專利名稱：微加熱再生干燥裝置露點控制儀的制作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種微加熱再生干燥裝置露點控制儀，涉及微加熱再生壓縮空氣干燥設備的露點檢測的智能儀表儀器。
現時的微加熱的控制裝置通過電氣連接把每個干燥罐輪換吸附時間設定為4小時，再生時間為3小時55分，其中前一時段為熱風再生，后一時段為冷吹再生，充壓過度時間為5分鐘。當實際工況環境優于最壞設計或干燥裝置不必作滿負荷運行時，干燥罐經再生后，可維持的吸附時間將超過設定的4小時。可見，在實際工況條件下，原有的控制模式并不一定能充分利用3小時55分熱、冷再生所儲備的吸附能量，不能使干燥器完全達到節能運作。
本實用新型的目的是為了改進現有微加熱再生干燥裝置的控制系統采用定時控制，不能根據工況環境及負荷調整再生與吸附，顯示成品氣干燥程度的問題而設計的一種能自動控制、檢測顯示干燥裝置的溫度，壓力及成品氣的壓力、溫度、露點等參數的單片微機智能型控制儀表儀器。
本實用新型是這樣實現的一種微加熱再生干燥裝置露點控制儀，由機箱殼及其上下蓋板、側板和背板構成，其電路由出氣壓力傳感器21，出氣溫度傳感器22，出氣溫度傳感器23，加熱出氣溫度傳感器24，A罐下部溫度傳感器25，B罐下部溫度傳感器26，進氣溫度傳感器27，進氣壓力傳感器28，壓力測量放大器29、36，溫度測量放大器30、32、33、34、35，濕度測量放大器31，多路轉換器37、38,A/D轉換器39，單片機40,I/O并行接口41、43，顯示譯碼器42，操作流程顯示器44，控制輸出接口45，加熱溫度設定裝置46。下部溫度設定裝置47，供氣露點設定裝置48,4～20mA通訊接口49，共同電氣連接構成。
本實用新型還可以這樣實現電路中出氣壓力傳感器21，出氣溫度傳感器22，出氣濕度傳感器23，壓力測量放大器29，溫度測量放大器30，濕度測量放大器31，多路轉換器37,A/D轉換器39與單片機40共同電氣連接，構成了對微加熱再生干燥裝置出氣氣壓、氣溫、相對濕度的直接測量電路，并依靠計算機軟件程序，據上述氣壓、氣溫、相對濕度作運算得到壓力露點及其相應的常壓露點。加熱溫度傳感器24，溫度測量放大器32,A罐下部溫度傳感器25，溫度測量放大器33，B罐下部溫度傳感器26，溫度測量放大器34，進氣溫度傳感器27，溫度測量放大器35，進氣壓力傳感器28，壓力測量放大器36，多路轉換器37、38,A/D轉換器39與單片機40共同電氣連接，構成了對微加熱再生干燥裝置加熱器出氣溫度，A、B兩個干燥罐下部溫度，進氣溫度，進氣壓力的直接測量電路。I/O并行接口41，顯示譯碼42，顯示器50構成了對出氣壓力，加熱器出氣溫度，出氣常壓露點，出氣壓力露點，進氣溫度，出氣壓力，下部溫度，七個參數及各周期工作時間的顯示裝置。多路轉換器37、38,A/D轉換器39，單片機40,I/O并行接口43，操作流程顯示器44，控制輸出接口45，加熱溫度設定裝置46，下部溫度設定裝置47，供氣露點設定裝置48共同電氣連接構成了對干燥裝置加熱器出氣溫度，A、B罐下部溫度，供氣露點設定，工作周期控制及操作狀態指示電路。壓力測量放大器29，溫度測量放大電器30，單片機40,4～20mA通訊接口49構成了出氣壓力、溫度、常壓露點、壓力露點四項數據運傳通訊接口。
