专利名称：汽油标号检测仪的利记博彩app
技术领域：
汽油标号检测仪属自动测量装置，该仪器可随时对加油站或油库现场的汽油标号(汽油标号为汽油辛烷值的标定方法)进行检测，以确定汽油的质量。
根据我们对中国专利库(85年-至今)，世界专利库(63年至95年12月)的检索及近期资料的查阅，还未发现配合专用传感器直接测定待测汽油标号值的模拟检测法设计的检测仪器。目前以美国设计的“汽油辛烷值测定仪”代表了当前国际水平，该类测定仪分为两种一种是以美国ASTM-CTR试验机为代表的“汽油辛烷值测定仪”，是通过对辛烷值的测量直接换算为汽油标号的大型计量设备，该测定仪采用马达法，重780公斤；另一种是以美国的XZ-101型机为代表的便携式“汽油辛烷值测定仪”，采用近红外光谱法来确定汽油的标号。上述两类测试仪其计算、检测系统中均引入了计算机控制。目前汽油标号测定中遇到的主要问题是大型检测仪器无法现场使用，小型检测仪器价格昂贵(约2-3万美元/台)，且检测仅限于高标号与不含铅汽油，检测时间略长，如CFR试验机测一个油样需30分钟以上，只能作为一级计量标准设备；XZ-101测定仪测一个油样需20分钟，且不能检测低标号和含铅汽油。为此，在实际测试中局限了该仪器的应用面。
本实用新型的目的在于提供一种体积小、便于携带、检测时间短、检测范围宽的汽油标号检测仪。
本实用新型的技术方案见结构框图1。它主要是由电容式传感器3及其传感器信号转换电路U10(见图7)、单片机系统8、信号输出电路及电源电路9组成。其中单片机系统包括单片机U1、锁存器U2、程序存储器U3、EPROM U4、数据存储器U5及其单片机辅设的晶体振荡器1、复位电路2。本方案中利用汽油不同标号具有不同介电系数的性质，拟制一族不同含铅量的汽油标号与其相应电容值的关系曲线，并根据此曲线设计成专用软件固化在单片机U1的最小系统内即EPROM U4内。当电容式传感器取出待测汽油相应电容值的电信号后，输出给传感器信号转换电路U10，由单片机U1的定时器测量脉宽，并对该信号进行采样。传感器电容作为U10电路中的被充电电容，传感器输出端并接在传感器信号电路的输入端，U10输出脉冲信号的输出信号端连接单片机U1的输入/输出口，由单片机系统测量脉冲的频率和宽度，如接U1的脚15(T1端)，利用U1内部定时/计数器可测出脉冲频率。信号输出电路包括常设的数据打印4、显示5和键盘电路6。单片机及各电路采用公共接地端并共用一套电源电路9。
本实用新型主要电路的原理分述如下其中单片机系统中的电路原理见图2。单片机U1可选用8031芯片，除正常连接外，U1的数据总线P0.0～P0.7端与程序存储器U3和数据存储器U5的数据总线连接，并与锁存器U2连接经锁存作为低位地址总线。U1的P2.0～P2.7为地址总线，其中高位P2.5～P2.7端与程序存储器U3的1～3脚连接，经U3译码后产生11-15脚五根片选信号，其中微型打印机的片选信号为11脚，显示器片选信号为12脚，键盘电路片选信号为13脚，数据存储器U5的片选信号为14脚，EPROM U4的片选信号为15脚。EPROMU4的数据、地址总线对应连接U1的数据、地址总线。晶体振荡器输出端连接U1的脚18(X1、X2端)。复位电路输出连接U1的脚9(RESET端)。
打印驱动电路的原理见图4。其中打印驱动电路中锁存器U3的数据总线连接单片机U1的数据总线。来自程序存储器的片选信号及单片机U1的写信号分别经U3的11脚、U1的16脚连的16脚连接与非门U10:A的两个输入端，与非门输出控制锁存信号的输出端连接锁存器U6的11脚(CLK端)。U6的输出端9、12、15、16脚分别连接一组由二极管保护的、驱动打印机针头的现有电流放大电路。打印机的输出信号连接单片机U1的P1.1与P1.2脚，由单片机U1程序控制打印出字符和图形。
