專利名稱：一種防爆分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子儀表等的防爆技術領域，特別是一種防爆分析儀。
背景技術：
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國已經(jīng)步入了石油、電力、化學工業(yè)品生產(chǎn)大國的行列，在易燃易爆化學物品等工業(yè)環(huán)境內(nèi)，由于儀表工作在危險氣體中，稍有不慎就易發(fā)生爆炸事故，極易造成重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。防爆分析儀在生產(chǎn)過程中的應用越來普遍， 由于防爆分析儀本身的技術要求高，用量少，難度大，需要投入的技術，資金，人才等因素， 國內(nèi)僅有的幾款防爆分析儀也只能用于生產(chǎn)過程要求不高的場合，現(xiàn)在中高端市場基本被國外分析儀器生產(chǎn)商所壟斷。目前，國內(nèi)市場上僅有的幾款防爆分析儀，型號與規(guī)格沒有統(tǒng)一的標準，功能單一，基本是一款一個規(guī)格，如果測量探頭損壞，防爆顯示儀雖然還能使用多年，但因匹配問題不能解決，大部分也就報廢了，加之防爆分析儀價格昂貴，如果要選擇幾個測量參數(shù)，就要增加多個分析儀器，這樣極大增加了客戶的成本。有的分析儀生產(chǎn)廠家就沒有防爆顯示儀，或者因國外防爆顯示儀價格極其昂貴，客戶沒有選擇，只能選擇不具防爆功能的顯示儀器，增加了安全隱患，不符合安全性的技術指標。如果在以后的使用過程中希望多增加一個或幾個測量參數(shù)，或者發(fā)現(xiàn)某家產(chǎn)品不合適這個工況，對現(xiàn)有過程分析系統(tǒng)來說，基本上要重新設計，否則幾乎不可能實現(xiàn)安全生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種防爆分析儀，其將操控按鍵與工作環(huán)境中的危險氣體有效隔離，防止工作環(huán)境發(fā)生爆燃時儀表受到損壞，保證儀表本身的壽命以及生產(chǎn)安全。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案為一種防爆分析儀，包括儀表殼、 視窗、控制模塊電路板和操控按鍵，視窗安裝于儀表殼上，控制模塊電路板安裝于儀表殼與視窗之間；操控按鍵包括紅外發(fā)射管和紅外接收管，兩者位于控制模塊電路板與視窗之間； 紅外發(fā)射管的信號輸入端和紅外接收管的信號輸出端分別連接控制模塊電路板；視窗上設有對應紅外發(fā)射管和紅外接收管位置的按鍵操控區(qū)域；控制模塊電路板上搭載的控制模塊包括電源單元、數(shù)據(jù)輸入單元、數(shù)據(jù)輸出單元、 顯示單元、操控單元以及主控單元；電源單元為主控單元提供工作電流；數(shù)據(jù)輸入單元、操控單元的信號輸出端分別連接主控單元的信號輸入端；數(shù)據(jù)輸出單元、顯示單元的信號輸入端分別連接主控單元的信號輸出端；操控按鍵中紅外發(fā)射管的信號輸入端連接操控單元的信號輸出端；紅外接收管的信號輸出端連接操控單元的信號輸入端。由于工作現(xiàn)場存在可見光和其它紅外光線的干擾，所以作為一種改進，本實用新型的操控按鍵還包括背景光測試單元，用于將干擾光源過濾掉，以免產(chǎn)生誤操作。背景光測試單元為一個光電三極管，安裝于控制模塊電路板與視窗之間；光電三極管的發(fā)射極和集電極皆連接控制模塊電路板上的操控單元。作為一種改進，控制模塊還包括報警單元，報警單元的信號輸入端連接主控單元的信號輸出端。主控單元中設有報警輸出端，報警程序可通過主控單元中的軟件實現(xiàn)，主控單元判斷檢測值超過限值時即向報警單元輸出報警信號。優(yōu)選的，所述主控單元采用單片機實現(xiàn)。單片機可采用現(xiàn)有成熟單片機產(chǎn)品；單片機相關程序可結合本實用新型所需實現(xiàn)的功能，利用現(xiàn)有成熟軟件編程技術完成。