專利名稱：潤滑油含水超標(biāo)報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓注水泵潤滑油含水超標(biāo)報(bào)警裝置。
背景技術(shù)：
設(shè)備的良好潤滑是高壓注水泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的根本保障，離心式高壓注水泵站的注水泵軸瓦大都采用強(qiáng)制潤滑方式，潤滑系統(tǒng)主要由潤滑油箱、潤滑油泵、冷卻過濾器組成，由于運(yùn)行的注水泵盤根刺漏、冷卻過濾器穿孔等原因，致使?jié)櫥拖浯罅窟M(jìn)水，導(dǎo)致潤滑油嚴(yán)重乳化、變質(zhì)，造成設(shè)備損壞。潤滑油箱大量進(jìn)水，嚴(yán)重乳化、變色、才能目測出來；油箱少量進(jìn)水，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。更換變質(zhì)潤滑油需全站停產(chǎn)，嚴(yán)重影響全礦的注水量平穩(wěn)注入
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種潤滑油含水超標(biāo)報(bào)警裝置，克服上述已有技術(shù)存在的的缺陷，確保高壓注水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明主要由電容器傳感器、安全柵振滿電路、單片計(jì)算機(jī)、4位數(shù)字顯示器和語音報(bào)警器組成，其特征在于電容傳感器插在潤滑油箱的底上部，單片計(jì)算機(jī)和二次表安裝在值班室配電盤上；單片計(jì)算機(jī)選用AT899C5R系列內(nèi)的單片計(jì)算機(jī)，內(nèi)含8KR0M 256字節(jié)的RAM可直接驅(qū)動(dòng)LED ；電容傳感器選用HSllOO電容傳感器，電容傳感器所測含水信號經(jīng)安全柵的NE555震蕩器變換后的方波信號傳給單片計(jì)算機(jī)16位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，定時(shí)計(jì)錄脈沖信號存入內(nèi)存緩沖區(qū)，經(jīng)過數(shù)字濾波分段線性校正，定標(biāo)含水等級最后傳給顯示器顯示和傳給語言報(bào)警器報(bào)警。電容傳感器所測含水信號經(jīng)NE555振蕩器變換后的方波信號是從NE555振蕩器的第3腳送入單片計(jì)算機(jī)的T1, T1工作方式1，為16位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，定時(shí)記錄脈沖數(shù)，并存入內(nèi)存緩沖區(qū)，Ttl工作方式2為自動(dòng)重裝方式的定時(shí)器Ttl，TpTtl共同組成一個(gè)等效頻率計(jì)， 此時(shí)的脈沖信號是未經(jīng)處理的含水?dāng)?shù)據(jù)。單片計(jì)數(shù)機(jī)傳給4位數(shù)字顯示器的信號是經(jīng)串并聯(lián)的4位7段發(fā)光二極管數(shù)字顯示器段的驅(qū)動(dòng)器74LS164與P1接口并行信號配合驅(qū)動(dòng)4位7段數(shù)碼管顯示含水?dāng)?shù)據(jù)。單片計(jì)算機(jī)通過？工接口傳給語言模塊驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)出語言報(bào)警信號。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)電路簡單、反應(yīng)靈敏、運(yùn)行可靠，分三個(gè)含水率低、中、高進(jìn)行語言報(bào)警使值班人員及時(shí)掌握潤滑箱內(nèi)的潤滑油含水情況，及時(shí)處理，確保了高壓注水泵的安全運(yùn)行。


圖1-本發(fā)明的電路方框原理圖；圖2-本發(fā)明電路原理圖。圖中元件符號說明
C 含水傳感器HS1100，在電路中等效為可變電容器；C1 0. 01 μ F(微法)容器，提高ΝΕ555的抗干擾能力，抑制器件溫度漂移；C2 電解電容器，通電時(shí)產(chǎn)生約5V的正脈沖啟動(dòng)單片計(jì)算機(jī)用戶程序；C3、C4 :20P(微微法)電容器，計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘電容器；Ra、Rb、R3、R4 碳膜電阻，降壓、限制電流；R5 R11 電阻，7段數(shù)碼管的限流電阻；VD 硅二極管，改善波形；WD 硅穩(wěn)壓二極管，限制電壓輸出不超過5V ；NE555 定時(shí)器集成電路，與RA、RB、C共同組成一個(gè)方波振蕩器；AT89C52 8位單片計(jì)算機(jī)，在本裝置中進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算處理；74LS164 :4位7段LED發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器段驅(qū)動(dòng)器；74LS08 與門，4位7段顯示器的位驅(qū)動(dòng)器；APR9600 分段觸發(fā)的語音錄放存儲器；SP 喇叭；K:復(fù)位按鈕；R3,R4,K 手動(dòng)復(fù)位，計(jì)算機(jī)通電后，按下K產(chǎn)生約5V的正脈沖，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)用戶程序；12M 12MHZ石英晶體振蕩器(計(jì)算機(jī)時(shí)鐘)。
