專利名稱：一種圓圖記錄儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于模擬記錄領域，尤其涉及一種圓圖記錄儀。
背景技術：
圓圖記錄儀是專門對管道或密封容器進行壓力、溫度、濕度等數據進行監(jiān)測的電子數據記錄裝置，其基本結構包括控制系統(tǒng)、數據采集模塊、走紙記錄模塊和時鐘模塊，其 中控制系統(tǒng)包括微處理器、顯示器和輸入鍵盤；時鐘模塊用于設定采集、記錄數據的時間間隔；數據采集模塊包括傳感器和AD轉換器，傳感器可以直接安裝在待監(jiān)測的環(huán)境內， 按照時鐘模塊設定的記錄時間間隔采集數據、并將數據通過AD轉換器轉換成信號后輸送 到控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)一方面對信號進行處理，將運算結果顯示出來，一方面控制走紙記錄模 塊將數據繪制成曲線圖；走紙記錄模塊包括一張圓形的記錄紙，記錄紙中心開有圓孔用于安裝驅動軸，在 紙張上有一個指針式的記錄筆，記錄筆和走紙軸由同一個電機驅動，記錄筆在微處理器的 控制下、找到記錄紙上的“零點”、即記錄起始點后，由電機驅動在“零點”時間軸上記錄下當 時的監(jiān)測數據值，然后記錄紙在走紙軸帶動下轉動一個角度，角度的大小=360° /(記錄 周期/記錄時間間隔)，記錄筆筆尖移動到相應的監(jiān)測數據值位置、記錄下當時的監(jiān)測數據 值，直至記錄紙轉過360°，記錄筆在紙上畫出曲線圖。圓圖記錄儀集傳感器、智能儀表于一體，能夠按照設定的數據記錄時間間隔采集、 記錄監(jiān)測數據，可通過現場LED顯示實測數據值和歷史數據，可利用鍵盤選擇監(jiān)測對象和 修改時鐘參數，也可通過U盤讀取到計算機上，配合上位計算機管理軟件，對數據進行統(tǒng) 計、分析，當監(jiān)測數據異常時，還可以及時報警、并切斷監(jiān)測對象的電力輸入等，避免事故發(fā)生。但是，傳統(tǒng)的圓圖記錄儀存在一個很大的問題記錄的起始時間不能實現由記錄 筆自動同步對應記錄曲線日期記錄，而是在記錄起始時或結束后由人工手動填寫，這種填 寫方式需要耗費人工，而且由于記錄起始時間填寫的隨意性、可信度差，在食品，冶金，化 工，石油，電力，供熱，軍工等行業(yè)安全事故發(fā)生時，記錄數據無法作為可信的法律證據采 用。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種可由記錄筆在記錄紙上標定準確 的記錄起始時間、無需手工填寫的圓圖記錄儀。本實用新型是通過以下技術方案實現的一種圓圖記錄儀，包括控制系統(tǒng)、數據采集模塊、走紙記錄模塊、時鐘、鍵盤輸入單元和顯示單元，其中控制系統(tǒng)包括微處理器、顯示器和輸入鍵盤；數據采集模塊包括傳感器和AD轉換器，傳感器通過信號傳送線路與AD轉換器相連，AD轉換器通過信號傳送線路 與控制系統(tǒng)相連；走紙記錄模塊包括記錄筆和與其相配合的圓圖記錄紙，圓圖記錄紙上設 有零點和數據記錄區(qū)；時鐘通過信號傳送線路與控制系統(tǒng)相連，其特征在于所述記錄筆 由記錄筆電機驅動，圓圖記錄紙由走紙電機驅動，記錄筆電機和走紙電機分別通過控制線 路與控制系統(tǒng)相連，圓圖記錄紙上設有起始時間選定區(qū)，起始時間選定區(qū)內設有起始時間的選擇標定 值，所述微控制器包括在時鐘上讀取記錄起始時間、并控制記錄筆在起始時間選定區(qū) 內選擇相應時間值標定的起始時間記錄單元。