作為一種改進，數(shù)據(jù)輸入單元中包括1個以上數(shù)據(jù)采集通道，數(shù)據(jù)輸出單元中包括1個以上數(shù)據(jù)輸出通道；操控按鍵的數(shù)量與數(shù)據(jù)采集通道、數(shù)據(jù)輸出通道的數(shù)量相同；1 個數(shù)據(jù)采集通道所采集的參數(shù)對應1個數(shù)據(jù)輸出通道所輸出的參數(shù)；每個操控按鍵分別對應操控一種參數(shù)的采集和輸出。優(yōu)選的，操控按鍵的數(shù)量、數(shù)據(jù)輸入單元中數(shù)據(jù)采集通道的數(shù)量、數(shù)據(jù)輸出單元中數(shù)據(jù)輸出通道的數(shù)量皆為4個，視窗上設有每個操控按鍵相對應的操控區(qū)域。應用時，操控單元向操作按鍵的紅外發(fā)射管輸出一個調(diào)制信號，紅外發(fā)射管將此調(diào)制信號發(fā)射至視窗方向，當工作人員觸碰操控區(qū)域時，調(diào)制信號反射至紅外接收管，紅外接收管接收調(diào)制信號，并解調(diào)輸出至操控單元中。操控單元對紅外接收管以及背景光測試單元輸入的信號進行分析，排除干擾信號后，將操控指令信號輸出至主控單元單片機的相應操控指令輸入端口 ；單片機接收到操控指令后及控制相應的數(shù)據(jù)采集通道和數(shù)據(jù)輸出通道進行相應參數(shù)的采集和輸出，數(shù)據(jù)的輸出可通過現(xiàn)有技術中的成熟顯示器產(chǎn)品來實現(xiàn)， 以便更加直觀的觀察參數(shù)值。數(shù)據(jù)采集通道采集到的參數(shù)值傳輸至單片機后，單片機啟動相關程序將檢測值與相應的參數(shù)設定值進行比較，如超出，則單片機輸出報警信號至報警單元，以便工作人員及時對現(xiàn)場進行相關處理，避免事故發(fā)生。有益效果本實用新型將儀表的操控按鍵開關與工作現(xiàn)場隔離開來，在保證操控性能的同時，解決了防爆分析儀在工作過程中儀表殼和視窗容易因現(xiàn)場爆燃事故而爆裂帶來的生產(chǎn)安全問題。本實用新型在充分分析了國內(nèi)防爆分析儀的現(xiàn)狀，參考國外先進儀表技術的基礎上，更加適用于我國工業(yè)生產(chǎn)過程的實際情況，有利于打破國外高端儀表制造商在某些高端領域的壟斷，提高自主產(chǎn)品的市場占有率；同時，由于本實用新型在結構功能上的改進，也降低了該儀表的使用門檻，減少了企業(yè)生產(chǎn)成本。

圖1所示為本實用新型的結構原理示意圖；圖2所示為本實用新型中操控按鍵的操控原理圖。
具體實施方式
為使本實用新型的內(nèi)容更加明顯易懂，已下結合附圖和具體實施方式
作進一步說明。本實用新型的防爆分析儀包括儀表殼、視窗和控制模塊電路板，視窗安裝于儀表殼上，控制模塊電路板安裝于視窗與儀表殼之間。結合圖1，控制模塊電路板上搭載的控制模塊1包括電源單元、數(shù)據(jù)輸入單元、數(shù)據(jù)輸出單元、操控單元以及主控單元；電源單元為主控單元提供工作電流；數(shù)據(jù)輸入單元、操控單元的信號輸出端分別連接主控單元的信號輸入端；數(shù)據(jù)輸出單元的信號輸入端分別連接主控單元的信號輸出端。結合圖2，操控按鍵2包括紅外發(fā)射管21和紅外接收管22，兩者位于控制模塊電路板與視窗之間；視窗上設有對應紅外發(fā)射管和紅外接收管位置的按鍵操控區(qū)域23 ；操控按鍵2中紅外發(fā)射管21的信號輸入端連接操控單元的信號輸出端；紅外接收管22的信號輸出端連接操控單元的信號輸入端。操控按鍵2中還包括背景光測試單元M，其利用一個光電三極管實現(xiàn)，用于過濾環(huán)境中的其它光線干擾光電三極管安裝于控制模塊電路板與視窗之間；光電三極管的發(fā)射極和集電極皆連接控制模塊電路板上的操控單元。在應用時，操控單元向操作按鍵的紅外發(fā)射管輸出一個調(diào)制信號，紅外發(fā)射管將此調(diào)制信號發(fā)射至視窗方向，當工作人員觸碰操控區(qū)域時，調(diào)制信號反射至紅外接收管，紅外接收管接收調(diào)制信號，并解調(diào)輸出至操控單元中。操控單元對紅外接收管以及背景光測試單元輸入的信號進行分析，排除干擾信號后，將操控指令信號輸出至主控單元單片機的相應操控指令輸入端口；單片機接收到操控指令后及控制相應的數(shù)據(jù)采集通道和數(shù)據(jù)輸出通道進行相應參數(shù)的采集和輸出，數(shù)據(jù)的輸出可通過現(xiàn)有技術中的成熟顯示器產(chǎn)品來實現(xiàn)，以便更加直觀的觀察參數(shù)值。