[发明专利]一种太阳能无线拉力变送器

说明书

技术领域

      本发明涉及的是拉力变送器的应用，具体的是应用于企业仪表监控网络改造、经常移动的监控网络组建，如石油钻井、物理勘测等，及有线供电困难的场合。可广泛应用于石油、化工、冶金、制药、矿山、水利、电力、安保等现场，物理参数采集上传及控制指令下传、显示、报警。监控节点安装上的变送器，可以通过无线网络实现主控机对监控节点的监督管理等功能。  

背景技术

目前，一般意义上的拉力变送器主要由测拉伸力元件传感器（也称作拉力传感器）、测量电路和过程连接件三部分组成。拉力传感器又叫电阻应变式传感器，隶属于称重传感器系列，是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置，它使用两个拉力传递部分传力，在其结构中含有力敏器件和两个拉力传递部分，在力敏器件中含有压电片、压电片垫片，后者含有基板部分和边缘传力部分，同时它也能将测拉力元件传感器感受到的物理拉伸力等参数转变成标准的电信号(如4~20mADC等)， 以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节，两个拉力传递部分的两端分别固定在一起，用两端之间的横向作用面将力敏器件夹紧，压电片垫片在一侧压在压电片的中心区域，基板部分位于压电片另一侧与边缘传力部分之间并紧贴压电片，其用途之一是制成钩秤以取代杆枰。实际工作环境对于正确选用拉力传感器至关重要，它不仅关系到拉力传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，甚至整个衡器的可靠性和安全性。在对工具进行检测过程中，传感器与

被检测工具同时转动，在传感器与显示仪表之间采用信号线传输显然不可取，必须采用一种新的传输与接收方式。

传统的拉力变送器局限于线缆的布置问题，常常在架线不便的地方难以实现控制，影响了控制的效果不能保障安全运行，造成不必要的财产和人员损失，同时由于拉力变送器存在特殊位置，电源的要求也不能满足就难以保证其工作正常。例如塔机钢绳拉力的控制上由于位置的关系，给我们带了来极大的麻烦，随着我国自动化程度的提高，传统拉力变送器已经不能满足我们的需要，迫切需要一种新型的拉力变送器。

发明内容

本发明的目的是针对目前各种起重设备钢绳拉力、煤矿井下车载拉力和电梯起升钢绳拉力测量中存在诸多不适的问题，而提供极为适用于设备拉力控制系统中。

解决上述问题所采取的技术方案是：

 一种新型太阳能无线拉力变送器，其中包括单片机、铁电类存储器、仪用放大器、应变电桥、485通讯模块、太阳能充电电源、无线通讯模块和4—20mA输出；所述传感器部分的应变电桥连接到仪用放大器上，仪用放大器、无线通讯模块与单片机相连，供电方式为太阳能充电电源。仪表部分的铁电类存储器、485通讯模块和无线通讯模块别与单片机连接，无线通讯模块相互之间通讯。上述系统结构图如图1所示。                                                                                                                                  

本发明的工作原理及操作程序：

一种新型太阳能无线拉力变送器是从目前的学术前沿传统拉力变送器技术引用过来，并通过增加低功耗设计来实施的。本发明的太阳能无线拉力变送器提供两种供电方式，太阳能供电和干电池供电。太阳能无线变送器是一种太阳能供电的全无线变送器，是基于太阳能发电供电技术，无线收发技术的高可靠性智能化传感器变送器。在考虑设备成本和使用环境的前提下，也可以采用干电池供电，因为本变送器做到了超低功耗，两节1号干电池可连续不间断使用6个月以上。本传感器适用于输出为模拟量（4~20mA二线制，0~5V/1~5V）的各类现场检测传感器。系统结构示意图如图1所示，传感器部分中应变电桥采集信号，经仪用放大器后送到单片机处理做并存储到flash里，并由无线通讯模块