显示电路的原理见图5，其中显示器的数据总线、地址总线对应与单片机U1的数据总线、地址总线连接，显示电路中反相器U6:A、U6:B的输入端分别连接单片机U1的脚16和脚17(UR端、RD端)，U3的12脚连与非门U7:A的输入端，U7:A的另一输入端连与其与非后产生显示器读写信号的与非门U7:B的输出端，U7:A的输出端连14脚插件脚6，显示内容由单片机U1程序控制。亮度分压电阻R21可动端连14脚插件电源端的脚3，一端接地，另一端接14脚插件电源端的脚2。
键盘电路的原理见图6。它由单片机U1和U8组成，除现有技术连接外，U8的数据总线与U1的数据总线相连接，其片选信号输入端脚22连接U3的13脚，U2的锁存信号Q2即U2的第2脚低1位地址信号连接U8的21脚，产生2个片地址即命令地址和数据地址。U8的1、2、5、6、7、8脚和38、39脚为键盘扫描输入线，32～34为键盘扫描输出线，由8条输入线和3条输出线组成8×3的24键盘，U8的复位信号端9脚接U1的9脚复位端。
本实用新型中为保证安全存储数据，还设有掉电保护电路，其电路原理见图3，该电路的输出信号接入数据存储器U5，电路输出信号经电阻R8的输出端连接U5的片选端20脚，另一输出端为电源输出端，接U5的电源端。
本实用新型体积小(约260×210×75mm3)，重量轻(约1800g)，便于携带，可直接进行加油站和油库的现场汽油标号检测。同时检测范围宽，可检测含铅与不含铅汽油、高标号与低标号汽油，经专家以美国ASTM-CFR试验机作为检验标准，对该仪器进行检测，检测结果准确度与标准值之差，最大值为0.7/RON；重复性最大值与最小值之差为0.1/RON，两者均满足Q/Q JSO1-1996标准规定。再则，本实用新型检测时间短(检测一个油样不超过1分钟)，与国际同类用途的检测仪器相比较，还具有价格低廉的优点。
图1汽油标号检测仪结构框图；图2单片机系统电路原理图；图3掉电保护电路原理图；图4打印驱动电路原理图；图5显示电路原理图；图6键盘电路原理图；图7传感器信号转换电路。
实施例图2中的单片机系统，其U1为8031CPU,U2为锁存器74LS373，选用27128、27256、27512等芯片，U3采用型号为74138的3-8译码器作为程序存储器，U4采用可擦除重写的EPROM型程序存储器2764,U5采用2K的数据存储器6116。专用软件固化在单片机EPROM内，单片机U1按固化的程序流程控制操作。图7中的传感器信号转换电路为单片机系统的信号输入电路，由于传感器为电容式传感器，所以其传感器电容作为U10的7555型芯片所组成的计时器电路中的被充电电容，传感器电容两端的电压可表示为UX(t)=UB[1-exp(-t/RCX)]，其中R为CX和UB之间的充电电阻，一般的变化电压电平是UB/3和2UB/3，所以产生的脉冲宽度为UX(t1)=UB/3,UX(t2)=2UB/3，所以到得出t1/RCX=-Ln2/3,t2/RCX=-Ln1/3，设脉冲宽度为t=t2-t1,(t2-t1)/RCX=Ln2/3-Ln1/3，于是R=t/(CXLn2)，其中R的数值与UB无关，这样在已知R的情况下，即可根据测得脉冲宽度t而求出电容CX，再根据CX与油量关系式得出油号。如图7中R22、R23为充电电阻，即上式中的R计时器的输出端3输出一组脉冲信号给U1的定时/计数器U6，由U1测量脉冲宽度。