工作時，出氣壓力傳感器21，出氣溫度傳感器22，出氣濕度傳感器23，分別把干燥裝置輸出成品氣的壓力、溫度、相對濕度參數轉變成電參數，這些電參數經信號傳輸線分別輸入各自獨立的測量放大器29,30,31進行放大，然后經多路轉換器37的多路模擬開關進行選擇并傳送到A/D轉換器39，經A/D轉換器進行模/數轉換，輸入單片機40運算，運算處理后的數值及壓力、溫度值經I/O并行接口41輸送到顯示譯碼器42，顯示器50進行譯碼顯示。在上述過程中，4～20mA通訊接口49隨時把存放于單片機存貯器內的露點數值進行D/A轉換，轉換結果和壓力、溫度電參數一起由各自獨立的模擬放大電路變換成4～20mA電流信號，以便把數據匯總進行遠距離監控。控制輸出接口46則把單片機根據加熱器出氣溫度，干燥罐下部溫度，供氣露點等設定值和實測值，干燥裝置運行程式等編排的運行程序變為驅動電壓，輸至電壓端子18和電壓輸出端20。操作流程顯示器44則通過流程指示燈5，加熱噴射指示燈6，通電指示燈7顯示干燥裝置的工作狀態。
本實用新型新具有的優點①本機為單片機為主的智能儀器，能對微加熱再生干燥裝置進行智能控制，能最大限度地發揮其吸附效能，實現節能運作；②配有4～20mA通訊接口，可進行遠距離輸送；③設有再生風加熱溫度設置，干燥罐下部溫度設置，供氣露點設置等裝置；④配有八路檢測通道，每一通道均采用傳感器和獨立的測量放大電路，使本儀器適合長期連續監控；⑤控制工藝方案合理、節能，不需專門的維修保養。
現結合附圖對本實用新型作進一步描述。


圖1為本實用新型的外形示意圖；圖2為本實用新型的電路方框圖；圖3、圖4、圖5為本實用新型基本電路圖圖中1-進氣溫度/進氣壓力顯示屏，2-加熱器出氣溫度/出氣壓力顯示屏，3-下部溫度/工作時間顯示屏，4-出氣露點顯示屏，5-流程指示燈，6-加熱噴射指示燈，7-電磁閥通電指示燈，8-設定/運行開關，9-顯示切換開關，10-干燥罐手控切換開關，11-停加熱開關，12-停冷吹開關，13-電源開關，14-電壓表，15-電流表，16-遠傳接口，17-傳感器接口，18-電壓端子，19-電源輸入端，20-電壓輸出端，21-出氣壓力傳感器，22-出氣溫度傳感器，23-出氣濕度傳感器，24-加熱溫度傳感器，25-A罐下部溫度傳感器，26-B罐下部溫度傳感器，27-進氣溫度傳感器，28-進氣壓力傳感器，29、36-壓力測量放大器，30、32、33、34、35-溫度測量放大器，31-溫度測量放大器，37、38-多路轉換器，39-A/D轉換器，40-單片機，41、43-I/O并行接口，42-顯示譯碼器，44-操作流程顯示器，45-控制輸出接口，46-加熱溫度設定裝置，47-下部溫度設定裝置，48-供氣露點設定裝置，49-4～20mA通訊接口，50-顯示器。
儀器內部，各部件相互連接如圖1、圖2，電源器件及接觸類器件固定在機殼底板上，固定在機殼門板上的主電路板及安裝其上的測量參數顯示屏1、2、3、4，流程指示燈5，加熱噴射指示燈6，通電指示燈7，設定/運行開關8，顯示切換開關9，干燥罐手控切換開關10，停加熱開關11，停冷吹開關12，電源開關13，電壓表14，電流表15，遠傳接口16，傳感器接口17，電壓端子18，電源輸入端19，電壓輸出端20等固定在機殼背板上，通過傳輸線分別與主電路板或電源板相互電氣連接。
