Разделы сайта

Разработка и обоснование структурных блоков схемы

Одним из характерных качеств газоаналитической аппаратуры, является возможность анализа газовых смесей, обладающих широким разбросом физико-химических параметров (температуры, влажности, состава, запыленности, давления, наличия вредных и агрессивных сред и др.). Это обстоятельство позволяет создавать большое число элементов пробоподготовки и газовых схем в целом, обладающих более совершенными показателями по надежности и характеру решаемых задач.

Весьма важным в газоаналитической технике также является повышение селективности анализа или уменьшение погрешностей от неинформативных компонентов газовой пробы, что позволит осуществлять надежный анализ многокомпонентных газовых смесей.

Большинство ГА (газоанализатор) в настоящее время построены по типу прямого преобразования с разомкнутой структурной схемой, в которых все преобразования от входной измеряемой величины Х до выходной У имеют одно направление: от входа к выходу ГА (рис. 6.1).[9].

Этот путь представляют следующие устройства:

- устройство пробоподготовки УПП;

- измерительный преобразователь ИП;

- устройство обработки информации УОИ;

- выходной прибор ВП.

УПП предназначены для забора, транспортирования, очистки, осушки, прокачки анализируемой смеси через измерительные камеры ИП, а также стабилизации (при необходимости) ее температуры T, давления P, расхода Q, потребляемой мощности W и других параметров.

ИП осуществляет преобразование параметров, характеризующих состояние газа, в электрический, пневматический (или другой вид) информационный сигнал.

УОИ обрабатывает поступающий из ИП сигнал, выделяя требуемую информацию в аналоговом YB или цифровом YH виде.

ВП представляет полученную в УОИ информацию в удобном для использования виде (например, в виде массовой концентрации ρ или объемной доли ϕ компонента анализируемой смеси).

Рисунок 6.1 - Обобщенная структурная схема газоаналитического

УОИ, в зависимости от назначения системы и решаемой задачи, является аппаратура сбора, регистрации (запоминания) и (или) отображения данных, либо вычислительное устройство (центральная или базовая ЭВМ) с периферийным оборудованием, обеспечивающим вывод информации в форме, необходимой для её дальнейшего использования, а также наличие УКВ передатчика для отправки измерений на соответствующий приемник.

Уравнение, связывающее входные и выходные переменные (сигналы) ИИС, можно записать в общем виде (6.1):

{Y} = Ф[{X}], (6.1)

где {Y} - множество выходных переменных системы;

{X} - множество входных измеряемых величин;

Ф - оператор системы, определяющий связь между входными и выходными величинами, в том числе с учётом алгоритма решаемой задачи.

Для нашей системы входными данными являются:

- Сигналы с датчиков (газа, влажности, температуры, расхода газа);

- Органы управления (селектор выбора газа, диапазона измерения, передачи по сети GSM, включения/выключения устройства).

Выходные данные:

- Показания измерений на ЖК-дисплее прибора;

- Файлы результатов измерений, находящихся на сервере, переданные посредством сети GSM.

Тогда множество {X} = {U,I,V} - это входные измеряемые величины. В разрабатываемой системе происходит передача по сети GSM результатов измерения, которые хранятся в ОЗУ, и по запросу пользователя происходит инициализация модема и передача данных.

С учётом поставленной задачи, разработана структурная схема измерительной системы которая представлена на чертеже 2010.М52.08.02.

В структуру входят:

- Блок ПП (Датчики газа, температуры, влажности, расхода газа);

- Усилители ток-напряжние (У1-У2);

- Аналоговый коммутатор (АК), входящий в состав МК;

- Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП);

- Память данных, программ (ОЗУ, ПЗУ);

- Процессор (ЦПУ);

- Асинхронный последовательный интерфейс (USART);

- Порты ввода-вывода (ПВВ);

- Схемы управления нагрузкой (СН1-СН2);

- Насос (НС) и нагреватель (НГ);

- Жидкокристаллический индикатор (ЖКИ);

- Беспроводной модуль передачи данных (GSM-приемоередатчик).

В таком приборе измерения осуществляются по требованию оператора с помощью элементов управления. После окончания измерений значение о концентрации заносятся в память. Организация памяти представляют собой стек, при достижении его верхушки, старые значения вытесняются новыми. Закончив измерения, оператор по желанию отправляет измеренные данные, которые извлекаются из памяти и передаются по каналу мобильной связи.

Перейти на страницу: 1 2

Самое читаемое:

Разработка микроконтроллерного устройства стабилизации температуры
Эффективная организация контроля информации приобретает всё большее практическое значение, прежде всего как условие успешной практической деятельности людей. Объем информации, необходимой для нормального функционирования современного общества, растёт из года в год. На сегодняшний день складывается ситуация, в которой наряду с самой ...

www.techstages.ru : Все права защищены! 2019