CN207424672U - 激光液面控制仪测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光液面控制仪测试装置，涉及激光液面控制仪技术领域。所述测试装置包括电源模块、液位信号模拟产生模块、开关量信号测试模块以及4mA‑20mA电流信号测试模块。所述液位信号模拟产生模块的信号输出端与激光液面控制仪的液面控制信号输入端连接；所述开关量信号测试模块的信号输入端与所述激光液面控制仪的开关量信号输出端连接；所述4mA‑20mA电流信号测试模块的信号输入端与所述激光液面控制仪的4mA‑20mA电流信号输出端连接。所述装置能够模拟产生可调节的激光液面控制仪需要的液位输入信号，并可实现对激光液面控制仪的输出信号进行测量，可快速的排除激光液面控制仪的故障。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光液面控制仪技术领域，尤其涉及一种激光液面控制仪测试装置。
背景技术
玻璃窑炉自动化控制设备中，测量并反馈控制熔融玻璃液位的激光液面控制仪是一个非常重要的设备。当设备出现问题时，一般由技术人员与厂家电话沟通解决或将设备返厂检修，这样不仅效率低，还对企业的连续生产十分不利。现场人员迫切需要一款测试器对设备的输入输出信号进行及时检测，及时确定并有针对性的解决问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种能够模拟产生可调节的激光液面控制仪需要的液位输入信号，并对激光液面控制仪的输出信号进行测量的激光液面控制仪测试装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种激光液面控制仪测试装置，其特征在于：包括电源模块、液位信号模拟产生模块、开关量信号测试模块以及4mA-20mA电流信号测试模块，所述电源模块用于为所述测试装置中需要供电的模块提供工作电源，所述液位信号模拟产生模块的信号输出端与激光液面控制仪的液面控制信号输入端连接，所述液位信号模拟产生模块用于模拟产生可变的液位信号；所述开关量信号测试模块的信号输入端与所述激光液面控制仪的开关量信号输出端连接，所述开关量信号测试模块用于测试并指示激光液面控制仪的两组开关量的输出状态；所述4mA-20mA电流信号测试模块的信号输入端与所述激光液面控制仪的4mA-20mA电流信号输出端连接，所述4mA-20mA电流信号测试模块用于对激光液面控制仪输出的三路4-20mA电流进行单独测量。
进一步的技术方案在于：所述电源模块的输入端接交流220V电源以及直流24V电源，所述电源模块内设置有直流24V-直流5V电源变换模块，所述电源变换模块使用LM2575-5.0型电源变换芯片。
进一步的技术方案在于：所述液位信号模拟产生模块包括NE555型芯片U1，所述U1的1脚接地，电源VCC分别与所述U1的8脚和4脚连接，所述U1的4脚经电阻R2后分为三路，第一路与所述U1的7脚连接，第二路经二极管D1与所述U1的2脚连接，第三路经电阻R3与所述U1的6脚连接，所述U1的2脚与6脚连接后经电容C1接地，所述U1的5脚经电容C2接地，所述U1的3脚经电阻R4后与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分为三路，第一路经电阻R5接VCC，第二路与电阻R6的一端连接，第三路与电阻R7的一端连接；
电阻R6的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2A的同相输入端连接，第二路通过接插件J5与电位器RT的一个固定端连接；所述运算放大器U2A的11脚接地，4脚接VCC；运算放大器U2A的2脚与所述运算放大器U2A的输出端连接，运算放大器U2A的输出端经电阻R8与运算放大器U2D的同相信号输入端连接，运算放大器U2D的反相输入端经分别与电阻R10以及电阻R12的一端连接，电阻R10的另一端接地，电阻R12的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2D的输出端连接，第二路与电容C3的一端连接，电容C3的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端为所述液位信号模拟产生模块的一个信号输出端；
