专利名称：一种危化品运输监控设备的检测标定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及校验装置，尤其涉及一种危化品运输监控设备的检测标定装置。
背景技术：
随着国际多式联运业务的蓬勃兴起，用于危险化学品的运输的罐式集装箱/槽罐 车越来越多。然而运输过程中化学危险品泄漏、丢失和爆炸等恶性事故时有发生，给人们造 成了严重的财产损失。为此，人们研发了多种用于危险品泄露探测和集装箱状态监测的实 时跟踪、监测和报警系统。而用于检测集装箱内部状态所用到的各种传感器，是监控设备的 关键要素。 但是，受传感器的输出一致性等问题的影B向，由传感器的输出到模拟量的转换关 系需要通过标定来获得，故在使用前应对其进行标定，因此用于危险品泄露探测和集装箱 状态监测系统的生产过程中迫切需要一种自动化的标定平台来对各种传感器进行标定。 而按现有的对探测器的传统检测标定方法，人们大多手工进行操作，对传感器进 行标定和检验，未运用微处理器进行传感器的自动标定，生产效率无法提高。其包括如下的 步骤，先是对各个生产厂家对各自传感单独标定，探测器生产厂家对自身探测器作测试，然 后再在实际运用中协调改进。很显然这种检测标定方法第一浪费大量人力物力，其次由于 探测器采用了多种传感器，如压力、液位、气体、温湿度、门开关等，各传感器之间的串扰和 数据融合也很难解决。 因此，现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述缺点，提供一种集压力、液位、温度、 湿度、门开关和气体传感器，及探测器的检测标定于一体的监控设备的检测标定装置。 本实用新型技术方案是 —种危化品运输监控设备的检测标定装置，其中，包括微处理器模块，数据采集接 口模块和模拟输入模块；所述微处理器模块连接所述数据采集接口模块，所述数据采集接 口模块和所述模拟输入模块连接被检测标定的监控设备；其中， 所述模拟输入模块，用于产生与所述被检测标定的监控设备所感应的技术参数相 适应的模拟参数，并发送到所述监控设备； 所述数据采集接口模块，用于采集所述监控设备在所述模拟参数激励下产生的测 量数据，并将测量数据发送给所述微处理器模块； 所述微处理器模块，用于根据所述测量数据和所述模拟参数来检测标定所述监控 设备。 本实用新型所述的装置，其中，所述监控设备为气体传感器；所述数据采集接口模 块包括连接所述气体传感器，并采集气体传感器输出的测试数据的气体传感器信号接口 。
本实用新型所述的装置，其中，所述监控设备为压力传感器；所述数据采集接口模块包括连接所述压力传感器，并采集压力传感器输出的测试数据的压力传感器信号接口 。 本实用新型所述的装置，其中，所述监控设备为液位传感器；所述数据采集接口模 块包括连接所述液位传感器，并采集液位传感器输出的测试数据的液位传感器信号接口 。 本实用新型所述的装置，其中，所述监控设备为温湿度传感器；所述数据采集接口 模块包括连接所述温湿度传感器，并采集温湿度传感器输出的测试数据的温湿度传感器 信号接口。 本实用新型所述的装置，其中，所述监控设备为门开关传感器；所述数据采集接口 模块包括连接所述门开关传感器，并采集门开关传感器输出的测试数据的门开关传感器
信号接口。 本实用新型所述的装置，其中，所述监控设备为探测器；所述数据采集接口模块包 括连接所述探测器，并采集探测器输出的测试数据的探测器信号串口 。 本实用新型所述的装置，其中，所述模拟输入模块包括连接微处理器模块的配气 系统，所述配气系统用于在所述微处理器模块的控制下，给气体传感器提供气体浓度模拟 参数。 本实用新型所述的装置，其中，所述模拟输入模块包括磁性介质，用于通过改变门 两侧的磁场，改变门开关传感器的模拟输入参数。 本实用新型所述的装置，其中，所述模拟输入模块包括连接所述微处理器模块的 温湿度箱，用于在所述微处理器模块的控制下，给液位传感器提供温度和湿度模拟参数。 本实用新型通过设置具有统一信号接口的检测标定装置，使危化品运输的多个监 控设备，包括压力传感器、液位传感器、温度传感器、湿度传感器、门开关传感器、气体传感 器或探测器等的检测标定可以采用该装置同时自动进行，使检测标定更加智能化，节省人 力，提高产品测试效率，确保监控设备上的传感器和探测器的稳定正常工作。
图1为本实用新型实施例的检测标定装置检测标定传感器时的连接结构示意图； 图2为本实用新型实施例的检测标定装置检测标定探测器时的连接结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，将对本发明的较佳实施例加以详细说明。 本实用新型实施例的检测标定装置立体图如图1所示，其包括微处理器模块110， 数据采集接口模块120和模拟输入模块130。微处理器模块IIO连接数据采集接口模块 120，数据采集接口模块120和模拟输入模块130连接监控设备。其中模拟输入模块130用 于产生与所述被检测标定的监控设备所感应的技术参数相适应的模拟参数，并发送到所述 监控设备；数据采集接口模块120用于采集所述监控设备在所述模拟参数激励下产生的测 量数据，并将测量数据发送给所述微处理器模块110 ;微处理器模块110用于显示测量数 据，并根据测量数据和模拟参数来检测标定相应的监控设备。其中，监控设备可以为传感 器，比如气体，压力，液位，门开关，温湿度传感器等等，通过模拟实际输入量来检测标定各 传感器的特性参数，完成对单一的传感器的检测标定，如图1所示。 为了完成多个传感器及探测器的同时检测标定，提高工作效率，本实用新型的检
