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一种温度与压力集成测试装置的制作方法

专利查询2022-6-30  73

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1.本实用新型涉及工业测试领域,特别是涉及一种温度与压力集成测试装置。


背景技术:

2.对于常规的工业试验现场,不仅包括试验机组的温度、静压数据采集,通常还有动态压力、振动、间隙等数据采集,因此试验现场布线复杂,且干扰源较多。一般得将所有采集线缆集中到安装有各种采集系统的集装箱或试验间,这样一来就会受到采集系统终端位置的限制,会造成采集线缆过于冗长、浪费,受干扰的可能性增大,灵活性差,且不利于检修。
3.本实用新型的目的是提供一种安全可靠、结构简单、更具灵活性的紧凑型测试系统,可以靠近试验机组放置,占用空间位置小,不受断电影响,以达到实现灵活测试,减少干扰的目的。


技术实现要素:

4.鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型要解决的技术问题在于提供一种温度与压力集成测试装置,用于解决现有技术中工业试验现场测试不便、灵活性差,干扰源多,布线冗长、浪费的技术问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供一种温度与压力集成测试装置,包括:柜体,其内设有:温度采集系统,由热电偶插板、补偿导线、温度采集卡、第一采集框架、第一以太网端口组成;压力采集系统,由压力采集卡、第二采集框架、第二以太网端口组成;交换机,其一端分别连接所述第一以太网端口、第二以太网端口,另一端用于连接外部设备。
6.于本实用新型的一实施例中,所述柜体包括:安装梁、层板、前面板、后面板、走线孔;其中,所述前面板、后面板、层板均安装于所述安装梁上;所述走线孔设于所述柜体的一侧上。
7.于本实用新型的一实施例中,所述温度采集系统的热电偶插板安装于所述柜体的前侧的安装梁上;所述温度采集卡、第一采集框架安装于所述后面板上;所述第一以太网端口安装于所述前面板上。通过补偿导线穿过所述走线孔将用于测量温度测点的热电偶温度传感器连接至所述热电偶插板;所述热电偶插板和所述温度采集卡通过补偿导线连接;所述温度采集卡插入所述第一采集框架;所述第一采集框架与所述第一以太网端口连接。其中,所述热电偶温度传感器将温度测点测试到的温度信号转变成模拟电信号,通过补偿导线传输至所述温度采集卡;所述温度采集卡对接收到的模拟电信号进行信号处理,并将处理后得到的数字信号通过所述第一采集框架传输至所述第一以太网端口。
8.于本实用新型的一实施例中,所述压力采集卡、第二采集框架安装于所述后面板上;所述第二以太网端口安装于所述前面板上。通过传感器线缆穿过所述走线孔将用于测量压力测点的压力传感器连接至所述压力采集卡;所述压力采集卡插入所述第二采集框架;所述第二采集框架与所述第二以太网端口连接。其中,所述压力传感器将压力测点测试到的压力信号转变成模拟电信号,通过传感器线缆传输至所述压力采集卡;所述压力采集
卡对接收到的模拟电信号进行信号处理,并将处理后得到的数字信号通过所述第二采集框架传输至所述第二以太网端口。
9.于本实用新型的一实施例中,所述装置还设有供电系统,所述供电系统包括:外部供电接口、电源部件、插排、电源开关;所述外部供电接口位于所述柜体的背部;所述插排安装于所述柜体的内部前侧的安装梁上;所述电源开关安装于所述前面板上;所述电源部件置于所述层板上;所述外部供电接口用于外接电源,内接所述电源部件的输入端,以供对所述装置的内部用电设备供电;所述电源部件的输出端连接所述插排;所述插排连接所述电源开关、交换机;所述电源开关与所述采集框架的电源连接,以供所述温度采集系统和所述压力采集系统单独供电。
10.于本实用新型的一实施例中,所述交换机置于所述层板上,且与所述插排连接,以供所述电源部件为其供电;所述交换机一端分别连接所述第一以太网端口和所述第二以太网端口,用于接收所述温度采集系统和所述压力采集系统采集的测试数据;所述交换机另一端用于连接外部设备,以供对外传输采集到的测试数据。
11.于本实用新型的一实施例中,所述装置还设有散热系统,包括:风扇、通风口;所述风扇设于所述柜体的顶部,所述风扇设有滤尘网;所述通风口设于所述柜体的背部,所述通风口设有滤尘网。