电阻R7的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2B的同相输入端连接，第二路通过接插件J5与电位器RT的另一个固定端连接，电位器RT的可动端接地；所述运算放大器U2B的11脚接地，4脚接VCC；运算放大器U2B的2脚与所述运算放大器U2B的输出端连接，运算放大器U2B的输出端经电阻R9与运算放大器U2C的同相信号输入端连接，运算放大器U2C的反相输入端经分别与电阻R11以及电阻R13的一端连接，电阻R11的另一端接地，电阻R13的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2C的输出端连接，第二路与电容C4的一端连接，电容C4的另一端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端为所述液位信号模拟产生模块的另一个信号输出端。
进一步的技术方案在于：所述开关量信号测试模块包括继电器K1和继电器K2，继电器K1的线圈的一端与火线连接，继电器K1的线圈的另一端与接插件J2的一个接线端连接，继电器K1的触点的一端接+24V电源，继电器K1的触点的另一端依次经电阻R16以及发光二极管LED1后接地；继电器K2的线圈的一端与火线连接，继电器K2的线圈的另一端与接插件J2的另一个接线端连接，继电器K2的触点的一端接+24V电源，继电器K2的触点的另一端依次经电阻R17以及发光二极管LED2后接地。
进一步的技术方案在于：所述4mA-20mA电流信号测试模块包括接插件J3，所述接插件J3的输入端与所述激光液面控制仪的3路4mA-20mA电流信号输出端连接，所述接插件J3的输出端依次经单刀三掷开关S以及电流表A后接地。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述测试装置中的液位信号模拟产生模块产生的模拟可变的液位信号输入到被测试激光液面控制仪，激光液面控制仪根据输入的液位信号，输出控制信号到开关量信号测试模块和4mA-20mA电流信号测试模块，通过开关量信号测试模块和4mA-20mA电流信号测试模块对激光液面控制仪的输出信号进行测试，测试激光液面控制仪的输出信号（两组开关量信号和三路4-20mA电流信号）是否正常并予以指示。通过所述装置，可在第一时间判断激光液面控制仪的问题所在，有利于第一时间选择正确的解决办法，提高了解决设备问题的效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型实施例所述测试装置的原理框图；
图2是本实用新型实施例所述测试装置中所述电源变换模块的原理图；
图3是本实用新型实施例所述测试装置中液位信号模拟产生模块的部分电路原理图；
图4是本实用新型实施例所述测试装置中液位信号模拟产生模块的部分电路原理图；
图5是本实用新型实施例所述测试装置中电位器与接插件J5的连接原理图；
图6是本实用新型实施例所述测试装置中开关量信号测试模块的电路原理图；
图7是本实用新型实施例所述测试装置4mA-20mA电流信号测试模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本实用新型实施例公开了一种激光液面控制仪测试装置，包括电源模块、液位信号模拟产生模块、开关量信号测试模块以及4mA-20mA电流信号测试模块。所述电源模块用于为所述测试装置中需要供电的模块提供工作电源，所述液位信号模拟产生模块的信号输出端与激光液面控制仪的液面控制信号输入端连接，所述液位信号模拟产生模块用于模拟产生可变的液位信号；所述开关量信号测试模块的信号输入端与所述激光液面控制仪的开关量信号输出端连接，所述开关量信号测试模块用于测试并指示激光液面控制仪的两组开关量的输出状态；所述4mA-20mA电流信号测试模块的信号输入端与所述激光液面控制仪的4mA-20mA电流信号输出端连接，所述4mA-20mA电流信号测试模块用于对激光液面控制仪输出的三路4-20mA电流进行单独测量。
所述测试装置中的输入电源有两种，分别为交流220V和直流24V，所述电源模块内设置有直流24V-直流5V电源变换模块，所述电源变换模块使用LM2575-5.0型电源变换芯片，具体电路如图2所示，通过LM2575-5.0将输入的直流24V电源变换为5V电源，供所述测试装置内的器件使用。
如图3-和图4所示，（如图3中的a与图4中的A连接，如图3中的b与图4中的B连接）所述液位信号模拟产生模块包括NE555型芯片U1，所述U1的1脚接地，电源VCC分别与所述U1的8脚和4脚连接，所述U1的4脚经电阻R2后分为三路，第一路与所述U1的7脚连接，第二路经二极管D1与所述U1的2脚连接，第三路经电阻R3与所述U1的6脚连接，所述U1的2脚与6脚连接后经电容C1接地，所述U1的5脚经电容C2接地，所述U1的3脚经电阻R4后与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分为三路，第一路经电阻R5接VCC，第二路与电阻R6的一端连接，第三路与电阻R7的一端连接。