图4打印驱动电路中的锁存器U6采用74LS273芯片，由U1的写信号为U3提供的选址信号与非后形成U6的CLK信号，即U1选址后一条写指令即可将数据送入U6，由其锁存输出，其输出端9、12、15、16脚都经由一个电阻和三极管组成的电流放大电路驱动打印机的一个针头，每个针头有一个二极管保护。还有两个输出端5、6脚控制针头的供电，打印机的工作过程是这样的，当U1由数据总线传输一组数据后，输出端根据数据位各位状态作出相应动作，如由U6的Q2、Q3为高电平，则为针头供电，其它各位为1则出针，为0则收针，每次数据可最多打出4个点，一行96个点，U1写出数据的时间是根据由打印机供给的脉冲信号而给出的，每次打印机回车就提供一个脉冲信号由2脚供给U1的P1.1脚，而每行由10、11脚提供一组脉冲信号给U1的P1.2脚，该组脉冲表示现针头的位置，U1可根据打印机回送信号在不同的行和位置上写数据，而打印点由点组成字符。
图5显示电路中反相器U6:A、U6:B选用的型号为7404，与非门U7:A、U7:B选用的型号为7402。电路中由U1的读写信号和U3提供的片选信号组成了显示器的控制信号，电阻R21提供显示器亮度分压，液晶显示器可选用普通点阵型，由U1控制可显示ASCⅡ码字符和简单的汉字。
图6键盘显示电路中，U8为8279，其数据总线与U1的数据总线相连，其片选信号由译码器U3提供读写信号都与U1相连，它的一位地址信号与U1的地址总线最低位相连，因此8279有两个地址，即一个写命令地址和一个写数据地址，它的时钟信号CLK与U1的ALE相连，复位端REST与U1的复位端相连，由U8提供的3条信号输出线SL0～SL2和8条信号输入线RL0～RL7由排杆与键盘板相连，而组成3×8的24键盘。
另外，也可利用单片机8031提供的P1口，加入74LS138扩展24键的键盘，采用扫描方式，也可达到前述扩展键盘的效果。
图3掉电保护电路部分，当电源供电时，电流经电阻R3和R4分压使UT2(8050)三极管打开而使三极管UT1(8550)导通，电源为6116供电。同时经二极管D1和电阻R6为电池充电。当电源掉电时，UT2断开，电池由二极管D2和电阻R7将6116的CS信号提高，同时给6116电源供电，从而保护6116的数据不丢失。
本仪器中的电源电路既可采用镍-氢电池直流电源也可采用220V交流电源供电。
由于单片机系统EPROM内固化了专用软件，故操作过程非常简单，具体操作为当电源启动后，可用键盘输入日期信息，然后显示器上即显示出年、月、日和最新的记录号，这时可以开始进行油号选择，可选择含铅、不含铅和75-97的油号，然后即可将传感器插入被测油中，按“执行”键，显示器上则显示被测油的标号，该标号可以按“记录”键进行保存，按“打印”键可以进行打印，数据存储可得最新的50组测试数据，在复位状态下，按“读数”键“↑”、“↓”键可选择记录数据，配合“打印”键和“进纸”键可以进行数据打印。
本检测仪中单片机U1中如固化液体或酒精纯度的专用软件，在不改变硬件的条件下，可直接测定液体中成份含量或酒精的含水量。
权利要求1．汽油标号检测仪包括有油样信号拾取装置及计算机检测系统，本实用新型的特征在于它主要包括电容式传感器(3)及其传感器信号转换电路U10、单片机系统(8)、电源电路(9)及信号输出电路，其中单片机系统(8)包括单片机U1、锁存器U2、程序存储器U3、常设的固化有专用软件的EPROM U4、数据存储器U5及单片机配置的晶体振荡器(1)和复位电路(2)，信号输出电路包括常设的数据打印电路(4)、显示电路(5)和键盘电路(6)，将其电容作为U10电路中的被充电电容的电容式传感器的输出端并接传感器信号转换电路U10的输入端，U10输出脉冲信号的输出信号端连接单片机U1的输入/输出口，单片机系统及各电路共用一套电源电路。