12.于本实用新型的一实施例中,所述柜体的顶部还设有盖板,所述盖板与所述柜体的顶部之间留有空隙,以便所述风扇排气散热;所述盖板上设有吊耳,以便所述装置的安装与运输。
13.于本实用新型的一实施例中,所述柜体的底部安装有多个脚轮,以便所述装置的移动。
14.于本实用新型的一实施例中,所述柜体的一或多个侧面安装有可拆卸式柜门。
15.如上所述,本实用新型涉及的一种温度与压力集成测试装置,具有以下有益效果:本技术提供的一种温度与压力集成测试装置,安全可靠、结构简单、更具灵活性,不仅可以靠近试验机组放置,以达到灵活测试,减少空间占用,操作方便;还解决了现场接线繁琐、易受干扰等问题;具体到本装置的各个细节来说:
16.①
可拆卸式柜门的设计便于检修维护;
17.②
脚轮和吊耳的设计便于装置的灵活调度;
18.③
散热系统的设计不仅使得装置具有良好的散热性能,同时在一定程度上有防水、防尘的作用;
19.④
交换机的配置可实现长距离数据传输;
20.⑤
ups电源的配置保证了该装置的供电稳定性和电压抗干扰性。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例中的一种温度与压力集成测试装置的结构示意图。
22.图2a为本实用新型实施例中的一种温度与压力集成测试装置的侧面的剖视图。
23.图2b为本实用新型实施例中的一种温度与压力集成测试装置的正面的剖视图。
24.图3a为本实用新型实施例中的一种温度与压力集成测试装置的主视图。
25.图3b为本实用新型实施例中的一种温度与压力集成测试装置的后视图。
具体实施方式
26.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“横向”、“纵向”等指示方位或位置关系的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。
28.此外,术语“第一”、“第二”仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等用语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.还需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想,遂图示中仅显示与本实用新型中有关的构件而非按照实际实施时的构件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各构件的形态、数量及比例可为一种随意的改变,且其构件布局形态也可能更为复杂。
31.为解决现有技术问题,本实用新型提供了一种温度与压力集成测试装置,用于解决现有技术中工业现场数据采集受采集系统终端位置限制,采集线缆过于冗长、浪费,受干扰的可能性大,灵活性差,且不利于检修的技术问题。
32.如图1所示,展示为本实用新型实施例中的一种温度与压力集成测试装置的结构示意图。
33.具体而言,所述装置由柜体100、温度采集系统200、压力采集系统300、交换机400、供电系统500、散热系统600组成。
34.需说明的是,所述温度采集系统200、压力采集系统300、供电系统500和散热系统600均集成设置于所述柜体100的内部,设置方式可以是固定连接安装于所述柜体100的内部,也可以是可拆卸式连接安装于所述柜体100的内部。而连接安装方式包括但不限于:螺纹连接、粘结连接、卡扣连接、卡合连接、焊接连接、过盈配合连接、磁吸连接等。所述交换机400放置于所述柜体100的内部,且与所述供电系统500电性连接以获得供电;同时,其一端
通过双绞线分别与所述温度采集系统200的第一以太网端口250和所述压力采集系统300的第二以太网端口330连接,用于接收对应系统采集到的有关温度或压力的测试数据;另一端用于连接外部设备,以供对外长距离传输采集到的测试数据。所述交换机400可根据外部设备的不同或通信方式的不同提供相适配格式或通信协议的测试数据,极大提高了对外传输的灵活性和兼容性。
35.如图2a所示,展示为本实用新型实施例中的一种温度与压力集成测试装置的侧面的剖视图;如图2b所示,展示为本实用新型实施例中的一种温度与压力集成测试装置的正面的剖视图。如图3a所示,展示为本实用新型实施例中的一种温度与压力集成测试装置的主视图;如图3b所示,展示为本实用新型实施例中的一种温度与压力集成测试装置的后视图。
