一种KF60M煤矿用防爆自动化数字压力表的制作方法

一种kf60m煤矿用防爆自动化数字压力表
技术领域
1.本实用新型涉及安全测量技术，尤其是指仪器仪表中数字压力表的安全预警自动化。


背景技术：

2.煤矿用防爆自动化数字压力表适用于在矿井下监测大气中瓦斯气体的压力，并能够现场显示气体的压力值。当气体压力超过正常值时可以及时提醒相关人员做好安全措施，同时这也是施工和工作人员了解当前危险气体浓度的一个窗口。
3.目前市场上的煤矿用防爆自动化数字压力表广泛采用两位数码管显示压力、电池电压等信息，对于60mpa的测量范围来说，这样两位数码管只能显示整数，显示的精度很低，而且需要显示电池电压的时候就不能再显示压力，所以需要用开关来切换，这不仅增加了电路的成本、还使得外部要加多个开关按键，同时还给用户的使用带来诸多的不便，也不利于各种功能的扩展，本煤矿用数字压力表把采集到的两路压力信号进行分时处理，并和电源电压、温度等信号同时显示在oled液晶屏上，本仪器还可以在开机时对仪表进行自动校准，减少了环境因素造成的偏差。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型的一种kf60m煤矿用防爆自动化数字压力表，其中数字压力表的量程是60mpa，包括稳压电路、压力传感器、压感信号切换电路、压力信号放大电路、mcu及外围电路、oled显示屏，所述稳压电路的输入端外接dc4.5v的干电池，且稳压电路与压力传感器、压力信号放大电路、mcu及外围电路、oled显示屏之间设有供电连接，所述压力信号放大电路将压感信号切换电路输出的压感信号进行放大，所述mcu及外围电路将放大后的信号进行a/d转换后输入oled显示屏；
5.所述压力信号放大电路包括放大器u31、信号输入接头j31，其中的放大器u31正输入端通过电阻连接信号输入接头j31的正极，放大器u31负输入端通过电阻连接信号输入接头j31的负极，放大器u31输出端连接至mcu及外围电路，放大器u31还采用有单电源的供电，且放大器u31的正向电压端连接有电容c31和接地的结点。
6.在本实用新型的一个实施例中，所述稳压电路的输入端外接的供电为dc4.5v的干电池，或可充电电池供电，且稳压电路转化输出3.3v的电压，其中3.3v的电压分别供能给压力传感器、压力信号放大电路、mcu及外围电路、oled显示屏。
7.在本实用新型的一个实施例中，所述数字压力表的压力传感器采用的陶瓷压电式，可接受两个通道的压力信号输入，其中的压力信号放大电路输入端连接有两组压力传感器。
8.在本实用新型的一个实施例中，所述oled显示屏的开关部分采用亮度变化电路为触发条件。
9.在本实用新型的一个实施例中，所述放大器u31负输入端与电阻之间连线上设有
电容c32和电容c35的结点以及电容c33和电阻的结点，放大器u31正输入端与电阻之间连线上设有电容c32和电容c34、接地端的结点以及电容c33和电阻、接地端的结点。
10.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本实用新型所述的防爆自动化数字压力表，采用双通道切换方式对两路压力信号用一路信号处理电路，这样可以节省成本并使两路的测量性能保持一致，最终的压力、温度等信号经由oled显示屏显示，电路采用低功耗设计，需要查看数据时可以按动上面的按键或者用矿灯等照明设备进行照射使得光线由暗变亮，数字显示三秒后，再次进入睡眠状态，只要光照或按键状态不变就不会再次重启，避免了长期强光照射而造成长期开机。
附图说明
11.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
12.图1是本实用新型kf60m煤矿用防爆自动化数字压力表的工作流程原理图；
13.图2是本实用新型所述压力信号放大电路的电路原理图。
具体实施方式
14.如图1所示，本实施例提供一种kf60m煤矿用防爆自动化数字压力表，其中数字压力表的量程是60mpa，包括稳压电路、压力传感器、压感信号切换电路、压力信号放大电路、mcu及外围电路、oled显示屏，所述稳压电路的输入端外接dc4.5v的干电池，且稳压电路与压力传感器、压力信号放大电路、mcu及外围电路、oled显示屏之间设有供电连接，所述压力信号放大电路将压感信号切换电路输出的压感信号进行放大，所述mcu及外围电路将放大后的信号进行a/d转换后输入oled显示屏；
15.如图2所示，所述压力信号放大电路包括放大器u31、信号输入接头j31，其中的放大器u31正输入端通过电阻连接信号输入接头j31的正极，放大器u31负输入端通过电阻连接信号输入接头j31的负极，放大器u31输出端连接至mcu及外围电路，放大器u31还采用有单电源的供电，且放大器u31的正向电压端连接有电容c31和接地的结点。
16.所述放大器u31负输入端与电阻之间连线上设有电容c32和电容c35的结点以及电容c33和电阻的结点，放大器u31正输入端与电阻之间连线上设有电容c32和电容c34、接地端的结点以及电容c33和电阻、接地端的结点。
17.所述稳压电路的输入端外接的供电为dc4.5v的干电池，或可充电电池供电，且稳压电路转化输出3.3v的电压，其中3.3v的电压分别供能给压力传感器、压力信号放大电路、mcu及外围电路、oled显示屏。
18.具体地，采用3节5号干电池或一节18650可充电电池供电，电池可以使用8年以上。
19.所述数字压力表的压力传感器采用的陶瓷压电式，可接受两个通道的压力信号输入，其中的压力信号放大电路输入端连接有两组压力传感器。
20.具体地，压力信号输入后，经过内部自动切换，轮流送到压力信号放大电路，由于切换时间很短，达到毫秒级，所以对于外界来说，相当于两路同时工作，这样达到了两路同时显示，又只用一路压力信号放大器，降低了不必要的成本，简化了机械结构的设计。
21.所述oled显示屏的开关部分采用亮度变化电路为触发条件。
22.具体地，整机采用低功耗方式运行，在没有按键动作也没有光照变化的情况下，整机进行休眠状态，这时整机电流仅有2微安左右，如果用户想查看气体压力等数值时，就可以按面板的查看按钮或用矿灯对其进行直接照射，唤醒mcu，使得整机进入正常工作状态，3秒后再次重新进行休眠状态，为了增强抗干扰能力，本机不是采用亮度触发，而是采用亮度变化作为触发源。
23.显示屏采用-40度超低温的0.96寸oled，两路压力信号和电池电压同时在上面显示出来，在60mpa的测量压力下可以精度到0.1mpa。整机外壳采用防爆设计，在高压下不会有爆炸的风险。
24.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。