其中，數據采集模塊采集監(jiān)測數據并將數據轉換為AD信號傳輸給微控制器，走紙 記錄模塊受微控制器驅動、將微控制器獲得并處理過的數據在圓圖記錄紙上繪制成曲線 圖，時鐘用于控制數據采集、記錄的時間間隔并在記錄開始時將起始記錄時間通知起始時 間記錄單元，由起始時間記錄單元記錄該時間，起始時間記錄單元在接收到由鍵盤輸入的 起始時間標定請求后、控制記錄筆在圓圖記錄紙上標定。由于圓圖記錄紙上設有零點和位置固定的起始時間選定區(qū)，因此起始時間記錄單 元只需根據接收到的實際起始記錄時間，在圓圖記錄紙上找出對應的時間值坐標、然后控 制走紙電機走紙、記錄筆電機移動，使記錄筆對準該位置標定，就可以實現記錄筆自動填寫 日期；由于走紙電機和記錄筆電機相互獨立、分別受控制系統(tǒng)控制，從而在記錄起始時間時 可以單獨對走紙時間、長度進行調整、實現精確的標定?？紤]到實際操作中的需要，時間選定區(qū)內的起始時間選擇值一般可選擇包括年份 選擇值、1 12月月份選擇值、1 31日日期選擇值、AMl PM12時小時選擇值、1 59分 分鐘數選擇值在內的多種選擇值，為確定記錄起始時間的年、月、日、分提供選擇。進一步的，現有圓圖記錄儀中普遍采用的都是同步電機，同步電機的轉速是不變 的，因此現有圓圖記錄儀要改變記錄的時間間隔，如從15分鐘采集、記錄一次數據轉變?yōu)?30分鐘一次，則走紙速度、記錄時間間隔要變?yōu)樵瓉淼囊槐?。這種改變一般是利用具有若干 種傳動比的傳動機構、如具有不同螺旋段的蝸桿加蝸輪來實現的、受傳動機構傳動比的限 制，一般時間間隔只能變化為固定的幾種，實際中往往不夠用。一種優(yōu)選方案是，記錄筆電 機和走紙電機均采用步進電機，由于步進電機的轉速、停止的位置只取決于微處理器發(fā)出 的脈沖信號的頻率和脈沖數，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。這一線性 關系的存在，使得走紙速度、記錄時間間隔的變化可以非常靈活、準確，用戶只需通過鍵盤 進行設置，從而改變微處理器發(fā)給記錄筆電機和走紙電機的脈沖信號，即可實現記錄時間 間隔的靈活變化，從而在允許的范圍內盡可能的采用比較大的時間間隔，延長每張記錄紙 的使用期限、節(jié)約紙張，并且可靠性更高。再進一步，考慮到圓圖記錄儀需要監(jiān)測的數據往往是壓力、溫度、濕度中的一種或 多種，在進行一種以上對象的監(jiān)測時，可以使用多臺只具有單一監(jiān)測功能的記錄儀分別針 對不同的監(jiān)測對象進行監(jiān)測，也可以對一臺記錄儀配備多種傳感器以采集不同監(jiān)測數據， 然后利用同一個AD轉換器進行轉換后送入微處理器，同時，配備相應數量的記錄筆，每種 記錄筆分別通過獨立的記錄筆電機驅動，所有記錄筆電機均通過控制線路與控制系統(tǒng)相連，每種記錄筆繪制一種監(jiān)測數據的曲線圖，從而實現利用一臺記錄儀在一張記錄紙上繪制多條監(jiān)測曲線的功能，降低監(jiān)測成本上的投入，節(jié)約紙張。