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一種濾棒圓周檢測控制裝置的制作方法

文檔序號:6099418閱讀:150來源:國知局
專利名稱:一種濾棒圓周檢測控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種濾棒圓周檢測控制裝置,用于實現(xiàn)檢測和顯示濾棒圓周的功能。
背景技術(shù)
濾棒圓周是濾棒生產(chǎn)過程中的一個主要性能參數(shù),需要對其進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,以便對生產(chǎn)進(jìn)行控制。
目前現(xiàn)有的濾棒圓周檢測儀主要采用氣動差壓原理,其原理是利用圓周變化所引起氣室內(nèi)氣壓變化來檢測圓周,其主要存在的問題是圓周變化所引起的氣壓變化值非常微弱,檢測信號易受干擾,再加上現(xiàn)場所提供的氣體壓力隨時都在波動,因此常使得檢測分辨精度不夠,檢測結(jié)果可靠性、穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以快速、精確、可靠的濾棒圓周檢測控制裝置。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是它包括一顯示部分,顯示包括狀態(tài)顯示及輔助顯示;一控制部分,采用微處理器,存有操作程序,其輸入與操作部分、顯示部分相連,輸出與檢測部分相連,用于控制輸入、檢測,計算及顯示;一操作部分,采用與控制部分相連的輸入鍵盤,操作者通過鍵盤選擇檢測模式及標(biāo)定檢測儀;一距離檢測部分,采用激光測距器,輸出信號接至控制部分,用于檢測濾棒直徑,從而計算濾棒圓周;一圓周位置檢測部分,采用圓周位置檢測器,輸出信號接至控制部分,用于配合濾棒檢測直徑,計算濾棒圓周;所述微處理器配有看門狗,輸出與報警部分相連;所述顯示部分分為狀態(tài)顯示部分及輔助顯示部分,其中狀態(tài)顯示部分由第1~9數(shù)碼管和第1~9鎖存器組成,微處理器分別第1~9鎖存器與第1~9數(shù)碼管相連接,實現(xiàn)檢測結(jié)果和檢測儀狀態(tài)的顯示;輔助顯示部分由第1~2發(fā)光二極管組成,分別接至微處理器輸出端,作狀態(tài)的輔助顯示;所述操作部分由第1~6輸入鍵盤組成,與微處理器接口;所述檢測部分分為激光測距、圓周位置檢測兩部分;距離檢測部分采用激光測距器,與微處理器的模擬量輸入接口,實現(xiàn)濾棒直徑的檢測;圓周位置檢測部分采用圓周位置檢測器,與微處理器的計數(shù)器輸入接口,實現(xiàn)檢測圓周位置;所述操作程序具體流程為首先開始自檢,然后等待檢測,在濾棒做圓周運(yùn)動時、濾棒每移動一步長情況下檢測一次當(dāng)前圓周位置和當(dāng)前的濾棒半徑,將數(shù)據(jù)存儲在微處理器中;在濾棒移動到下一位置時,繼續(xù)檢測當(dāng)前圓周位置和當(dāng)前的濾棒半徑,直到濾棒圓周運(yùn)動結(jié)束,檢測結(jié)束后按計算公式計算出濾棒圓周,并顯示結(jié)果;所述計算公式為L=Σi=1n(ri+ri-12)(αi-αi-1),]]>式中L為濾棒圓周;ri為第i次檢測到的半徑;αi為當(dāng)前的圓周弧度。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.測量精度高。采用激光測距器,測距精度高;采用電子控制的方案,與現(xiàn)有技術(shù)中氣動方案相比不易受現(xiàn)場的干擾,檢測結(jié)果可靠性高,穩(wěn)定性好。
2.使用簡便,本發(fā)明不需要?dú)庠矗墒痔岵僮?,可用于離線測量濾棒圓周。
3.本發(fā)明體積小,便于攜帶和使用。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明電路原理圖。