4测标定装置100的数据采集接口模块120可同时包括以下接口 用于采集气体传感器的测 试数据的气体传感器信号接口 121 ;用于采集压力传感器的测试数据的压力传感器信号接 口 122 ;用于采集液位传感器的测试数据的液位传感器信号接口 123 ;用于采集温湿度传感 器的测试数据的温湿度传感器信号接口 124 ;用于采集门开关传感器的测试数据的门开关
传感器信号接口 125 ;以及用于采集探测器的测试数据的探测器信号串口 126，如图l所示。
或可根据需要选择其中几个接口对相应的传感器或探测器进行检测标定。 对各传感器的标定过程具体描述为，当检测标定气体传感器201时，模拟输入模 块可包括用于给气体传感器201提供气体浓度模拟参数的配气系统，将气体传感器201输 入端连接配气系统，输出端通过气体传感器信号接口 121连接微处理器模块，如图1所示； 模拟输入模块130还可包括用于给气体传感器201提供温湿度模拟参数得温湿度模块。通 过配气系统配出精确的气体浓度值，再通过气体传感器信号接口 121及A/D卡来采集气体 传感器201的实时输出，测试气体传感器201的各主要参数，如灵敏度，响应与恢复时间， 选择性，上电响应时间，零位值等，综合各参数来判断气体传感器的好坏。由于实际测试中 气体传感器对环境很敏感，所以实际系统中检测标定气体传感器时还通过微处理器来控制 温湿度箱，以提供可变的恒温恒湿条件，测试多组其对具体环境中各参数的变化曲线。 当检测标定门开关传感器205时，模拟输入模块130包括磁性介质，用于通过改变 门两侧的磁场，改变门开关传感器205的模拟输入参数。将门开关传感器的输入端连接磁 性介质，输出端通过门开关传感器信号接口125连接微处理器模块110，如图1所示。门开关 实质上是利用装在门二边的磁性介质间的磁场，在门开与关过程中的变化来设计的，所以 在该平台下，只须用相同的磁性介质即可获得理想的输入，门开关传感器的输出为0-3. 3V 电压。门开关传感器有两种模式无线接收和有线接收。有线接收通过微处理器的串口 RXD 接收信号，而无线接收采用微处理器的外部中断引脚来模拟串口接收信号，实际的检测标 定平台中下位机接收门开关传感器的状态改变量，通过门开关传感器信号接口 125及下位 机上传到微处理器上，一次可处理1到32个门开关传感器。 当检测标定温湿度传感器204时，模拟输入模块130可包括连接微处理器模块 110、用于在微处理器模块110的控制下，向液位传感器提供温度和湿度模拟参数的温湿度 箱。将温湿度传感器204的输入端连接磁性介质，输出端通过温湿度传感器信号接口 124连 接微处理器模块110，如图1所示。温湿度传感器204的输入利用高低温测试箱可达到温度 从-40 140。C，相对湿度从0 100% RH，输出为0 5V电压，采用标准的it通信。其 中温湿度箱是通过微处理器上的串口来控制的，而温湿度的输出信号是通过I2C接口采集 到温湿度传感器信号接口 124及下位机，再通过下位机上传到微处理器上，在软件LABVIEW 检测标定平台上处理显示。 当检测标定压力传感器202或液位传感器203时，模拟输入模块130可包括用于 给液位传感器203提供液位模拟参数，或给所述压力传感器202提供压力模拟参数的活塞 式压力计。将压力传感器202或液位传感器203的输入端连接磁性介质，压力传感器202的 输出端通过压力传感器信号接口 122连接微处理器模块110，液位传感器203的输出端通过 液位传感器信号接口 122连接微处理器模块IIO，如图1所示。压力与液位传感器原理基本 上相同，压力/液位传感器信号的传输采用WYB压阻式压力变送器。该变送器采用了基于压 阻效应的敏感元件，并配有高精度信号处理电路，具有工作温度宽、精度高、长期稳定性好和长寿命等优点。活塞式压力计是基于帕斯卡定律及流体静力学平衡原理产生的一种高准 确度、高复现性和高可信度的标准压力计量仪器，利用其来给压力和液位传感器模拟输入， 利用软件来检测标定其相应的传感器，同时对比探测器上测得的数据来对探测器进行检测 标定，其压力液位输出均为4 20mA电流环。通过串接150欧电阻转化为0. 6 3V电压 值，同理于气体传感器用微处理器上的A/D卡来采集实时输出，来得出具体参数现作判断。 当检测标定探测器时，在探测器206上连接需要的传感器，探测器206通过数据采 集接口模块120的探测器信号串口 126连接微处理器模块110，如图2所示。可将上述各类 传感器，如气体、压力、液位、温湿度、门开关传感器等，均接入到探测器206上，也可以只接 一个或多个。