例如，如果同時需要對壓力和 溫度進行監(jiān)測，則可以對一臺記錄儀配備壓力、溫度兩個傳感器，兩個傳感器均通過信號傳 送線路與AD轉換器相連，同時配備有壓力記錄筆電機驅動的壓力記錄筆、溫度記錄筆電機 驅動的溫度記錄筆，壓力記錄筆電機、微處理器、AD轉換器、壓力傳感器之間的信號傳輸與 溫度記錄筆電機、微處理器、AD轉換器、溫度傳感器之間的信號傳輸是相互獨立的，互不干 擾，這種雙筆記錄的模式可以在一張圓圖紙上同時繪制壓力、溫度曲線。本實用新型的有益效果在于①采用雙電機驅動模式、控制系統(tǒng)中增設了起始時間記錄單元，記錄紙中增加了 起始時間選定區(qū)，可由記錄筆在記錄紙上選擇標定準確的記錄起始時間，提高了記錄儀的 自動化水平，降低了人為因素，可以為監(jiān)管部門提供確實可靠的日期數據；②電機采用步進電機，可靈活設置步進電機走紙速度、改變記錄的時間間隔，從而 最大延長記錄紙的使用周期，節(jié)約紙張，降低管理成本；③與目前普遍使用的同步電機相比，步進電機還具有價格上的優(yōu)勢，因此盡管電 機數量增加了，但生產成本反而有所下降，并且儀表無故障時間更長，可靠性、操作性、公正 性更強；④可擴展為多傳感器、多筆配置，從而利用一臺記錄儀在一張記錄紙上繪制多條 監(jiān)測曲線，降低監(jiān)測成本投入，節(jié)約紙張。

圖1為現有圓圖記錄儀的組成結構圖圖2為現有圓圖記錄儀使用的記錄紙局部示意圖圖3為本實用新型圓圖記錄儀的組成結構圖圖4為本實用新型的圓圖記錄紙正視圖圖5為本實用新型一種優(yōu)選方案的工作流程圖圖1 5中1為記錄筆，2為起始時間選定區(qū)，3為數據記錄區(qū)，4為記錄筆電機， 5為控制系統(tǒng)，6為時鐘，7為AD轉換器，8為傳感器，9為走紙電機，10為圓圖記錄紙，11為 電機，12為零點。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。圖1中，記錄筆1和記錄紙10采用同一個電機11驅動，普通采用的是同步電機， 走紙速度只有有限幾種固定的選擇，采用傳統(tǒng)原始模擬記錄紙，如圖2。由于記錄年、月、日、 時、分必須控制改變走紙速度、依靠相應的控制單元來完成，記錄紙必須有相應日期標志， 而傳統(tǒng)記錄儀沒有相應的控制單元，原始記錄紙沒有日期標志，因此，目前市場上使用的圓 度記錄儀無法實現日期記錄。圖3中，記錄筆1由記錄筆電機4驅動，圓圖記錄紙10由走紙電機9驅動，記錄筆 電機4和走紙電機9分別通過控制線路與控制系統(tǒng)相連，圓圖記錄紙10上設有起始時間選 定區(qū)2，起始時間選定區(qū)2內設有起始時間的選擇標定值，包括年、月、日、時、分，如圖4所示，微控制器5設有在時鐘6上讀取記錄起始時間、并控制記錄筆1在起始時間選定區(qū)2內 選擇相應時間值標定的起始時間記錄單元。起始時間記錄單元分別控制走紙、記錄電機，自 動標記對應的起始日期和時間。 圖5為本記錄儀一種優(yōu)選方案的工作流程圖，記錄初始時，記錄筆電機4控制記 錄筆1回到零點12，一路至多路傳感器8采集監(jiān)測數據、轉換成AD信號后傳輸給控制系統(tǒng) 5，如果監(jiān)測數據異常，控制系統(tǒng)5報警并停止相關設備的供電，控制系統(tǒng)5對信號進行處理 后，利用顯示器將運算結果顯示出來，并控制走紙記錄模塊將數據繪制成曲線圖；在曲線圖 繪制過程中，用戶可利用鍵盤輸入、設置記錄筆電機4、走紙電機9參數，靈活改變這兩個步 進電機的轉速，可設置時鐘6參數，校準時鐘時刻，可讀取、標定起始記錄時間，可在選擇監(jiān) 測多種不同數據時，選擇合適的數據量程以便微處理器能針對數據種類進行處理。
