(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021116857.7
(22)申请日 2020.06.17
地址 211300 江苏省南京市高淳区东坝信
息新材料产业园799号
(72)发明人 杨柏依 张泳 鲁守东 储墨
(74)专利代理机构 济南方宇专利代理事务所
(普通合伙) 37251
代理人 史长敏
(51)Int.Cl.
G01N 33/00(2006.01)
H04M 1/72403(2021.01)
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型公开了一种基于手机端APP的氧
化锆氧量分析仪远程自动标定装置，包括云端服
务器、氧化锆氧量分析仪、以及手机端APP，氧化
锆氧量分析仪包含有标定单元箱、氧探头、变送
器，并位于安装现场，手机端APP通过云端服务器
与标定单元箱内的标定单元GPRS网络模块实现
数据传输，从而实现远程自动标定，远程自动标
定的方便性可以使标定次数大大增加，提高了仪
表的检测数据准确性、可靠性，有利于生产工艺
指标合理化，
有利于生产稳定。权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 212780691 U 2021.03.23
C N 212780691
U
1.一种基于手机端APP的氧化锆氧量分析仪远程自动标定装置，包括云端服务器、氧化锆氧量分析仪、以及手机端APP；其特征在于：所述氧化锆氧量分析仪包含有标定单元箱、氧探头、变送器，并位于安装现场；所述标定单元箱由控制板、电磁阀、流量计、标气组成；所述氧探头为包含氧传感器的探头，
所述氧传感器的探头含有电炉和测温元件，以及标气导入管线，所述氧探头能将被测气体组分中的氧含量检测出来并转换为伏电信号；
所述变送器能将所述氧探头输出的伏电信号转换为与被测气体组分中的氧含量百分数相对应的4‑20mA电流输出，同时输出加热电压给所述氧探头、测出所述氧传感器的温度，所述变送器并接收各种标定输入信号，输出自动标定时的各个电磁阀驱动信号，完成标定过程；
所述标定单元箱内的控制板、电磁阀及其管路、接线组成为标定单元，所述标定单元还包含有国家二级标准量程气钢瓶和零点气钢瓶、标气转子流量计，所述标定单元并装有GPRS网络模块，能通过互联网实现数据收发，并通过所述云端服务器与所述手机端APP传输数据。
2.根据权利要求1所述的基于手机端APP的氧化锆氧量分析仪远程自动标定装置，其特征在于：所述变送器分为硬件和软件两部分，所述变送器硬件上包含有用于接收触发标定程序信号的输入端子及其内部电路，量程气体电磁阀、零点气电磁阀、标定气总电磁阀控制输出端子及其内部电路，以及DC12V电源输出端子。
3.根据权利要求2所述的基于手机端APP的氧化锆氧量分析仪远程自动标定装置，其特征在于：所述手机端APP能在办公室或其他有网络互联的任意场所标定所述氧化锆氧量分析仪，所述标定单元的控制板接收所述手机端APP发出的通过所述云端服务器处理后转发的信号，并最终处理后传送到所述变送器，所
述变送器接收到该信号后启动内部自动标定程序，按时序依次输出控制所述标定气总电磁阀、所述量程气体电磁阀、所述零点气电磁阀的控制信号，控制这三个电磁阀按时间顺序依次动作，整个标定程序执行完成后，各电磁阀关闭，所述变送器退出标定状态返回正常工作状态。
4.根据权利要求3所述的基于手机端APP的氧化锆氧量分析仪远程自动标定装置，其特征在于：所述标定单元箱内部还设有手动就地标定按钮，所述手动就地标定按钮按下时所述氧量分析仪执行自动标定程序。
权 利 要 求 书1/1页CN 212780691 U
一种基于手机端APP的氧化锆氧量分析仪远程自动标定装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及氧化锆氧量分析仪技术领域，具体地说，涉及一种基于手机端APP 的氧化锆氧量分析仪远程自动标定装置。
背景技术
[0002]在化工、冶金、电力等行业中，对锅炉等各类燃烧设备产生的烟气中氧含量的检测基本都采用氧
化锆氧量分析仪，数量一般有数套到几十套，其作用都是通过监测氧含量来促进燃烧优化、节能环保、保证设备安全等。因此，保证氧化锆氧量分析仪能够长期稳定运行是关键。但是，由于氧化锆氧量分析仪的氧探头直接接触被测介质且因其工作原理决定需要工作于700℃及以上的高温，加至被测介质腐蚀性大、含粉尘等因素的影响，导致氧探头的性能随着使用时间的延长而变化，致其氧含量测量不准，在这种情况下，就需要经常性的、定期或不定期的校准。