电阻R6的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2A的同相输入端连接，第二路通过接插件J5与电位器RT的一个固定端连接，如图5所示；所述运算放大器U2A的11脚接地，4脚接VCC；运算放大器U2A的2脚与所述运算放大器U2A的输出端连接，运算放大器U2A的输出端经电阻R8与运算放大器U2D的同相信号输入端连接，运算放大器U2D的反相输入端经分别与电阻R10以及电阻R12的一端连接，电阻R10的另一端接地，电阻R12的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2D的输出端连接，第二路与电容C3的一端连接，电容C3的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端为所述液位信号模拟产生模块的一个信号输出端；
电阻R7的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2B的同相输入端连接，第二路通过接插件J5与电位器RT的另一个固定端连接，电位器RT的可动端接地，如图5所示；所述运算放大器U2B的11脚接地，4脚接VCC；运算放大器U2B的2脚与所述运算放大器U2B的输出端连接，运算放大器U2B的输出端经电阻R9与运算放大器U2C的同相信号输入端连接，运算放大器U2C的反相输入端经分别与电阻R11以及电阻R13的一端连接，电阻R11的另一端接地，电阻R13的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2C的输出端连接，第二路与电容C4的一端连接，电容C4的另一端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端为所述液位信号模拟产生模块的另一个信号输出端。
所述液位信号模拟产生模块利用NE555芯片结合放大调理电路可产生激光液面控制仪的输入信号，利用电位器RT调节电路参数，可模拟实现液位值变化。
如图6所示，所述开关量信号测试模块包括继电器K1和继电器K2，继电器K1的线圈的一端与火线连接，继电器K1的线圈的另一端与接插件J2的一个接线端连接，继电器K1的触点的一端接+24V电源，继电器K1的触点的另一端依次经电阻R16以及发光二极管LED1后接地；继电器K2的线圈的一端与火线连接，继电器K2的线圈的另一端与接插件J2的另一个接线端连接，继电器K2的触点的一端接+24V电源，继电器K2的触点的另一端依次经电阻R17以及发光二极管LED2后接地。测试装置利用内置的继电器和两个指示灯（LED1和LED2）可测试并指示激光液面控制仪的两组开关量的输出状态。
如图7所示，所述4mA-20mA电流信号测试模块包括接插件J3，所述接插件J3的输入端与所述激光液面控制仪的3路4mA-20mA电流信号输出端连接，所述接插件J3的输出端依次经单刀三掷开关S以及电流表A后接地。通过电流表及三挡切换开关（单刀三掷开关S）可实现对激光液面控制仪三路4-20mA电流的单独测量。技术人员可将电流表的显示值与激光液面控制仪的显示值进行对比，来判断电流输出是否正常。
使用方法：将所述液位信号模拟产生模块的信号输出端与被测试的激光液面控制仪的相应信号输入端连接，再将所述开关量信号测试模块以及4mA-20mA电流信号测试模块的输入端与被测试的激光液面控制仪的相应信号输出端连接；分别将所述测试装置和激光液面控制仪上电；调节所述测试装置的电位器，观察激光液面控制仪液位值的变化情况，操作者可根据观察结果判断激光液面控制仪的信号处理电路是否异常；在液位值变化过程中，可根据开关量信号测试模块中的指示灯判断激光液面控制仪的两路开关量输出是否异常；操作者可通过调节测试器前面板的三挡切换开关（单刀三掷开关S），并通过观察电流表分别测试激光液面控制仪的三路4-20mA电流信号输出是否异常。
所述测试装置中的液位信号模拟产生模块产生的模拟可变的液位信号输入到被测试激光液面控制仪，激光液面控制仪根据输入的液位信号，输出控制信号到开关量信号测试模块和4mA-20mA电流信号测试模块，通过开关量信号测试模块和4mA-20mA电流信号测试模块对激光液面控制仪的输出信号进行测试，测试激光液面控制仪的输出信号（两组开关量信号和三路4-20mA电流信号）是否正常并予以指示。通过所述装置，可在第一时间判断激光液面控制仪的问题所在，有利于第一时间选择正确的解决办法，提高了解决设备问题的效率。
