Устройство контроля температуры, влажности воздушной среды и распределения температуры по грузу

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к средствам определения температуры и влажности воздушной среды, и может быть использована для непрерывного контроля распределения температуры и влажности воздуха во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок в грузовых помещениях навалочных судов и в грузовых помещениях железнодорожного и автотранспорта содержащих опасные грузы, а также распределения температуры по грузу.
Известно устройство контроля параметров воздушной среды с датчиками температуры и влажности и с преобразователем сигналов датчиков и вычислительным устройством (RU 2276353).
Известно устройство для мониторинга температуры в протяженном объекте с термоподвеской (RU 33156), состоящей из последовательно расположенных датчиков температуры, размещенных в защитном кожухе небольшого диаметра, управляющим микроконтроллером, преобразователем сигналов, предназначенным для преобразования сигналов с упомянутых датчиков температуры в форму удобную для микроконтроллера, содержащее, энергонезависимое запоминающее устройство, часы реального времени, решающее устройство, осуществляющее анализ полученных данных и выявление опасных температурных полей протяженного объекта, блок задания начальных параметров, аккумуляторную батарею питания и интерфейс передачи данных.
Недостатками известных устройств является отсутствие возможности одновременного контроля температуры, влажности газовоздушной среды и распределения температуры по грузу.
Задача, на решение которой направленно заявленное техническое решение заключается в создании устройства в едином конструктиве, которое обеспечивало бы простоту его применения. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности одновременного измерения температуры, влажности воздушной среды и распределения температуры по грузу.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что устройство контроля температуры, влажности воздушной среды и распределения температуры по грузу содержащее преобразователь, контроллер, термоподвеску с последовательно расположенными на металлическом тросе датчиками температуры, размещенными в защитной оболочке, реализовано в едином конструктиве, включающем взрывозащищенный корпус с элементами крепления со съемной крышкой, с двумя взрывозащищенными кабельными вводами, с клеммой заземления; включающем выносной элемент с размещенными на нем датчиком температуры воздушной среды и датчиком влажности воздушной среды, расположенными под защитным колпачком; включающем термоподвеску, при этом преобразователь и контроллер установлены в корпусе, а электрические контакты датчиков посредством сигнальных проводов соединены с соответствующими контактами на преобразователе, который в свою очередь, подключен к контроллеру с драйвером интерфейса RS-485 и стандартным протоколом обмена ModBUS RTU.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
- Фиг. 1 - общий вид устройства;
- Фиг. 2 - вид устройства со снятой крышкой;
- Фиг. 3 - схема устройства;
- Фиг. 4 - пример размещения устройства в составе системы сбора данных, где:
1 - взрывозащищенный корпус;
2 - съемная крышка;
3 - взрывозащищенные кабельные вводы;
4 - клемма заземления;
5 - термоподвеска;
6 - защитный колпачок;
7 - преобразователь;
8 - контроллер;
9 - датчики температуры;
10 - металлический трос;
11 - защитная оболочка;
12 - датчик температуры воздушной среды;
13 - датчик влажности воздушной среды;
14 - выносной элемент;
15 - элементы крепления;
АРМ - автоматизированное рабочее место системы сбора данных;
УКТВ - устройство контроля температуры, влажности воздушной среды и распределения температуры по грузу.
Предлагаемое устройство контроля температуры, влажности воздушной среды и распределения температуры по грузу Фиг. 1 ÷ Фиг. 3 реализовано во взрывозащищенном корпусе 1 с элементами крепления 15 со съемной крышкой 2, двумя взрывозащищенными кабельными вводами 3, клеммой заземления 4. В корпусе 1 установлены преобразователь 7 и контроллер 8. Термоподвеска 5 прикреплена к взрывозащищенному корпусу 1. В термоподвеске 5 датчики температуры 9 последовательно, расположены на металлическом тросе 10 в защитной оболочке 11. Датчики температуры воздушной среды 12 и датчики влажности воздушной среды 13 размещены за защитным колпачком 6 на выносном элементе 14, который прикреплен к взрывозащищенному корпусу 1. Электрические контакты датчиков 9, 12, 13 посредством сигнальных проводов соединены с соответствующими контактами на преобразователе 7, который в свою очередь, подключен к контроллеру 8 с драйвером интерфейса RS-485 и стандартным протоколом обмена ModBUS RTU. Преобразователь 7 и контроллер 8 заземляются на корпус 1, который заземляется посредством клеммы заземления 4.
Устройство контроля температуры, влажности воздушной среды и распределения температуры по грузу размещают в системе сбора данных Фиг. 4, размещая термоподвеску 5 внутри груза, а выносной элемент 14 в воздушной среде над поверхностью груза. Через взрывозащищенные кабельные вводы 3 с помощью линий связи по каналу RS-485 с протоколом ModBUS RTU устройство подключают к АРМ системы сбора данных и к линии питания с напряжением 24 В. АРМ собирает и отображает полученные данные.
Устройство контроля температуры, влажности воздушной среды и распределения температуры по грузу работает следующим образом.
Устройство через взрывозащищенные кабельные вводы 3 соединяют с АРМ системы сбора данных с помощью линий связи по каналу RS-485 с протоколом ModBUS RTU, а по линии питания подают напряжение 24 В и заземляют с помощью клеммы 4. Перед началом работы контроллер 8 через преобразователь 7 проводит процедуру инициализации датчиков 9, 12, 13, а далее - периодический последовательный опрос датчиков 9, 12, 13 контроллером 8 через преобразователь 7. Устройство контроля температуры, влажности воздушной среды и распределения температуры по грузу с помощью датчиков 12 и 13, размещенных на выносном элементе 14 в воздушной среде над поверхностью груза, измеряет температуру и влажность воздушной среды, а с помощью датчиков 9 термоподвески 5, размещенной в грузе, измеряет распределение температуры по грузу. Данные, полученные при проведении опроса датчиков 9, 12, 13, сохраняют в оперативной памяти контроллера 8. Устройство контроля температуры, влажности воздушной среды и распределения температуры по грузу, при получении запроса от АРМ системы сбора данных, передает ему данные из оперативной памяти контроллера 8 по каналу связи RS-485 по протоколу ModBUS RTU.
Платы преобразователя 7 и контроллера 8 построены с использованием широко распространенных элементов. Устройство контроля температуры и влажности воздушной среды и распределения температуры по грузу может применяться как во взрыво-, пожароопасных, так и в безопасных зонах, для установки внутри и вне помещений, подключаясь через широко распространенный канал связи RS-485 с протоколом ModBUS RTU, к системе сбора данных.