粮食温度巡回遥测器

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为落实毛主席关于“备战、备荒、为人民”和“深挖洞、广积粮、不称霸”的指示,各地广泛开展了科学保粮。在粮食保管工作中,测量粮食温度变化是个重要措施。由于粮食保管量大,粮仓座落面积大,因此测温点既多又分散。如果采用普通分选开关转换测温点,工作量大,并且所有测点线集中到控制室,需要引入大量仓外导线,头绪繁多,易出差错,导线太长时还将带来导线电阻引起的测量误差。根据粮食保管工作需要,我厂在县粮食部门的协助下,制成XC—160粮食温度巡回遥测器,适用于远距离自动巡回遥测粮食温度。它分成总机和分机二部分,示意图见图1,在远离粮仓的控制室里装一台总机,一台总机可以控制十台装在被测温粮仓附近的分机,每台分机可测160点粮食温度。测量1600点的粮温并把它记录下来只需约二小时,大大提高了工作效率。

图1
图1 🔍原图 (658×492)

总机工作原理 总机方框图见图2。可选择任一台分机通过三根导线遥控分机测温,并显示出所控分机机号和测点号码,同时指示出测点温度。

图2
图2 🔍原图 (884×522)

用一多谐振荡器作脉冲发生器,发出连续脉冲,经计数、译码、显示出脉冲个数,同时经分机通道选择,控制分机接通相应测点,所以总机显示出的脉冲个数也就是测点号码。为了便利测量人员记录各点温度数值,脉冲发生器发出的脉冲宽度是可以调整的,脉冲时间间隔从1/8秒~8秒连续可调。

分机选择采用手动分机选择按钮发出脉冲信号,经计数、译码、放大、吸合相应干簧继电器。利用干簧继电器的四对触点,分别接通(1)分机机号显示,(2)分机地线,(3)将总机脉冲发生器接通分机,(4)将分机测得的温度信号送回到总机温度指示。

一般情况显示三位数需要用三个二—十进制计数器,由于本机的测点数是160个,为了简化电路我们采用一个二—十进制计数器和一个二—十六进制计数器。这里存在一个十六进制计数器如何转换成二位十进制显示的问题,当译出信号为10~15时,要使百位数显示管显示“1”,十位数显示管显示“0”~“5”,就是每一对应状态要接通二只显示管。我们采用了二极管作为隔离来解决这问题,见图4。例如当十六进制计数器译出数码“13”时,三极管BG\(_{13}\)导通,十位数“3”与百位数“1”分别经正向导通的D14、D\(_{26}\)和BG13完成通路,显示出“1”“3”这两个数,而其它字码却因受到一个反向二极管的阻挡不会接通。

分机工作原理 分机方框图见图3。分机的主要任务是在总机的控制下循序将160个测温热敏电阻按次序接入测温电桥,并把测出温度信号送回总机,达到巡回测温的目的。

图3
图3 🔍原图 (598×306)
图4
图4 🔍原图 (1260×878)

分机内的计数器在总机脉冲控制下作同步计数,经译码、放大、带动干簧继电器采样矩阵。本机采用40个有4只干簧管的干簧继电器,组成4×10采样矩阵(图5)。每个干簧继电器在一个巡测周期内吸动四次,由于任一干簧继电器吸动时4只干簧管可以把4个热敏电阻接入测温电桥,为了保证每次只测一点的温度,我们把每个继电器取一只干簧管作为一组,共分成四组,分别表示测点0~39、40~79、80~119、120~159,每组干簧管的一端并联接成四根公共线,另用四个单簧管的干簧继电器组成公共线选择,见图6。因此,只有二个触点都接通的热敏电阻,才能被接入测温电桥。例如干簧继电器J\(_{1}\)吸动时,虽然触点KJ1—1、K\(_{J1—2}\)、KJ1—3、K\(_{J1—4}\)均闭合,但由于单簧管J一、J\(_{二}\)、J三、J\(_{四}\)的作用,使得每次只有一只热敏电阻接入测温电桥,也就是每次只能测一点的温度。

图5
图5 🔍原图 (1412×1026)
图6
图6 🔍原图 (1082×304)

我们看图5:图中BG\(_{11}\)、BG12、BG\(_{13}\)、BG14分别在计数器译出信号为(3、7、11、15),(2、6、10、14),(1、5、9、13),(0、4、8、12)时导通。四个公共线选择继电器J\(_{一}\)、J二、J\(_{三}\)、J四分别在计数器译出信号为(0、1、2、3),(4、5、6、7),(8、9、10、11),(12、13、14、15)时吸动。例如当测第131点的温度时,十六进制计数器译出信号“13”通过二极管或门使BG\(_{18}\)导通,使公共线选择继电器J四吸动,使120~159点有可能被接入测温电桥。同时十六进制计数器译出的信号“13”通过横路二极管或门,使BG\(_{13}\)导通,纵路十进制计数器译出信号“1”使BG2导通,干簧继电器J\(_{11}\)吸动,因此第131点被接入测温电桥。当测第11点时,虽然纵路还是BG2导通,横路译码信号“1”通过或门仍使BG\(_{13}\)导通,J11吸动,但译码信号“1”同时使BG\(_{15}\)导通,使J一吸动,由于公共选择线换了一根,虽然同样是J\(_{11}\)吸动,现在却是第11点被接入测温电桥了。因此同样是J11吸动,由于公共线选择继电器J\(_{一}\)、J二、J\(_{三}\)、J四的作用,可分别使11、51、91、131点被接入测温电桥。

由于总机与分机间连线较长,容易引进各种干扰,分别干扰总、分机的计数器而造成总、分机计数器不同步,使显示点与实测点不相符。考虑到干扰脉冲一般是幅度较大而宽度较窄,采用积分电路不能消除,我们采取了用干簧继电器隔离的方法。由于本机脉冲频率很低,总机发出的脉冲经干簧继电器转换后再送往分机,分机接收的脉冲信号也经干簧继电器转换后再送往计数器。由于干簧吸动时需一定动作时间,而干扰脉冲时间较短,不会使干簧继电器吸动而造成误计。

粮食温度巡回遥测器经粮食部门使用,效果较好,特别是适于在长期保管和密封保管的粮仓使用。(江苏宝应无线电元件二厂)