[发明专利]面向压力仪表监测的过程噪声的模拟与采集装置及方法

权利要求书

1.面向压力仪表监测的过程噪声的模拟与采集装置，其特征在于，包括：噪声采集装置以及与其连接的PC机和噪声模拟装置；

所述噪声采集装置与PC机连接，用于将采集的压力信号传输至PC机上；

所述PC机，用于接收噪声采集装置采集的压力信号，并根据压力信号生成控制指令，并将控制指令发送至噪声模拟装置；

所述噪声模拟装置包括：空气压缩机、储气罐、模拟控制单元、处理器、以及第一串口通讯模块；

所述储气罐上设有进气口、第一出气口以及第二出气口；所述储气罐的进气口与所述空气压缩机的输出端通过管路连接；所述第一出气口和第二出气口分别与噪声采集装置和模拟控制单元连接；

所述处理器，其串口通过第一串口通讯模块与PC机连接，输出端与模拟控制单元连接；用于接收PC机的发送的控制指令，并将控制指令解析为电平信号发送至模拟控制单元，以实现对噪声的模拟；

所述噪声采集装置，包括：压力仪表和第二串口通讯模块；

所述压力仪表，用于采集储气罐中气体的压力信号，并将压力信号通过第二串口通讯模块上传至PC机进行储存；

所述压力仪表包括：高压测量端口、低压测量端口以及信号输出端；所述高压测量端口与储气罐的第一出气口连接，所述低压测量端口接入大气，所述信号输出端通过第二串口通讯模块与PC机连接；

所述压力仪表为差压式压力仪表，用于测量高压端口和低压端口的压力差的压力信号。

2.根据权利要求1所述的面向压力仪表监测的过程噪声的模拟与采集装置，其特征在于，所述第一串口通讯模块或第二串口通讯模块均采用CH340芯片进行USB转串口操作。

3.根据权利要求1所述的面向压力仪表监测的过程噪声的模拟与采集装置，其特征在于，所述模拟控制单元，包括：开关电源、球阀、二位二通电磁阀以及继电器模块；

所述继电器模块与处理器连接，用于接收处理器发送的电平信号；

所述继电器模块分别与二位二通电磁阀和开关电源连接，以构成回路，进而根据电平信号控制回路通断；

所述二位二通电磁阀包括进气端和出气端，所述进气端与储气罐通过管路连接；

所述球阀一端与二位二通电磁阀的出气端连接，另一端接入大气，用于对噪声采集装置在使用过程中对不同幅值噪声信号的模拟。

4.根据权利要求3所述的面向压力仪表监测的过程噪声的模拟与采集装置，其特征在于，所述继电器模块为电磁继电器。

5.根据权利要求3所述的面向压力仪表监测的过程噪声的模拟与采集装置，其特征在于，所述继电器模块分别与二位二通电磁阀和开关电源连接，具体如下：

所述继电器模块控制引脚采用TTL控制模式，继电器模块电源引脚与处理器电源引脚连接；继电器模块GND引脚与处理器GND引脚连接；继电器模块的CH引脚与处理器PC13端口连接；

继电器模块的受控端子包括：常开端、公共端以及常闭端；

其中，公共端子接入二位二通电磁阀中电磁线圈第一接线端，常开端接开关电源24V输出正极电磁线圈第二接线端与开关电源直流24V输出负极连接，实现接地设置。

6.根据权利要求1～5任一项所述装置的模拟与采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)空气压缩机启动向储气罐内注入气体，储气罐的气体达到预设压力，压力仪表采集压力信号；

2)压力仪表将采集的压力信号通过第二串口通讯模块发送至PC机，PC机接收到压力信号后，储存采集到的压力信号，发送控制指令通过第一串口通讯模块发送至处理器；

3)处理器解析控制指令为电平信号，并通过继电器控制二位二通电磁阀与开关电源之间是否导通，从而控制二位二通电磁阀开闭，实现周期性释放储气罐内气体，达到储气罐内气压周期变化，并根据通过球阀气流量，对压力仪表在使用过程中对不同幅值噪声信号模拟，完成噪声信号的模拟工作；

4)压力仪表连接储气罐采集储气罐中气体的压力信号，并将压力信号通过第二串口通讯模块上传至PC机进行储存，完成噪声信号的采集工作。

7.根据权利要求6所述的所述装置的模拟与采集方法，其特征在于，步骤3)中，所述处理器解析控制指令为电平信号，具体为：处理器接收到PC机发送的控制指令，将控制指令解析为高电平信号或低电平信号或周期性变化的高低电平信号。