[实用新型]风流参数测定仪

说明书

本实用新型涉及一种测定风流参数的仪器，适用于矿山井下通风系统测定和均压灭火工作。

目前，矿山井下通风系统测定和均压灭火工作由原来采用的“皮托管-压差计法”逐渐过渡到了采用精密数字气压计的“气压计法”。《煤矿安全》1988年第10期上公开了一种用于矿山井下通风阻力测定和均压灭火工作的数字式气压计，该仪器由静压传感器、气压调节器、放大器、显示器等组成，能测量大气压力和气压差，结构简单，但它存在量程范围小、量程需要手动分档、需要手动调整基准、不能直读结果、功能单一，不仅操作使用不便，容易产生误差，而且也限制了其应用范围。

本实用新型的目的就是针对现有技术中存在的上述问题而提供一种可测定多种风流参数且具有高精度、大量程、智能化、操作方便、性能可靠、能够用于矿山井下通风系统测定和均压灭火工作的风流参数测定仪。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的风流参数测定仪由单片微型计算机系统、A/D转换器、传感器及直流电源四部分组合而成。所述的单片微型计算机系统由单片机芯片、键盘及显示接口电路芯片、显示驱动电路芯片、LED显示器及薄膜键盘构成，键盘及显示接口电路芯片的数据线、地址线、控制线与单片机芯片的数据线、地址线、控制线对应相连，显示驱动电路芯片的输入端与键盘及显示接口电路芯片的输出端口相连，显示驱动电路芯片的输出端与LED显示器相连，薄膜键盘与键盘及显示接口电路芯片的输入/输出端口相连。所述的A/D转换器的数字量输出端和控制输入端分别与单片微型计算机系统的单片机芯片的输入和输出引脚相连。所述的传感器含有大气压传感器、温度传感器及风速传感器，大气压传感器的模拟信号输出端与A/D转换器的模拟量输入端相连，温度传感器的数字信号输出端、风速传感器的脉冲信号输出端分别与单片微型计算机系统的单片机芯片的输入引脚相连。所述的直流电源含有可充电的蓄电池组及集成稳压器，蓄电池组与集成稳压器的输入端相连，集成稳压器的输出端分别与上述的单片微型计算机系统、A/D转换器及传感器的电源端相连，为其供电。

所述的温度传感器与仪表面板之间安装有隔热塑料套管；所述的风速传感器采用杯式光电风速传感器，在其圆形齿片上，沿着圆周均匀分布着若干个径向条缝。

本实用新型的风流参数测定仪具有以下优点：

1．多功能。具有测定绝对压力、相对压力差、风流瞬时速度、风流平均速度、风流温度和时钟显示六大功能。

2．高精度、高分辨率、大量程。采用高精度、高分辨率、大量程范围的传感器和A/D转换器以及软件校正技术，使仪器的测量精度、分辨率和量程范围大大提高。

3．性能稳定可靠，可适用于不同海拔高度的地区。

4．仪器具有智能化，自动设置和保存基准点压力值，测定结果直读。

5．仪器为便携式结构，操作使用非常方便。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

图1是本实用新型的结构联系示意图。

图2是本实用新型采用的温度传感器安装部分结构示意图。

图3是本实用新型之风速传感器结构示意图。

附图说明及选型如下：

本实用新型的风流参数测定仪结构联系见图1，具体的结构连接关系与技术方案部分相同。图中各部件选型为：

1-单片机芯片，采用P89C51型CMOS低功耗芯片，作为单片微型计算机系统的核心。

2-键盘及显示接口电路芯片，采用81C55型集成接口电路芯片。

3-显示驱动电路芯片，采用SN75451型集成驱动电路芯片。

4-LED显示器，采用6位高亮度LED显示器。

5-薄膜键盘，8键。

6-A/D转换器，采用高分辨率双积分型ICL7135型A/D转换器。

7-大气压传感器，Model 276型。

8-温度传感器，采用DS18B20集成数字式温度传感器。

9-风速传感器，采用杯式光电风速传感器。

10-蓄电池组，采用9.6V 1.8AH镍镉蓄电池组。

11 -集成稳压器，采用LM317型。

图2是温度传感器安装部分结构示意图，为了提高温度测量的响应速度，温度传感器8与仪器面板13之间安装有塑料隔热套管12。

图3是风速传感器结构示意图，风杯14、圆形齿片16固定安装在转轴15上，转轴15两端由轴承17和轴承18支承，红外发光二极管19和红外光电二极管20头部相对安装于圆形齿片16的两侧，圆形齿片16上，沿着圆周均匀分布10个宽1.5mm，长8mm的径向条缝，这就使得转轴每旋转一圈，风速传感器输出10个脉冲信号。

使用时，将仪器置于被测环境，操作人员根据测定需要，通过单片微型计算机系统的薄膜键盘5选择对应的测定功能，仪器即可对大气压传感器7或温度传感器8或风速传感器9所输出的与被测环境的压力或温度或风速相对应的信号进行采集、运算、处理，并通过LED显示器4显示出对应的测定结果。