Claims (5)
1.一种激光液面控制仪测试装置，其特征在于：包括电源模块、液位信号模拟产生模块、开关量信号测试模块以及4mA-20mA电流信号测试模块，所述电源模块用于为所述测试装置中需要供电的模块提供工作电源，所述液位信号模拟产生模块的信号输出端与激光液面控制仪的液面控制信号输入端连接，所述液位信号模拟产生模块用于模拟产生可变的液位信号；所述开关量信号测试模块的信号输入端与所述激光液面控制仪的开关量信号输出端连接，所述开关量信号测试模块用于测试并指示激光液面控制仪的两组开关量的输出状态；所述4mA-20mA电流信号测试模块的信号输入端与所述激光液面控制仪的4mA-20mA电流信号输出端连接，所述4mA-20mA电流信号测试模块用于对激光液面控制仪输出的三路4-20mA电流进行单独测量。
2.如权利要求1所述的激光液面控制仪测试装置，其特征在于：所述电源模块的输入端接交流220V电源以及直流24V电源，所述电源模块内设置有直流24V-直流5V电源变换模块，所述电源变换模块使用LM2575-5.0型电源变换芯片。
3.如权利要求1所述的激光液面控制仪测试装置，其特征在于：所述液位信号模拟产生模块包括NE555型芯片U1，所述U1的1脚接地，电源VCC分别与所述U1的8脚和4脚连接，所述U1的4脚经电阻R2后分为三路，第一路与所述U1的7脚连接，第二路经二极管D1与所述U1的2脚连接，第三路经电阻R3与所述U1的6脚连接，所述U1的2脚与6脚连接后经电容C1接地，所述U1的5脚经电容C2接地，所述U1的3脚经电阻R4后与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分为三路，第一路经电阻R5接VCC，第二路与电阻R6的一端连接，第三路与电阻R7的一端连接；
电阻R6的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2A的同相输入端连接，第二路通过接插件J5与电位器RT的一个固定端连接；所述运算放大器U2A的11脚接地，4脚接VCC；运算放大器U2A的2脚与所述运算放大器U2A的输出端连接，运算放大器U2A的输出端经电阻R8与运算放大器U2D的同相信号输入端连接，运算放大器U2D的反相输入端经分别与电阻R10以及电阻R12的一端连接，电阻R10的另一端接地，电阻R12的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2D的输出端连接，第二路与电容C3的一端连接，电容C3的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端为所述液位信号模拟产生模块的一个信号输出端；
电阻R7的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2B的同相输入端连接，第二路通过接插件J5与电位器RT的另一个固定端连接，电位器RT的可动端接地；所述运算放大器U2B的11脚接地，4脚接VCC；运算放大器U2B的2脚与所述运算放大器U2B的输出端连接，运算放大器U2B的输出端经电阻R9与运算放大器U2C的同相信号输入端连接，运算放大器U2C的反相输入端经分别与电阻R11以及电阻R13的一端连接，电阻R11的另一端接地，电阻R13的另一端分为两路，第一路与运算放大器U2C的输出端连接，第二路与电容C4的一端连接，电容C4的另一端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端为所述液位信号模拟产生模块的另一个信号输出端。
4.如权利要求1所述的激光液面控制仪测试装置，其特征在于：所述开关量信号测试模块包括继电器K1和继电器K2，继电器K1的线圈的一端与火线连接，继电器K1的线圈的另一端与接插件J2的一个接线端连接，继电器K1的触点的一端接+24V电源，继电器K1的触点的另一端依次经电阻R16以及发光二极管LED1后接地；继电器K2的线圈的一端与火线连接，继电器K2的线圈的另一端与接插件J2的另一个接线端连接，继电器K2的触点的一端接+24V电源，继电器K2的触点的另一端依次经电阻R17以及发光二极管LED2后接地。
5.如权利要求1所述的激光液面控制仪测试装置，其特征在于：所述4mA-20mA电流信号测试模块包括接插件J3，所述接插件J3的输入端与所述激光液面控制仪的3路4mA-20mA电流信号输出端连接，所述接插件J3的输出端依次经单刀三掷开关S以及电流表A后接地。
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