圖3為本發(fā)明操作程序流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示,本發(fā)明由以下五部分組成一顯示部分,顯示包括狀態(tài)顯示及檢測結(jié)果的顯示及輔助顯示;一控制部分,采用微處理器,其輸入與操作部分相連,輸出與檢測部分相連,用于控制輸入、檢測,計算及顯示,為本發(fā)明的核心部分。
一操作部分,采用與控制部分相連的輸入鍵盤,操作者通過鍵盤選擇檢測模式。
一距離檢測部分,采用激光測距器,輸出信號接至控制部分,用于檢測濾棒直徑,從而計算濾棒圓周。
一圓周位置檢測部分,采用圓周位置檢測器,輸出信號接至控制部分,用于配合濾棒檢測直徑,計算濾棒圓周。
電路原理如圖2所示,微處理器U1(由單片機(jī)構(gòu)成),并配有看門狗U4(采用MAX813芯片,英文Microprocessor Reset IC with Watchdog PartSummary),于是系統(tǒng)的穩(wěn)定大大加強(qiáng),檢測儀的檢測功能、模式設(shè)定及標(biāo)定都是由其控制完成,并實現(xiàn)控制距離檢測部分器件,圓周位置檢測部分器件,輸入鍵盤的讀取,檢測結(jié)果的顯示等功能。具體連接結(jié)構(gòu)微處理器U1與狀態(tài)顯示部分相連,顯示部分分為狀態(tài)顯示部分及、輔助顯示部分,其中狀態(tài)顯示部分由第1~9數(shù)碼管DS1~DS9和第1~9鎖存器U11~U19組成,微處理器U1分別第1~9鎖存器U11~U19與第1~9數(shù)碼管DS1~DS9相連接,能夠?qū)崿F(xiàn)檢測結(jié)果和檢測儀狀態(tài)的顯示;輔助顯示部分由第1~2發(fā)光二極管LED1~LED2組成,分別接至微處理器U1輸出端,作狀態(tài)的輔助顯示,使系統(tǒng)的狀態(tài)一目了然,如電源指示,報警指示等。所述微處理器U1的輸入還與作為操作部分的第1~6輸入鍵盤KB1~KB6相連,分別與微處理器U1接口,用于模式的設(shè)定和檢測儀的標(biāo)定,其中第1輸入鍵盤KB1為模式設(shè)定鍵,第2輸入鍵盤KB2為增加鍵,第3輸入鍵盤KB3為減少鍵,第4輸入鍵盤KB4為確認(rèn)鍵,第5輸入鍵盤KB5為取消鍵,第6輸入鍵盤KB6為檢測鍵。微處理器U1輸入還分別與檢測部分的相連,其中激光測距器U2(采用市購產(chǎn)品,CD3-50型激光測距器)與微處理器U1的模擬量輸入接口實現(xiàn)濾棒直徑的檢測;圓周位置檢測器U3(采用市購產(chǎn)品,ES1T型增量編碼器)與微處理器U1的計數(shù)器輸入接口實現(xiàn)檢測圓周位置。本發(fā)明還配有蜂鳴器SPEAK,于微處理器U1輸出端,用于提示和報警。
微處理器U1中存有操作程序,具體流程為(參見圖3)上電后首先開始自檢,自檢結(jié)束后等待檢測,當(dāng)檢測開始時,在濾棒做圓周運(yùn)動時,在濾棒每移動一固定微小角度(即步長)情況下檢測一次當(dāng)前圓周位置和當(dāng)前的濾棒半徑,將數(shù)據(jù)存儲在微處理器U1中;在濾棒移動到下一位置時,繼續(xù)檢測當(dāng)前圓周位置和當(dāng)前的濾棒半徑,直到濾棒圓周運(yùn)動結(jié)束,檢測結(jié)束后按公式計算濾棒圓周,將結(jié)果顯示。
所述計算公式如下對于半徑為R的圓的圓周長度L=2πR;(1)對于不規(guī)則圓(即半徑為變數(shù))的圓周長度L=∫02πΔrdθ;---(2)]]>式中θ為圓周弧度;Δr為半徑變量;對于離散量,由式(2)得出L=Σ02πr*Δθ---(3)]]>式中Δθ為圓周弧度步長;r為Δθ弧度中對應(yīng)的平均半徑;由式(3)得出檢測結(jié)果公式L=Σi=1n(ri+ri-12)(αi-αi-1)---(4)]]>式中L為濾棒圓周;ri為第i次檢測到的半徑;αi為當(dāng)前的圓周弧度。
本發(fā)明工作過程是由第1~6輸入鍵盤KB1~KB6、第1~8數(shù)碼管DS1~DS8完成人機(jī)交互,設(shè)定檢測值的上限和下限,放入濾棒,由機(jī)構(gòu)實現(xiàn)對濾棒整個圓周的直徑檢測,通過檢測到的圓周位置及當(dāng)前位置的直徑值由公式一計算得到濾棒圓周的數(shù)值,并可得到最大直徑、最小直徑、圓度等指標(biāo),在顯示接口顯示,與上限和下限進(jìn)行比較,當(dāng)超限時實現(xiàn)自動報警。