探测器206将自动识别是所连接的传感器有接入或正常，采集传感器的中间 测量数据并进行数据融合，将融合结果通过串口上传到微处理器模块110上，通过LABVIEW 测试检测标定平台上软件对数据的解析处理来实时显示。并可通过软件平台下发命令给探 测器，通过回读探测器的响应数据来测试检测标定探测器的好坏，还可以通过软件平台完 成对各传感器零位值的软件补偿，看探测器对多传感器的数据融合是否合理，最终判断探 测器的好坏，完成对探测器的检测标定。 综上所述，本实用新型通过设置具有统一信号接口的检测标定装置，使危化品运 输的多个监控设备，包括压力传感器、液位传感器、温度传感器、湿度传感器、门开关传感 器、气体传感器或探测器等的检测标定可以采用该装置同时自动进行，使检测标定更加智 能化，节省人力，提高产品测试效率，确保监控设备上的传感器和探测器的稳定正常工作。 应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
权利要求一种危化品运输监控设备的检测标定装置，其特征在于，包括微处理器模块，数据采集接口模块和模拟输入模块；所述微处理器模块连接所述数据采集接口模块，所述数据采集接口模块和所述模拟输入模块连接被检测标定的多个监控设备；其中，所述模拟输入模块，用于产生与所述监控设备所感应技术参数相适应的模拟参数，并发送到所述监控设备；所述数据采集接口模块，用于采集所述监控设备在所述模拟参数激励下产生的测量数据，并将测量数据发送给所述微处理器模块；所述微处理器模块，用于根据所述测量数据和模拟参数来检测标定所述监控设备。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监控设备包括气体传感器；所述数据采集接口模块包括连接所述气体传感器，并采集气体传感器输出的测试数据的气体传感器信号接口。
3. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监控设备包括压力传感器；所述数据采集接口模块包括连接所述压力传感器，并采集压力传感器输出的测试数据的压力传感器信号接口。
4. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监控设备包括液位传感器；所述数据采集接口模块包括连接所述液位传感器，并采集液位传感器输出的测试数据的液位传感器信号接口。
5. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监控设备包括温湿度传感器；所述数据采集接口模块包括连接所述温湿度传感器，并采集温湿度传感器输出的测试数据的温湿度传感器信号接口 。
6. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述监控设备包括门开关传感器；所述数据采集接口模块包括连接所述门开关传感器，并采集门开关传感器输出的测试数据的门开关传感器信号接口 。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述监控设备包括探测器；所述数据采集接口模块包括连接所述探测器，并采集探测器输出的测试数据的探测器信号串口。
8. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述模拟输入模块包括连接微处理器模块的配气系统，所述配气系统用于在所述微处理器模块的控制下，给气体传感器提供气体浓度模拟参数。
9. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述模拟输入模块包括磁性介质，用于通过改变门两侧的磁场，改变门开关传感器的模拟输入参数。
10. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述模拟输入模块包括连接所述微处理器模块的温湿度箱，用于在所述微处理器模块的控制下，给液位传感器提供温度和湿度模拟参数。
专利摘要本实用新型公开了一种危化品运输监控设备的检测标定装置，其包括微处理器模块，数据采集接口模块和模拟输入模块；微处理器模块连接数据采集接口模块，数据采集接口模块和所述模拟输入模块连接所述监控设备；模拟输入模块，用于向被检测标定的监控设备输入模拟参数；数据采集接口模块，用于采集监控设备输出的测量数据，并发送给所述微处理器模块；微处理器模块，用于显示所述测量数据，并根据所述测量数据和所述模拟参数来检测标定所述监控设备。本实用新型通过设置具有统一信号接口的检测标定装置，使危化品运输的多个监控设备的检测标定可以采用该装置同时自动进行，提高产品检测标定效率，确保监控设备上的传感器和探测器的稳定正常工作。
文档编号G01D18/00GK201440077SQ200920133030
公开日2010年4月21日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者周受钦, 彭剑, 曹广忠, 段战归 申请人:深圳大学;深圳中集智能科技有限公司