圖3、圖4、圖5的各電路由不同部件構成，其中出氣壓力傳感器21為PR1，壓力測量放大器29由恒流源組件N1、U7，集成件U18、U8～U10，電阻R29、R38～R50，電位器V9～V11，電容器C5、C6共同電氣連接構成；出氣溫度傳感器22為Pt1，溫度測量放大器30由集成件U18、U5～U6，電阻R25～R28、R32～R37，電位器V7、V8，電容器C3、C4共同電氣連接構成；出氣濕度傳感器23為RH，溫度測量放大器31由集成件U18、U1～U4，電阻R13、R15～R24，電位器V5、V6，電容器C1、C2共同電氣連接構成；加熱溫度傳感器24為Pt2，對應溫度測量放大器32由集成件U19、U14，電阻R67～R72，電位器V21、V22相互電氣連接構成；A罐下部溫度傳感器25為Pt3，對應溫度測量放大器33由集成件U19、U13，電阻R73～R78，電位器V23、V24相互電氣連接構成；B罐下部溫度傳感器26為Pt4，對應溫度測量放大器34由集成件U19、U18，電阻R73～R78，電位器V23、V24相互電氣連接構成；進氣溫度傳感器27為Pt5，對應溫度測量放大器35由集成件U19、U11，電阻R85～R90，電位器V27、V28相互電氣連接構成；多路轉換器37、38為電子模擬開關件V17、V15；A/D轉換器39為A/D轉換集成件U22，恒壓件U33，電阻R96、R98，電容器C4、C5、C12，電位器V20相互電氣連接構成；單片機40為CPU集成件U24；I/O并行接口41、43由集成件U28～U30相互電氣連接構成；顯示譯碼器42由集成件U34～U45相互電氣連接構成；操作流程顯示器44由集成件U47～U49，發光二極管D1～D15，電阻R84～R119相互電氣連接構成；控制輸出接口45由集成件U31A～D、U32D、U46，電阻R94相互電氣連接構成；加熱溫度設定裝置46由集成件U18、電阻R92，電位器V16、V17與集成件U17相互電氣連接構成；下部溫度設定裝置47由集成件U18，電阻R92，電位器V18、V19與集成件U17相互電氣連接構成；供氣露點設定裝置48由集成件U19，電阻R91，電位器V29與集成件U15相互電氣連接構成；4～20mA通訊接口49由集成件U50～U57，電阻R2～R12、R57～R67，電位器V1～V4、V12～V15相互電氣連接構成。
如圖3～圖5電路所用的電氣元件，集成電路U1～U14、U16可選用OP07型運算放大器，U15、U17可選用4051型電子模擬轉換器，U18～U21、U33可選用Mc1403型恒壓電路集成件，U22可選用Mc14433型A/D轉換器，U23可選用三態總線緩沖器74LSZ44,U25可選用鎖存器件74LS373,U26可選用多路解調器74LS138,U27可選數據存貯器6116,U28～U30可選用8256型I/O并行接口件，U31可用六反相器件74LSO4,U32可用門電路74LS32，U34～U45可用74LS247型顯示譯碼器，U46可選Mc1413,U47～U49可選741型運算放大器，U52、U55～U57可用LM358型運算放大器。安裝好電路板并固定于機殼內，經對應電氣連接，加電簡單調試和量程范圍校正，即可運作。
操作時開啟電源，通氣十分鐘后，把測試室的排泄流量調至微量，約20分鐘，儀器顯示器50的顯示則作正式讀數，操作顯示切換開關9，可分別讀取進氣溫度、壓力、加熱器出氣溫度、出氣壓力、干燥器下部溫度，每周期工作時間，出氣常壓露點，出氣壓力露點等工況參數，按下設定/運行開關8及按動顯示切換開關9，可查詢及預置干燥裝置加熱的上、下限溫度，干燥罐下部上、下限溫度，出氣露點等設定值，由4～20mA數據遠傳接口16可把現場檢測的出氣壓力、溫度、壓力露點和常壓露點進行遠距離輸送，當出氣露點顯示屏4出現-88.8℃時表示該項露點已在量程-50℃以下。
本實用新型可在0～50℃環境下工作，壓力范圍為0～3MPa，溫度測量范圍為0～400℃，露點測量及控制范圍為-50℃～0℃，受控微加熱干燥裝置每次再生后可維持4～10小時的吸附時間。