技术特征：
1.一种kf60m煤矿用防爆自动化数字压力表，其中数字压力表的量程是60mpa，其特征在于，包括稳压电路、压力传感器、压感信号切换电路、压力信号放大电路、mcu及外围电路、oled显示屏，所述稳压电路的输入端外接dc4.5v的干电池，且稳压电路与压力传感器、压力信号放大电路、mcu及外围电路、oled显示屏之间设有供电连接，所述压力信号放大电路将压感信号切换电路输出的压感信号进行放大，所述mcu及外围电路将放大后的信号进行a/d转换后输入oled显示屏；所述压力信号放大电路包括放大器u31、信号输入接头j31，其中的放大器u31正输入端通过电阻连接信号输入接头j31的正极，放大器u31负输入端通过电阻连接信号输入接头j31的负极，放大器u31输出端连接至mcu及外围电路，放大器u31还采用有单电源的供电，且放大器u31的正向电压端连接有电容c31和接地的结点。2.根据权利要求1所述的防爆自动化数字压力表，其特征在于：所述稳压电路的输入端外接的供电为dc4.5v的干电池，或可充电电池供电，且稳压电路转化输出3.3v的电压，其中3.3v的电压分别供能给压力传感器、压力信号放大电路、mcu及外围电路、oled显示屏。3.根据权利要求1所述的防爆自动化数字压力表，其特征在于：所述数字压力表的压力传感器采用的陶瓷压电式，可接受两个通道的压力信号输入，其中的压力信号放大电路输入端连接有两组压力传感器。4.根据权利要求1所述的防爆自动化数字压力表，其特征在于：所述oled显示屏的开关部分采用亮度变化电路为触发条件。5.根据权利要求1所述的防爆自动化数字压力表，其特征在于：所述放大器u31负输入端与电阻之间连线上设有电容c32和电容c35的结点以及电容c33和电阻的结点，放大器u31正输入端与电阻之间连线上设有电容c32和电容c34、接地端的结点以及电容c33和电阻、接地端的结点。

技术总结
本实用新型涉及一种KF60M煤矿用防爆自动化数字压力表，其中数字压力表的量程是60MPa，包括稳压电路、压力传感器、压感信号切换电路、压力信号放大电路、MCU及外围电路、OLED显示屏，稳压电路与压力传感器、压力信号放大电路、MCU及外围电路、OLED显示屏之间设有供电连接，所述压力信号放大电路将压感信号切换电路输出的压感信号进行放大，所述MCU及外围电路将放大后的信号进行A/D转换后输入OLED显示屏。本实用新型所述的防爆自动化数字压力表，采用双通道切换方式对两路压力信号用一路信号处理电路，这样可以节省成本并使两路的测量性能保持一致，最终的压力、温度等信号经由OLED显示屏显示。示屏显示。示屏显示。


技术研发人员：李军 彭增喜
受保护的技术使用者：无锡市凯丰压力表有限公司
技术研发日：2022.09.21
技术公布日：2023/1/3