具體實(shí)施例方式為進(jìn)一步公開本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實(shí)施例作詳細(xì)說明本發(fā)明主要由電容器傳感器HS1100、安全柵振蕩電路NE555、單片計(jì)算機(jī) AT89C52、4位數(shù)字顯示器和語音報(bào)警器組成，其特征在于電容傳感器插在潤滑油箱的底上部，單片計(jì)算機(jī)和二次表安裝在值班室配電盤上；單片計(jì)算機(jī)選用AT899C5R系列內(nèi)的單片計(jì)算機(jī)，內(nèi)含8KR0M 256字節(jié)的RAM可直接驅(qū)動(dòng)LED ；電容傳感器選用HS1100電容傳感器， 電容傳感器所測含水信號經(jīng)安全柵的NE555震蕩器變換后的方波信號傳給單片計(jì)算機(jī)16 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，定時(shí)計(jì)錄脈沖信號存入內(nèi)存緩沖區(qū)，經(jīng)過數(shù)字濾波分段線性校正，定標(biāo)含水等級最后傳給顯示器顯示和傳給語言報(bào)警器報(bào)警。元件的采用及原理性能1、電容傳感器采用法國HUMIREL公司生產(chǎn)的HS1100濕敏電容精度士2%良好的線性輸出；量程1 99%;工作溫度-40 100°C ；濕度輸出受溫度影響較小，常溫使用無需補(bǔ)償；響應(yīng)時(shí)間5秒；互換性好，不需校正； 電容與含水變化0. 34pf (微微法)/1 %，含水量越大，電容值越大；長期穩(wěn)定性與可靠性年漂移量士0. 5% ；適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路。
HSllOO在電路中等效于一個(gè)電容器，其電容量隨著所測介質(zhì)水分的增大而增大， 如何將電容的變化量準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)易于接受的信號？為降低成本，簡化硬件電路， 我采用了簡單可靠的NE555方波振蕩電路，將HSllOO置于NE555振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)換為與之成反比的電壓頻率信號，可直接被計(jì)算機(jī)采集。2、NE555振蕩電路如圖2所示Ra、Rb與測量電容C，構(gòu)成對C的充電回路，T端通過芯片內(nèi)部的晶體管對地短路又構(gòu)成了對C的放電回路，并將2、6端相連引入到片內(nèi)比較器，便成為一個(gè)典型的方波振蕩
οC1用于提高芯片抗干擾能力，抑制器件溫漂。VD改善波形對稱，Rb> WD構(gòu)成安全柵，限制能量輸出。3、振蕩器的兩暫穩(wěn)態(tài)如下首先電源Vee通過RA、RB向C充電，經(jīng)過t充電時(shí)間后， Uc (C兩端的電壓)達(dá)到片內(nèi)比較器的高觸發(fā)電平，約0. 67VCC(電源電壓)，此時(shí)輸出引腳3 端由高電平突降為低電平，然后，通過&放電，經(jīng)過t放電時(shí)間后，Uc(C兩端的電壓)下降到比較器的低觸發(fā)電平約0. 33VCC(電源電壓)，此時(shí)，輸出引腳3端由低電平躍升為高電平。 如此周而復(fù)始，形成方波輸出，其中充放電時(shí)間為T 充電=0. 693Ra*CTat4= 0. 693Rb*CRa = K時(shí)T充電=T放電因而輸出的方波頻率為F = O. 722/Ra*C。可見油中含水量通過測量震蕩電路就轉(zhuǎn)換為與之成反比的頻率信號。4、主機(jī)部分選用AT89C5R系列單片機(jī)內(nèi)含8KR0M (只讀存儲器)256字節(jié)的RAM (讀寫存儲器)可直接驅(qū)動(dòng)LED (發(fā)光二極管)，且與8051系列單片機(jī)軟硬件兼容的高性能、低價(jià)位單片計(jì)算機(jī)。5、輸入部分測量電容經(jīng)555振蕩器變換后的方波脈沖信號由555的第三腳送入單片機(jī)的T1, T1工作于方式1，為16位進(jìn)制計(jì)數(shù)器，定時(shí)記錄脈沖數(shù)，并存入內(nèi)存緩沖區(qū)(Ttl工作于方式2為自動(dòng)重裝方式的定時(shí)器)。TpTtl共同組成一個(gè)等效頻率計(jì)。此時(shí)的頻率數(shù)就是未經(jīng)過處理的含水?dāng)?shù)據(jù)，再經(jīng)過數(shù)字濾波分段線性校正、定標(biāo)等處理后，送到顯示和音響
