PPT《液体点滴速度监控装置（F题）2003年》

液体点滴速度监控装置(F题)2003年 设计并制作一个液体点滴速度监测与控制装置,示意图如右图所示.

任务 储液瓶 滑轮 滴斗 电动机 点滴支架 滴速夹 h1 h2 受液瓶

二、要求 (1)在滴斗处检测点滴速度,并制作一个数显装置,能动态显示点滴速度(滴/分). (2)通过改变h2控制点滴速度,如右图所示;

也可以通过控制输液软管夹头的松紧等其它方式来控制点滴速度.点滴速度可用键盘设定并显示,设定范围为20~150(滴/分),控制误差范围为设定值±10%±1滴.

1、基本要求 (3) 调整时间≤3分钟(从改变设定值起到点滴速度基本稳定,能人工读出数据为止). (4)当h1降到警戒值(2~3cm)时,能发出报警信号. h1 h2

2、发挥部分 设计并制作一个由主站控制16个从站的有线监控系统.16个从站中,只有一个从站是按基本要求制作的一套点滴速度监控装置,其它从站为模拟从站 (仅要求制作一个模拟从站). (1)主站功能: a.具有定点和巡回检测两种方式. b.可显示从站传输过来的从站号和点滴速度. c.在巡回检测时,主站能任意设定要查询的从站数量、从站号和各从站的点滴速度. d.收到从站发来的报警信号后,能声光报警并显示相应的从站号;

可用手动方式解除报警状态. (2)从站功能: (3)主站和从站间的通信方式不限,通信协议自定,但应尽量减少信号传输线的数量. (4)其它. a.能输出从站号、点滴速度和报警信号;

从站号和点滴速度可以任意设定. c.对异常情况进行报警. b.接收主站设定的点滴速度信息并显示.

四、说明

1、控制电机类型不限,其安装位置及安装方式自定

2、储液瓶用医用250毫升注射液玻璃瓶(瓶中为无色透明液体).

3、受液瓶用1.25升的饮料瓶.

4、点滴器采用针柄颜色为深蓝色的医用一次性输液器(滴管滴出20点蒸馏水相当于1ml±0.1ml).

5、赛区测试时,仅提供医用移动式点滴支架,其高度约1.8m,也可自带支架;

测试所需其它设备自备.

6、滴速夹在测试开始后不允许调节.

7、发挥部分第(2)项从站功能中,c中的"异常情况"自行确定. 设计方案 h1 h2 光电或电容检测

一、点滴检测

1、光电检测 药液是透明液体,即液滴透光很好,检测到的光电信号很弱. 液滴内的"光路"复杂,对安装位置要求苛刻. LED 光电接收 可能只接收到"一束"光 可能接收到"三束"光 液滴 无液滴时 有液滴时 电容较小 电容较小 电容较大 极板

2、电容检测 药液的主要成份是水,水的介电系数是空气的80倍. 需要在两个极板上加一定频率和幅度的交流电. 用注极话筒检测滴斗的"震动" 某些药物"怕光",而不能用光来检测 放大器 滤波器 整形电路 注极话筒 提高灵敏度 滤掉"噪音"

3、震动检测 点滴脉冲 滴斗 与门 计数器 定时器 点滴脉冲 如T=1分钟,速度最大误差是±1滴/分,实时性差 T 如T=1秒种,速度最大误差是±1滴/秒,不允许!! 实际电路是"一体"的

二、点滴速度的换算

1、定时检测 与门 计数器 时标脉冲 点滴脉冲

2、计时加检测 N 2分频

1 2

3 4 Ts 设:Ts=1mS, N是相邻两滴之间的时间间隔对"时标"的计数 则相邻两滴所花的时间是:T=N*Ts÷1000(S) 点滴的速度为:60*1/T 相邻两滴所花的时间最大误差±1mS,精度很高,实时性强 速度计算 电机正反转控制 实际速度显示 设定速度显示 设定速度(键盘) 比较 液面报警 液面(h1)检测 电动机(控制h2) 点滴检测

三、控制框图 涡杆 涡轮涡杆减速器 涡轮 特点:具有自锁能力,无需刹车机构 减速比大 效率较低 带涡轮涡杆减速器的直流电动机

四、升降控制

五、发挥部分 主站 从站1 485总线 从站2 从站16 主站对从站的监控过程. 主站先发地址及操作码,需两个字节. 地址及操作码 回传数据 与主站发的地址吻合的一个从站就将执行相应的操作. 监测:从站将点滴速度数量报警信息回传到主站. 控制:设定该站的点滴速度.