數(shù)據(jù)采集通道采集到的參數(shù)值傳輸至單片機后，單片機啟動相關程序將檢測值與相應的參數(shù)設定值進行比較，如超出，則單片機輸出報警信號至報警單元，以便工作人員及時對現(xiàn)場進行相關處理，避免事故發(fā)生。本實用新型中所述具體實施案例僅為本實用新型的較佳實施案例而已，并非用來限定本實用新型的實施范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應作為本實用新型的技術范疇。
權利要求1.一種防爆分析儀，包括儀表殼、視窗、控制模塊電路板和操控按鍵，視窗安裝于儀表殼上，控制模塊電路板安裝于儀表殼與視窗之間；其特征是，操控按鍵包括紅外發(fā)射管和紅外接收管，兩者位于控制模塊電路板與視窗之間；紅外發(fā)射管的信號輸入端和紅外接收管的信號輸出端分別連接控制模塊電路板；視窗上設有對應紅外發(fā)射管和紅外接收管位置的按鍵操控區(qū)域；控制模塊電路板上的控制模塊包括電源單元、數(shù)據(jù)輸入單元、數(shù)據(jù)輸出單元、操控單元以及主控單元；電源單元為主控單元提供工作電流；數(shù)據(jù)輸入單元、操控單元的信號輸出端分別連接主控單元的信號輸入端；數(shù)據(jù)輸出單元的信號輸入端分別連接主控單元的信號輸出端；操控按鍵中紅外發(fā)射管的信號輸入端連接操控單元的信號輸出端；紅外接收管的信號輸出端連接操控單元的信號輸入端。
2.根據(jù)權利要求1所述的防爆分析儀，其特征是，操控按鍵還包括背景光測試單元， 其為一個光電三極管，安裝于控制模塊電路板與視窗之間；光電三極管的發(fā)射極和集電極皆連接控制模塊電路板上的操控單元。
3.根據(jù)權利要求1所述的防爆分析儀，其特征是，控制模塊還包括報警單元，報警單元的信號輸入端連接主控單元的信號輸出端。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的防爆分析儀，其特征是，所述主控單元采用單片機實現(xiàn)。
5.根據(jù)權利要求1所述的防爆分析儀，其特征是，數(shù)據(jù)輸入單元中包括1個以上數(shù)據(jù)采集通道，數(shù)據(jù)輸出單元中包括1個以上數(shù)據(jù)輸出通道；操控按鍵的數(shù)量與數(shù)據(jù)采集通道、 數(shù)據(jù)輸出通道的數(shù)量相同；1個數(shù)據(jù)采集通道所采集的參數(shù)對應1個數(shù)據(jù)輸出通道所輸出的參數(shù)；每個操控按鍵分別對應操控一種參數(shù)的采集和輸出。
6.根據(jù)權利要求1所述的防爆分析儀，其特征是，操控按鍵的數(shù)量、數(shù)據(jù)輸入單元中數(shù)據(jù)采集通道的數(shù)量、數(shù)據(jù)輸出單元中數(shù)據(jù)輸出通道的數(shù)量皆為4個。
專利摘要本實用新型公開一種防爆分析儀，包括儀表殼、視窗、控制模塊電路板和操控按鍵，視窗安裝于儀表殼上，控制模塊電路板安裝于儀表殼與視窗之間；操控按鍵包括紅外發(fā)射管和紅外接收管，位于控制模塊電路板與視窗之間；視窗上與操控按鍵相對應的按鍵操控區(qū)域；控制模塊包括電源單元、數(shù)據(jù)輸入單元、數(shù)據(jù)輸出單元、顯示單元、操控單元以及主控單元；操控按鍵中紅外發(fā)射管的信號輸入端連接操控單元的信號輸出端；紅外接收管的信號輸出端連接操控單元的信號輸入端，觸控視窗上的操控區(qū)域即可達到控制需求。本實用新型將操控按鍵與工作現(xiàn)場隔離開來，在保證操控性能的同時，解決了儀表在工作過程中容易因現(xiàn)場爆燃事故而受到損壞帶來的生產(chǎn)安全問題。
文檔編號G01N33/22GK202275077SQ20112040439
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權日2011年10月21日
發(fā)明者宋揚民, 常浩琪, 李勁東, 梁國華, 王紅 申請人:南京英格瑪儀器技術有限公司