權(quán)利要求
1.一種濾棒圓周檢測控制裝置,其特征在于包括一顯示部分,顯示包括狀態(tài)顯示及輔助顯示;一控制部分,采用微處理器,存有操作程序,其輸入與操作部分、顯示部分相連,輸出與檢測部分相連,用于控制輸入、檢測,計算及顯示;一操作部分,采用與控制部分相連的輸入鍵盤,操作者通過鍵盤選擇檢測模式及標(biāo)定檢測儀;一距離檢測部分,采用激光測距器,輸出信號接至控制部分,用于檢測濾棒直徑,從而計算濾棒圓周;一圓周位置檢測部分,采用圓周位置檢測器,輸出信號接至控制部分,用于配合濾棒檢測直徑,計算濾棒圓周。
2.按權(quán)利要求1所述濾棒圓周檢測控制裝置,其特征在于所述微處理器配有看門狗,輸出與報警部分相連。
3.按權(quán)利要求1所述濾棒圓周檢測控制裝置,其特征在于所述顯示部分分為狀態(tài)顯示部分及輔助顯示部分,其中狀態(tài)顯示部分由第1~9數(shù)碼管(DS1~DS9)和第1~9鎖存器(U11~U19)組成,微處理器(U1)分別第1~9鎖存器(U11~U19)與第1~9數(shù)碼管(DS1~DS9)相連接,實現(xiàn)檢測結(jié)果和檢測儀狀態(tài)的顯示;輔助顯示部分由第1~2發(fā)光二極管(LED1~LED2)組成,分別接至微處理器(U1)輸出端,作狀態(tài)的輔助顯示。
4.按權(quán)利要求1所述濾棒圓周檢測控制裝置,其特征在于所述操作部分由第1~6輸入鍵盤(KB1~KB6)組成,與微處理器(U1)接口。
5.按權(quán)利要求1所述濾棒圓周檢測控制裝置,其特征在于所述檢測部分分為激光測距、圓周位置檢測兩部分;距離檢測部分采用激光測距器,與微處理器(U1)的模擬量輸入接口,實現(xiàn)濾棒直徑的檢測;圓周位置檢測部分采用圓周位置檢測器,與微處理器的計數(shù)器輸入接口,實現(xiàn)檢測圓周位置。
6.按權(quán)利要求1所述濾棒圓周檢測控制裝置,其特征在于所述操作程序具體流程為首先開始自檢,然后等待檢測,在濾棒做圓周運(yùn)動時、濾棒每移動一步長情況下檢測一次當(dāng)前圓周位置和當(dāng)前的濾棒半徑,將數(shù)據(jù)存儲在微處理器中;在濾棒移動到下一位置時,繼續(xù)檢測當(dāng)前圓周位置和當(dāng)前的濾棒半徑,直到濾棒圓周運(yùn)動結(jié)束,檢測結(jié)束后按計算公式計算出濾棒圓周,并顯示結(jié)果。
7.按權(quán)利要求6所述濾棒圓周檢測控制裝置,其特征在于所述計算公式為L=Σi=1n(ri+ri-12)(αi-αi-1),]]>式中L為濾棒圓周;ri為第i次檢測到的半徑;αi為當(dāng)前的圓周弧度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種濾棒圓周檢測控制裝置,包括顯示部分,顯示包括狀態(tài)顯示及輔助顯示;控制部分,采用微處理器,存有操作程序,其輸入與操作部分、顯示部分相連,輸出與檢測部分相連,用于控制輸入、檢測,計算及顯示;操作部分,采用與控制部分相連的輸入鍵盤,操作者通過鍵盤選擇檢測模式及標(biāo)定檢測儀;距離檢測部分,采用激光測距器,輸出信號接至控制部分,用于檢測濾棒直徑,從而計算濾棒圓周;圓周位置檢測部分,采用圓周位置檢測器,輸出信號接至控制部分。本發(fā)明用于檢測濾棒的圓周,結(jié)構(gòu)簡單、實用、精度高,便于攜帶和使用,可靠性好,穩(wěn)定性高。
文檔編號G01B11/08GK1982840SQ20051004799
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者杜勁松, 史勃, 郭永成, 陳書宏, 叢日剛 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所
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