[实用新型]多物理参数共用检测装置

说明书

本实用新型涉及一种多物理参数共用检测装置，属测量传感器。它包括与被测物理参数对应的多个敏感电子元件及其信号变速、控制电路印刷板。

目前，用于检测各种物理参数的传感器装置都属分立安装、功能单一。这样，当某些场合需同时测定多个物理参数时，就得在每一测点处安装多个不同传感器结构，造成整个检测系统布线复杂、现场安装不便、工程造价昂贵。另外，在油库一类需防爆场合分布电线过多也不符合防爆要求。

本实用新型目的是：克服已有技术的不足，提供一种系统结构简单、多个传感元件安装于同一壳体的多个物理参数共用检测装置。

本实用新型具体实现方案如下：与已有技术中的传感器一样，它包括与被测；物理参数对应的多个敏感电子元件及其信号变送、控制电路印刷板，不同的是：所述的各部分都装于同一个上表面上开有通气间隙、下部封闭的传感器头壳体内，各敏感元件分别装在中心隔板朝向通气间隙的上表面上、电路印刷板安装在中心隔板下的腔体内，各敏感元件的转换信号经过同一转送电路经选通而分别传至二次仪表，各传感器头与一根包含着两条输入信号线、两条输出信号线，两条电源线及一条地线的七芯电缆总线相接，该总线与检测现场外的二次仪表相接。

在实施上述方案时，其有关电路可这样实现：各敏感元件的信号转换电路都由一个平衡电桥及一级差动放大器组成，敏感元件接在电桥的一个支路上，电桥平衡时的两个等电位点作为差动放大器的两个输入端；信号传送电路由一个多输入端的电子摸拟开关器IC₅、一个光电藕合器IC₇、控制器IC₄、压频转换器（VFC）IC₆组成，上述的各差动放大器的输出端皆作为IC₅的输入端，二次仪表的指令信号经过IC₇藕合传给IC₄，IC₄控制IC₅选通传感电压信号并送至IC₆，IC₆将该信号转换为频率信号输给二次仪表。

本实用新型若用于防爆场合，只要对传感器头部进行防爆处理即可。

本实用新型优点是：

1.简化系统结构。将多个传感元件装于同一壳体内，简化了现场安装操作；无论现场需要装多少传感器头，只需要一根七芯电缆总线与场外的二次仪表相接，这样就将现场布线降至最少且有利于多点集中检测。

2.造价低廉。由于多个传感器共用一个壳体、一套信号传送电路，与现有技术相比就大大降低了成本。

3.扩充系统能力方便。只要在二次仪表容量允许范围内，这一根七芯电缆总线可带任意多个传感器头；每个传感器头也可根据需要扩充或减少传感元件的个数，只要将二次仪表数字处理部分做相应修改即可。

4.系统可靠性高。将传感电压信号变换成频率脉冲信号输给二次仪表、以光电藕合结构将二次仪表指令信号传输给传感器，这些措施都有效地提高了信号传输精度、提高了系统对静电、电源噪声等的抗干扰能力。

附图1为本实用新型结构主视图。

附图2为本实用新型系统连接示意图。

附图3为本实用新型电原理图。

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步叙述：

本实施例是用于对油库空气温度、湿度及可燃气体浓度进行防爆检测。其传感器头结构如图1所示：包括壳体1、中心隔板2、固定螺钉3、隔爆罩4、敏感元件5、隔爆组件6、敏感元件引线7、电路印刷板8、支柱连接螺钉9及固定螺栓10。整个传感器头被中心隔板2分成上、下两部分，三个不同敏感元件分别装于各自隔爆罩4内，固定于中心隔板2上，壳体1的上部表面上开有通气间隙11，整个上部壳体与中心隔板2之间由螺钉3固定连接；壳体1的下部是一个封闭面，电路板8通过支柱连接螺钉9固定于中心隔板2上，下部壳体与中心隔板2之间通过螺栓10固定连接；各敏感元件的电路引线7通过隔爆组合件6腔体而与电路板8相接。

由于油库空间太大，不同小区域的同一物理参数也可能不一样，因此需多点集中检测，即：在不同处分别设置若干个图1所示的那种传感器头，再将它们的传感信号在同一条电缆总线上经选通后分别送至油库外的二次仪表进行数据处理。该系统连接原理如图2所示，若干个传感器头12经过各自电源分线盒13都并接在七芯电缆总线14上，最后与二次仪表15相接。

图3中展示了电路原理，图中，测温度电路为一级惠斯登电桥及差动放大器A₁构成，以热敏电阻BA₂作为敏感件而接入电桥的一臂，电桥两个平衡时的等电位点作为A₁的两个输入端，测可燃气浓度电路也由一级惠斯登电桥及差动放大器A₃构成，以铂丝电阻QM₁为敏感元件、QM₂为补偿元件而将二者接入相邻的两个桥臂，电桥平衡时的两个等电位点作为A₃的两个输入端，这里其中一个点位于QM₁与QM₂两臂之间；测湿度电路为一级多谐电桥及差动放大器A₂构成，以高分子有机薄膜湿敏电容HM为敏感元件而接入多谐电桥一侧的充放电回路中，电桥两个多谐振荡输出端经RC支路滤波后作为A₂的两个输入端。当电路中敏感件随外界物理参数变化而变化时，则破坏了电桥平衡，则所对应的差动放大器将有输出信号。三个差动放大的输出端都作为电子摸拟开关IC₅的输入端，二次仪表的指令信号经过光电藕合器IC₇传给控制器IC₄，IC₄即按指令去控制IC₅选通电压信号并送至作为压频转换器（VFC）的IC₆、同时使BG₃、BG₄复合管导通以使串接在其集电极上的继电器线圈J通电，这样，IC₆所输出的频率信号即可通过J的两个闭合触点输送给二次仪表。