36.具体而言,所述柜体100内部设有多个安装梁110,包括横梁和竖梁。其中,横梁安装于所述柜体100内部的侧边,优选左右两侧的上、下两端安装,既节省材料也便于组装拆卸;当然也可以是四个侧边上下均安装。竖梁通过与横梁固定连接,安装于所述柜体100内部的四周。
37.同时,所述柜体100内部前、后侧分别设有前面板120、后面板130,所述前面板120安装于所述柜体100内部前侧的竖梁;所述后面板130安装于所述柜体100内部后侧的竖梁。所述柜体100内部的下端设有层板140,所述层板140安装于所述柜体100内部四周的竖梁。所述柜体100的一侧设有走线孔150,以便测试线缆的走线布置。
38.同时,所述柜体100的顶部设有盖板160,且盖板160与柜体100的顶部之间留有空隙,以便散热系统600的排气散热;所述盖板160上设有吊耳170,以便所述装置的安装与运输。优选的,所述盖板160上四角均设有吊耳170,以使所述装置在装载运输过程中平稳受力,减少晃动。当然,所述吊耳170还可以是设于所述盖板160中心位置的单个部件,此时设计简单节省材料,但是装载运输过程中易晃动。
39.同时,所述柜体100的底部安装有脚轮180,以便所述装置的移动,实现灵活调度。所述脚轮180包括万向轮、定向脚轮,优选的,所述柜体100的底部四角均安装有万向轮,以便所述装置在任意方向的转动。当然,所述柜体100的底部还可以是前面两个万向轮,后面两个定向脚轮;或者,所述柜体100的底部四角均安装有定向脚轮。
40.需说明的是,上述所有提及到的安装梁110、前面板120、后面板130、层板140、走线孔150、盖板160、吊耳170、脚轮180与柜体100的连接安装方式均可以是可拆卸式连接安装,也可以是固定连接安装成一体式结构;而连接安装方式包括但不限于:螺纹连接、粘结连接、卡扣连接、卡合连接、焊接连接、过盈配合连接、磁吸连接等。
41.在一些示例中,所述安装梁110上设有定位孔;其中,横向的安装梁110为均匀设有两排定位孔的平面型安装梁,其通过螺栓螺母固定于所述柜体100内部左右两侧的上、下两端;竖向的安装梁110为设有均匀定位孔的直角型安装梁,其通过螺栓螺母连接横向的安装梁110固定于所述柜体100内部的四周。
42.结合图2b可知,所述前面板120可通过螺栓螺母固定于所述柜体100内部前侧的竖向的安装梁110,其上设有第一以太网端口250、第二以太网端口330和电源开关540。
43.结合图2a可知,所述后面板130可通过螺栓螺母固定于所述柜体100内部后侧的竖向的安装梁110,所述后面板130有两个,其中,一个用于装载温度采集系统200的第一采集
框架240和温度采集卡230,另一个用于装载压力采集系统300的第二采集框架320和压力采集卡310。
44.结合图2a可知,所述层板140可通过螺栓螺母连接竖向的安装梁110固定于所述柜体100内部下端。所述层板140用来放置交换机400和电源部件520。所述走线孔150位于所述柜体100一侧上,便于测试线缆的走线布置。所述柜体100的顶部设有盖板160,且盖板160与柜体100的顶部之间留有空隙,以便柜体100内部散热系统600的风扇610的排气散热;所述盖板160上四角分别设有吊耳170。所述柜体100的底部四角设有脚轮180,优选万向轮。
45.具体而言,所述柜体100内部设有温度采集系统200、压力采集系统300、交换机400、供电系统500。所述交换机400置于所述层板140上,且与所述供电系统500的插排530电性连接,以获得供电;所述交换机400一端通过双绞线分别连接所述温度采集系统200的第一以太网端口250和所述压力采集系统300的第二以太网端口330,用于接收所述温度采集系统200和所述压力采集系统300采集的测试数据;所述交换机400另一端用于连接外部设备,以供对外长距离地传输采集到的测试数据。同时,所述交换机400可根据外部设备的不同或通信方式的不同提供相适配格式或通信协议的测试数据,极大提高了对外传输的灵活性和兼容性。
46.在一些示例中,所述温度采集系统200由4个热电偶插板210、多根补偿导线220、8个温度采集卡230、1个第一采集框架240和第一以太网端口250组成。所述温度采集系统200的4个热电偶插板210安装于所述柜体100的内部前侧的安装梁110上;所述第一采集框架240通过螺栓螺母安装于所述后面板130上,所述温度采集卡230通过插槽插于所述第一采集框架240上;所述第一以太网端口250安装于所述前面板120上。