2．根据权利要求1所述的汽油标号检测仪，其特征在于所述的单片机系统(8)中单片机可选用8031芯片，除正常连接外，U1的数据总线P0.0～P0.7端连接程序存储器U3和数据存储器U5的数据总线，并连接锁存器U2的低位地址总线，U1的地址总线P2.0～P2.7端中的高位P2.5～P2.7连接U3的1～3脚，经U3译码后产生五根片选信号分别为11～15脚，微型打印机片选信号接脚(11)，显示器片选信号接脚(12)，键盘电路(6)片选信号接脚(13)，数据存储器U5片选信号接脚(14)，程序存储器U3片选信号接脚(15)。
3．根据权利要求1或2所述的汽油标号检测仪，其特征在于所述的打印电路(4)中的打印机驱动电路内锁存器U6的数据总线连接单片机U1的数据总线，来自程序存储器U3的片选信号及单片机U1的写信号分别经U3的(11)脚、U1的(16)脚连接与非门U10:A的两个输入端，与非门输出控制锁存信号的输出端连接锁存器U6的(11)脚(CLK端)，U6的输出端(9)、(12)、(15)、(16)脚分别连接一组由二极管保护的、驱动打印机一个针头的现有电流放大电路，控制针头供电输出端为(5)、(6)脚。打印机输出信号连接单片机U1的P1.1脚与P1.2脚。
4．根据权利要求1或2所述的汽油标号检测仪，其特征在于所述的显示电路(5)中的数据总线、地址总线对应连接单片机U1的数据总线、地址总线，电路中反相器U6:A、U6:B的输入端分别连接单片机U1的脚(16)、脚(17)(UR端、RD端)，U3的(12)脚连与非门U7:A的输入端，U7:A的另一输入端连与其与非后产生显示器读写信号的与非门U7:B的输出端，U7:A的输出端连(14)脚插件(6)脚，亮度分压电阻R21一端接地，另一端及可动端分别接(14)脚插件电源端的脚(2)、(3)。
5．根据权利要求1或2所述的汽油标号检测仪，其特征在于所述的键盘电路(6)中除现有技术连接外，U8的数据总线连接单片机U1的数据总线，其片选信号输入端脚(22)连接U3的(13)脚，U2的锁存信号Q2连接U8的(21)脚，键盘扫描输入线接U8的(1)、(2)、(5)、(6)、(7)、(8)脚和(38)、(39)脚，键盘扫描输出线接U8的32～34脚，U8的复位信号端脚(9)接U1的复位端脚(9)。
6．根据权利要求1所述的汽油标号检测仪，其特征在于还设有保证数据存储器U5数据存储安全的掉电保护电路，输出信号经接电阻R8的输出端连接U5的片选端(20)脚，另一电源输出端接U5的电源端。
专利摘要汽油标号检测仪,其特征在于:它主要是由测定液体介电系数的电容式传感器及传感器信号转换电路,固化有汽油标号与相应电容值关系曲线专用软件的单片机系统,具有显示、打印、键盘控制功能的信号输出电路及电源电路组成。使用时由插入被测油中的传感器取出待测汽油相应电容值的电信号,经信号转换电路变换输入单片机系统进行传输、处理等过程后,即可显示并打印出汽油标号的检测结果。本仪器具有重量轻、体积小、携带方便、检测范围宽、检测时间短、测量精度高等特点。
文档编号G01N27/22GK2310320SQ97216328
公开日1999年3月10日 申请日期1997年5月8日 优先权日1997年5月8日
发明者张岳, 张玉华, 昝华, 宋茂棻, 乔虹 申请人:北京工业大学