道上，其控制端與MPU連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4任意一項(xiàng)所述的永久氣體充裝控制裝置，其特征在于，還包括與上位機(jī)通信的接ロ，所述接ロ與MPU連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的永久氣體充裝控制裝置，其特征在干，所述上位機(jī)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及氣體充裝控制裝置。本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)采用人工控制、檢測的缺點(diǎn)，公開了一種永久氣體充裝控制裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括MPU、充裝控制機(jī)構(gòu)、鍵盤、顯示器、充裝壓力檢測裝置、充裝溫度檢測裝置和射頻卡讀寫器；所述充裝控制機(jī)構(gòu)與MPU連接，所述鍵盤與MPU連接，所述顯示器與MPU連接，所述壓力檢測裝置與MPU連接，所述溫度檢測裝置與MPU連接，所述射頻卡讀寫器與MPU連接，所述壓力檢測裝置為電子壓力檢測裝置，所述溫度檢測裝為電子溫度檢測裝置。本實(shí)用新型主要用于永久氣體的充裝控制。
文檔編號(hào)F17C13/02GK202629569SQ20122015573
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者賀玉生 申請(qǐng)人:成都佳貝爾電子科技有限責(zé)任公司