權利要求一種圓圖記錄儀，包括控制系統(tǒng)、數據采集模塊、走紙記錄模塊、時鐘(6)、鍵盤輸入單元和顯示單元，其中控制系統(tǒng)包括微處理器(5)、顯示器和輸入鍵盤；數據采集模塊包括傳感器(8)和AD轉換器(7)，傳感器(8)通過信號傳送線路與AD轉換器(7)相連，AD轉換器(7)通過信號傳送線路與控制系統(tǒng)相連；走紙記錄模塊包括記錄筆(1)和與其相配合的圓圖記錄紙(10)，圓圖記錄紙上設有零點(12)和數據記錄區(qū)(3)；時鐘(6)通過信號傳送線路與控制系統(tǒng)相連，其特征在于所述記錄筆(1)由記錄筆電機(4)驅動，圓圖記錄紙(10)由走紙電機(9)驅動，記錄筆電機(4)和走紙電機(9)分別通過控制線路與控制系統(tǒng)相連，圓圖記錄紙(10)上設有起始時間選定區(qū)(2)，起始時間選定區(qū)(2)內設有起始時間的選擇標定值，所述微控制器(5)包括在時鐘(6)上讀取記錄起始時間、并控制記錄筆(1)在起始時間選定區(qū)(2)內選擇相應時間值標定的起始時間記錄單元。
2.根據權利要求1所述的圓圖記錄儀，其特征在于所述記錄筆電機(4)和走紙電機 (9)均為步進電機。
3.根據權利要求1所述的圓圖記錄儀，其特征在于所述時間選定區(qū)(2)內的起始時 間選擇值包括年份選擇值、1 12月月份選擇值、1 31日日期選擇值、AMl PM12時小 時選擇值、1 59分分鐘數選擇值。
4.根據權利要求1所述的圓圖記錄儀，其特征在于所述傳感器(8)包括壓力、溫度、 濕度傳感器中的至少一種，且每種傳感器(8)均通過信號傳送線路與AD轉換器(7)相連， 所述記錄筆(1)種類與傳感器(8)種類相適應，且每種記錄筆分別通過獨立的記錄筆電機 驅動，所有記錄筆電機均通過控制線路與控制系統(tǒng)相連。
5.根據權利要求4所述的圓圖記錄儀，其特征在于所述傳感器(8)包括壓力、溫度傳 感器，壓力、溫度傳感器均通過信號傳送線路與AD轉換器(7)相連，所述記錄筆(1)包括壓 力記錄筆電機驅動的壓力記錄筆、溫度記錄筆電機驅動的溫度記錄筆，且壓力記錄筆電機、 溫度記錄筆電機均通過控制線路與控制系統(tǒng)相連。
專利摘要一種圓圖記錄儀，包括控制系統(tǒng)、傳感器、AD轉換器、走紙記錄模塊、時鐘、鍵盤輸入單元和顯示單元，傳感器通過AD轉換器與控制系統(tǒng)相連；時鐘控制系統(tǒng)相連，走紙記錄模塊包括記錄筆和與其相配合的圓圖記錄紙，記錄筆由記錄筆電機驅動，圓圖記錄紙由走紙電機驅動，記錄筆電機和走紙電機分別通過控制線路與控制系統(tǒng)相連，圓圖記錄紙上設有零點、數據記錄區(qū)和起始時間選定區(qū)，起始時間選定區(qū)內設有起始時間的選擇標定值。本實用新型由記錄筆在記錄紙上選擇標定準確的記錄起始時間，提高了記錄儀的自動化水平，降低了人為因素，可為監(jiān)管部門提供確實可靠的日期數據；同時降低了監(jiān)測成本投入，可靠性、操作性更強。
文檔編號G01D9/38GK201575824SQ20092021231
公開日2010年9月8日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權日2009年11月13日
發(fā)明者劉宏正, 周志新, 張邦興, 朱文衛(wèi), 錢楊 申請人:上海老大華科技發(fā)展有限公司