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 передающего устройства системы беспроводного удаленного доступа
Передача информации в пространстве с помощью радиоволн осуществлялась со времени изобретения радио в конце девятнадцатого века. В настоящее время интерес к радиосвязи возрос в связи с тенденцией отказа от проводов. Появился модный термин «беспроводная связь» (wireless), что является синонимом «радиосвязи». Передают обычно речь, м ...