權利要求1．一種微加熱再生干燥裝置露點控制儀，具有箱殼，上下蓋板，側板及背板，其特征在于，其電路由出氣壓力傳感器21，出氣溫度傳感器22，出氣濕度傳感器23，加熱溫度傳感器24，A罐下部溫度傳感器25，B罐下部傳感器26，進氣溫度傳感器27，進氣壓力傳感器28，壓力測量放大器29、36，溫度測量放大器30、32、33、34、35，濕度測量放大器31，多路轉換器37、38,A/D轉換器39，單片機40,I/O并行接口41、43，顯示譯碼器42，操作流程顯示器44，控制輸出接口45，加熱溫度設定裝置46，下部溫度設定裝置47，供氣露點設定裝置48,4～20mA通訊接口49共同電氣連接構成。
2．據權利要求1所述的微加熱再生干燥裝置露點控制儀，其特征在于，出氣壓力傳感器21，出氣溫度傳感器22，出氣濕度傳感器23，壓力測量放大器29，溫度測量放大器30，濕度測量放大器31，多路轉換器37,A/D轉換器39與單片機40共同電氣連接。
3．據權利要求1所述的微加熱再生干燥裝置露點控制儀，其特征在于，加熱溫度傳感器24，溫度測量放大器32,A罐下部溫度傳感器25，溫度測量放大器33,B罐下部溫度傳感器26，溫度測量放大器34，進氣溫度傳感器27，溫度測量放大器35，進氣壓力傳感器28，壓力測量放大器36，多路轉換器37、38,A/D轉換器39與單片機40共同電氣連接。
4．據權利要求1所述的微加熱再生干燥裝置露點控制儀，其特征在于，多路轉換器37、38,A/D轉換器39，單片機40,I/O并行接口43，操作流程顯示器44，控制輸出接口45，加熱溫度設定裝置46，下部溫度設定裝置47，供氣露點設定裝置48共同電氣連接。
5．據權利要求1或2或3或4所述的微加熱再生干燥裝置露點控制儀，其特征在于，出氣壓力傳感器21，壓力測量放大器29由集成件U18、U8～U10，電阻R29、R38～R50，電位器V9～V11，電容器C5、C6共同電氣構成；出氣溫度傳感器22，溫度放大器30由集成件U18、R5～U6，電阻R25～R28、R32～R37，電位器V7、V8，電容器C3、C4共同電氣構成；出氣濕度傳感器23，濕度測量放大器31，由集成件U18、U1～U4，電阻R13、R15～R24，電位器V5、V6，電容器C1、C2共同電氣構成；加熱溫度傳感器24，溫度測量放大器32由集成件U19、U14，電阻R67～R72，電位器V21、V22共同電氣構成；A罐下部溫度傳感器26，溫度測量放大器34由集成件U19、U12，電阻R78～R84，電位器V25、V26共同電氣構成；進氣溫度傳感器27，溫度測量放大器35由集成件U19、U11，電阻R35、R90，電位器V27、V29共同電器構成。
6．據權利要求1所述的微加熱再生干燥裝置露點控制儀，其特征在于，受控微加熱再生干燥裝置每次再生后可維持4～10小時的吸附時間。
專利摘要本實用新型公開了一種微加熱再生干燥裝置露點控制儀,涉及微加熱再生壓縮空氣干燥設備的露點檢測的智能儀表儀器,其電路由傳感器、測量放大器和單片機等組成,可檢測和設定微加熱干燥裝置的加熱溫度、干燥器下部溫度、供氣露點等參數。本實用新型可作各種工況條件下的露點檢測、控制裝置。
文檔編號G05D23/00GK2308108SQ9724031
公開日1999年2月17日 申請日期1997年7月15日 優先權日1997年7月15日
發明者黃少先, 江玉飛, 吳尚源, 區偉康 申請人:廣東省肇慶化工機械廠