47.需说明的是,通过补偿导线220穿过所述走线孔150将用于测量温度测点的热电偶温度传感器连接至所述热电偶插板210;所述热电偶插板210共128个通道,其通过补偿导线220和所述温度采集卡230连接,各通道与所述补偿导线220一一对应,并在热电偶插板210和补偿导线220上粘贴对应的通道标签;所述温度采集卡230插于所述第一采集框架240;所述第一采集框架240与所述第一以太网端口250通过双绞线连接。
48.需说明的是,所述热电偶温度传感器将温度测点测试到的温度信号转变成模拟电信号,通过补偿导线220传输至所述温度采集卡230;所述温度采集卡230对接收到的模拟电信号进行信号处理,并将处理后得到的数字信号通过所述第一采集框架240传输至所述第一以太网端口250。其中,所述温度采集卡230进行的信号处理包括但不限于:a/d转换、消抖、滤波、保护、电平转换、隔离等。
49.在一些示例中,所述压力采集系统300由8个压力采集卡310、1个第二采集框架320和第二以太网端口330组成。所述第二采集框架320通过螺栓螺母安装于所述后面板130上,所述压力采集卡310通过插槽插于所述第二采集框架320上;所述第二以太网端口330安装于所述前面板120上。
50.需说明的是,通过传感器线缆穿过所述走线孔150将用于测量压力测点的压力传感器连接至所述压力采集卡310;所述压力采集卡310插于所述第二采集框架320;所述第二采集框架320与所述第二以太网端口330通过双绞线连接。
51.需说明的是,所述压力传感器将压力测点测试到的压力信号转变成模拟电信号,通过传感器线缆传输至所述压力采集卡310;所述压力采集卡310对接收到的模拟电信号进
行信号处理,并将处理后得到的数字信号通过所述第二采集框架320传输至所述第二以太网端口330。其中,所述压力采集卡310进行的信号处理包括但不限于:a/d转换、消抖、滤波、保护、电平转换、隔离等。
52.具体而言,所述温度采集卡230和所述压力采集卡310均属于信号调理设备,信号调理简单的说就是指将敏感元件检测到的各种信号转换为标准信号。数字量输入通道中的信号调理包括但不限于:a/d转换、消抖、滤波电路、放大电路、保护、电平转换、隔离(屏蔽)、调制解调等。对于本装置中所述的温度采集系统200和压力采集系统300而言,所述温度采集卡230和所述压力采集卡310的作用是:接收来自被测点的模拟信号,并对其进行信号调理,最终输出数字信号。
53.需说明的是,所述第一采集框架240与所述第一以太网端口250通过双绞线连接,所述第二采集框架320与所述第二以太网端口330通过双绞线连接,所述第一以太网端口250和所述第二以太网端口330通过双绞线分别连接所述交换机400的一端。所述双绞线是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的,通过把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消,从而有效降低信号干扰的程度。双绞线分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线,两者的主要区别是有无金属屏蔽层。本装置用于压气机流道测试,优选屏蔽双绞线;相比非屏蔽双绞线,屏蔽双绞线防辐射效果更好,传输速率更高,抗干扰性较强。
54.在一些示例中,所述供电系统500由外部供电接口510、电源部件520、插排530和电源开关540组成。结合图2a、2b、3b可知,所述外部供电接口510位于所述柜体100的背面下部,便于连接外部电源;所述电源部件520置于所述层板140上;所述插排530安装于所述柜体100的内部前侧的安装梁110上;所述电源开关540安装于所述前面板120上。所述外部供电接口510用于连接外部电源,内接电源部件520的输入端,以供对所述装置的内部用电设备(例如:交换机400、电源开关540、风扇610等)供电;所述电源部件520的输出端连接所述插排530;所述插排530连接所述电源开关540、交换机400;所述电源开关540还分别与所述第一采集框架240、第二采集框架320的电源连接,以供对所述温度采集系统200和所述压力采集系统300单独供电。