報(bào)警單元。6、顯示部分由主機(jī)串行口送來的信號進(jìn)入串并聯(lián)轉(zhuǎn)換器74LS164與Pl接口并行信號配合驅(qū)動(dòng)4位7段LED數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)。7、音響報(bào)警部分主機(jī)通過Pl端口輸出信號，通過APR9600語音模塊驅(qū)動(dòng)喇叭。發(fā)出進(jìn)水情況、原因、處理方法等聲音信息，提示值班員如何處理故障。由于采用了性能優(yōu)良的HSllOO電容式含水傳感器，AT89C52單片計(jì)算機(jī)獲得了頻率信號與含水量的近似線性關(guān)系，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件濾波，分段線性校正與查表計(jì)算等數(shù)據(jù)處理，可以校正補(bǔ)償頻率漂以及元器件引起的誤差。特別是在極限條件下HSllOO水淹后，震蕩器信號急劇下降甚至停振但通過計(jì)算機(jī)處理后仍能正確報(bào)出油箱內(nèi)大量進(jìn)水的語
音報(bào)警。
權(quán)利要求
1.一種潤滑油含水超標(biāo)報(bào)警裝置，主要由電器傳器、安全柵振蕩電路、單片計(jì)算機(jī)、4 位數(shù)字顯示器語音報(bào)警器組成，其特征在于電容傳感器插潤滑油箱的底上部，單片計(jì)算機(jī)和二次表安裝在值班室配電盤上；單片度算機(jī)選用AT899C5R系列內(nèi)的單片計(jì)算機(jī)，內(nèi)含 8KR0M 256字節(jié)的RAM可直接驅(qū)動(dòng)LED ；電容傳感器選用HS1100電容傳感器所測含水信號經(jīng)安全柵的ZE555震蕩器變換后的方波信號傳給單片計(jì)算機(jī)16位進(jìn)制計(jì)算數(shù)器，定時(shí)計(jì)錄脈信號存入內(nèi)緩沖區(qū)，經(jīng)過數(shù)字濾波分段線性校正，定標(biāo)含水等級最后傳給顯示器顯示和傳給語言報(bào)警器報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油含水超標(biāo)報(bào)警裝置，其特征在于電容傳感器所測含水信號經(jīng)NE555振蕩器變換后的方波信號是NE555振蕩器的第3腳送入單片計(jì)算機(jī)的T1, T1 工作方式1，為16位進(jìn)行計(jì)數(shù)器，定時(shí)記錄脈沖數(shù)，并存入內(nèi)存緩沖區(qū)，T0工作方式2為自動(dòng)重裝方式的定時(shí)器Ttl，T1, T0共同組成一個(gè)等效頻率計(jì)，此時(shí)的脈沖是未經(jīng)處理的含水?dāng)?shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油含水超標(biāo)報(bào)警裝置，其特征在于單片計(jì)數(shù)機(jī)傳給4位數(shù)字顯示器的信號是經(jīng)串并聯(lián)的4位7段發(fā)光二極管數(shù)字顯示器段的驅(qū)動(dòng)器74LS 164與 P1接口并行信號配合驅(qū)動(dòng)4位7段數(shù)碼管顯示含水?dāng)?shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油含水超標(biāo)報(bào)警裝置，其特征在于單片計(jì)算機(jī)通過P1接口傳給語言模塊驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)出語言報(bào)警信號。
全文摘要
一種潤滑油含水超標(biāo)報(bào)警裝置，主要由電容傳感器、安全柵振蕩電路、單片計(jì)算機(jī)、4位數(shù)字顯示器和語音報(bào)警器組成，電容傳感器插在潤滑油箱的底上部，單片計(jì)算機(jī)和二次表安裝在值班室配電盤上；單片計(jì)算機(jī)選用AT899C5R系列內(nèi)的單片計(jì)算機(jī)，內(nèi)含8KR0M 256字節(jié)的RAM可直接驅(qū)動(dòng)LED；電容傳感器選用HS1100電容傳感器，電容傳感器所側(cè)含水信號經(jīng)安全柵的NE555震蕩器變換后的方波信號傳給單片計(jì)算機(jī)16位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，定時(shí)計(jì)錄脈沖信號存入內(nèi)緩沖區(qū)，經(jīng)過數(shù)字濾波分段線性校正，定標(biāo)含水等級最后傳給顯示器顯示和傳給語言報(bào)警器報(bào)警。本發(fā)明電路簡單、反應(yīng)靈敏、運(yùn)行可靠，確保了高壓注水泵的安全運(yùn)行。
文檔編號G01N27/22GK102235990SQ201110050569
公開日2011年11月9日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者馮國勇, 劉承華, 劉海寬, 宋林, 尚輝, 李峰, 王建民, 許建華, 趙勇, 閆建群, 陳浩林, 陳芳, 馬強(qiáng), 高小東 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司勝利采油廠