智能流量温度测控仪

　　一、概述

　　在食品行业，使用灭菌设备对液体食品，如各种果汁、乳汁等进行灭菌时，经常遇到两个间题:一是对液体流量进行标定，以适应生产工艺的需要，二是对灭菌温度和出料温度检测并对灭菌温度实行自动控制。为满足用户要求，我们研制了智能流量温度测控仪。它既可对液体的流量进行标定，又可对温度检测和控制言、

　　二、硬件设计及工作原理

　　1.硬件设计

　　智能流量温度测控仪的系统结构框图如图1所示。控制对象为灭菌设备中的电热丝，检测元件为AD590温度传感器和LWGY一6型涡轮流量传感器，执行器为双向可控硅，下面就各部分电路设计作具体设明:

　　(1)数字显示电路.它为静态锁存数码显示电路，结构简单，程序设计量小，CPU负担很轻。

　　(2)交流电全波过零检侧电路由降压整流和单稳整形电路组成.交流电压信号首先通过降压整流，然后通过双可重触发单稳触发器74LS123，形成与其同步的零点脉冲序例.它有三个作用:a、半波计数;b、形成触发双向可控硅的同步脉冲;c、向8031单片机申请中断。该电路具有通用性，可用于其它微机测控系统中。

　　(3)可控硅控制电路’它采用严向可控硅交流调功方式控制电热丝发热量，即在每一控制周期内改变加在电热丝上交流电压半波的个数来佩节其发热量，由于采用过零触发，干扰小，器件运行可靠.

　　(4)温度检测电路待检测液体的温度经温度传感器AD590将温度信号转变为电流信号，由龙十六路模拟开关集成电路CD4067选择，通过ICL7650运算放大器，将电流信号转变为电压信号后，送给A/D转换器MC144330M C 14433具有抗共模干扰能力强，自动调零和自动切换量程等优点。但是它的转换速度慢，为了避免等待，它的EOC端通过一个反相器接到8031函丽端。每当转换结束，EOC端输出脉冲，使8031中断，读取A/D转换结果，存放于RAM区指定单元，等待进一步处理。

　　(5)流量标定电路由LWGY - 6型涡轮流量传感器和整形电路组成。液体首先通过阀门，然后通过LWGY一6型涡轮流量传感器，将流量转变为频率脉冲信号;整形之后送人8031单片机，再经计算，把流量计算结果送给显示电路。与此同时，旋转阀门控制流量，并观察显示结果，直到显示值符合给定流量值为止。

　　2、工作原理

　　测控仪加电后，首先初始化，然后合上流量标定键K1，对液体流量进行标定。标定完成后，断开K1。灭菌温度给定值通过K2-}-K5输人。合上运行键K6，灭菌器开始对液体升温加热，单片机自动检测液体的灭菌温度与给定值比较，通过PID调节运算，得到一个调功控制字，控制触发电路及双向可控硅的通断，从而使液体在规定的温度下加热灭菌。液体流量、灭菌温度和出料温度随时检测并通过数字显示电路显示。