55.优选的,本装置用于压气机流道测试,所述电源部件520优选ups不间断电源,其具有稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压冲浪等功能。在市电正常时,ups不间断电源相当于交流市电稳压器;ups首先把市电电源整流成直流,同时对ups的蓄电池进行充电,然后再经过逆变器,把电池中的直流电变成交流电供给用电设备。在市电突然掉电的情况下,ups自动切换到蓄电池供电,使装置维持正常工作,有足够的时间进行备份数据、保存数据、转移数据,保护软硬件不受损害。
56.优选的,所述插排530选用pdu插排,pdu插排和普通电源排插相比,其优点主要表现在:设计安排更合理、品质和标准更严格、安全无故障工作时间长、各类漏电、过电过载保护更优秀、插拔动作频繁而不易损坏、热升温小、安装更灵活方便,适合对用电要求很严格的场景使用;也从根本上杜绝了普通电源排插的因接触不良、负荷小而造成的频繁断电、烧毁、火灾等安全隐患。pdu插排的应用,可使机柜中的电源分配更加整齐、可靠、安全、专业和美观,并使得机柜中电源的维护更加便利和可靠。
57.优选的,电源开关540选用带显示的电源开关,可以直接清晰地控制所述温度采集
系统200和所述压力采集系统300的通、断电,进而保护各用电配件。带显示的电源开关可以是亮灯显示,例如:绿灯代表启动,红灯代表断开;也可以是按钮显示,例如:i代表启动,o代表断开。
58.具体而言,所述柜体100还设有散热系统600,包括设于柜体100的内顶部的风扇610和设于柜体100的背部的通风口620。所述散热系统600有利于保持采集系统温度稳定,减少由于装置环境过热或不稳定而导致的数据漂移。同时,风扇610和通风口620处均设有滤尘网,使得本装置在具有良好散热性能的同时,在一定程度上还有防水防尘的作用。所述风扇610设于柜体100内顶部,可以是均匀分布的四个小风扇,也可以是左右排列的两个小风扇,还可以是居中设置的一个大风扇。
59.在一些示例中,进行压气机流道测试时,首先,利用柜体100的吊耳170和脚轮180将本装置放置于合适的位置,通过外部供电接口510连接电源,使电源部件520进入工作状态,打开插排530的开关使散热系统进入工作状态。
60.然后,进行接线工作,将温度测点的热电偶温度传感器与所述热电偶插板210用穿过走线孔150的补偿导线220连接,再通过补偿导线220连接所述热电偶插板210和温度采集卡230,所述温度采集卡230插于所述第一采集框架240,第一采集框架240通过屏蔽双绞线连接第一以太网端口250;将压力测点的压力传感器与所述压力采集卡310用穿过走线孔150的传感器线缆连接,所述压力采集卡310插于所述第二采集框架320,第二采集框架320通过屏蔽双绞线连接第二以太网端口330;所述第一采集框架240和第二采集框架320分别通过屏蔽双绞线与电源开关540连接;所述第一以太网端口250和第二以太网端口330分别通过屏蔽双绞线与交换机400的一端相连,所述交换机400的另一端用一根穿过走线孔150的屏蔽双绞线连接至外部设备,例如:pc端、手机端、云端等,此处可连接至试验工作人员的pc,从而完成采集数据的稳定传输。
61.最后,接线完成后,打开电源开关540,此处选择带亮灯显示的电源开关,绿灯表示第一采集框架240和第二采集框架320均已进入工作状态,间隔一段时间,待测试系统达到稳定状态即可进行采集试验工作。
62.综上所述,本实用新型提供的一种温度与压力集成测试装置,安全可靠、结构简单、更具灵活性,不仅操作方便,可以靠近试验机组放置,以达到灵活测试,减少空间占用;还解决了现场接线繁琐、易受干扰等问题。
63.值得注意的是,本实用新型提供的一种温度与压力集成测试装置是一种硬件设备,该硬件设备可以单独使用,也可与现有的一些软件或程序结合使用,但本实用新型本身并不涉及任何软件技术的更新。
64.综上所述,本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
65.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

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