[0003]目前，超过90%的氧化锆氧量分析仪都是采用人工去仪表安装现场打开控制柜或控制箱通过变送器键盘选择菜单校准。去现场打开仪表外壳，不利于防爆，去现场一趟路程较远，耽误时间和人工，这种校准方式决定了校准的次数不可能太多，这也就间接决定了设备的使用效率和测量数据的准确性、可靠性是否能够够达到预期的设计要求。并且，由于现场环境复杂、需要登高、存在可燃性、有毒性气体，危险性大，有时还会夜间去现场，不准的次数越多就越要经常去现场，这样无论是对于设备安全、正常生产、节能环保还是对于人员安全都存在很大的危险性。
[0004]总之，每次去现场进行校准，都得攀登现场设备、楼梯，现场环境温度高，有腐蚀性气体、毒性气体、可燃性气体存在。攀登现场设备、夜间作业、有毒气体存在威胁人员安全问题；腐蚀性气体、可燃性气体在开仪表控制柜时存在燃爆和腐蚀风险，可能会导致设备损坏和人员伤亡；因人工校准次数有限及时间上的滞后性会引起测量数据不准，可能会导致对工艺设备存在的隐患如设备泄漏等发现不及时，引起生产安全事故，再者也会因为测量数据不够准确不可靠引起生产工艺指标控制不合理，达不到
节能降耗、减排的目的，不利于生产的稳定。因此，这种传统校准方式会导致维护人员会经常去设备安装现场，不利于维护人员人身安全、设备安全、生产安全，浪费人工。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于，提供一种基于手机端APP的氧化锆氧量分析仪远程自动标定装置，以解决上述的技术问题。
[0006]为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：
[0007]一种基于手机端APP的氧化锆氧量分析仪远程自动标定装置，包括云端服务器、氧化锆氧量分析仪、以及手机端APP；其特征在于：所述氧化锆氧量分析仪包含有标定单元箱、氧探头、变送器，并位于安装现场；所述标定单元箱由控制板、电磁阀、流量计、标气组成；所述氧探头为包含氧传感器的探头，所述氧传感器的探头含有电炉和测温元件，以及标气导
入管线，所述氧探头能将被测气体组分中的氧含量检测出来并转换为伏电信号；
[0008]所述变送器能将所述氧探头输出的伏电信号转换为与被测气体组分中的氧含量百分数相对应的4‑20mA电流输出，同时输出加热电压给所述氧探头、测出所述氧传感器的温度，所述变送器并接收各种标定输入信号，输出自动标定时的各个电磁阀驱动信号，完成标定过程；
[0009]所述标定单元箱内的控制板、电磁阀及其管路、接线组成为标定单元，所述标定单元还包含有国家二级标准量程气钢瓶和零点气钢瓶、标气转子流量计，所述标定单元并装有GPRS网络模块，能通过互联网实现数据收发，并通过所述云端服务器与所述手机端APP传输数据。
[0010]进一步地，所述变送器分为硬件和软件两部分，所述变送器硬件上包含有用于接收触发标定程序信号的输入端子及其内部电路，量程气体电磁阀、零点气电磁阀、标定气总电磁阀控制输出端子及其内部电路，以及DC12V电源输出端子；所述变送器软件上包含有允许外部触发标定程序的接入点，在自动执行的标定程序上包含有所述变送器读取的氧探头输出氧电势信号的时间长短设置，用于确保读数稳定后进行下一步的自动调整零点和量程系数，达到校正的目的。
[0011]进一步地，所述手机端APP通过扫描所述标定单元的GPRS网络模块上的二维码添加所述氧化锆氧量分析仪设备，所述手机端APP添加设备后，再单击已添加的设备，进入设置界面，所述设置界面包含有定时控制、联动控制、开关量监测、报警设置、地图定位、模拟量检测、互锁模式、点动控制选项，进入上述各选项能进行设置和保存；所述手机端APP在远程标定时，点击设备图标，再单击“点动”图标即能启动所述氧化锆氧量分析仪执行远程自动标定。
[0012]进一步地，所述手机端APP能在办公室或其他有网络互联的任意场所标定所述氧化锆氧量分析仪，所述标定单元的控制板接收所述手机端APP发出的通过所述云端服务器处理后转发的信号，并最终
处理后传送到所述变送器，所述变送器接收到该信号后启动内部自动标定程序，按时序依次输出控制所述标定气总电磁阀、所述量程气体电磁阀、所述零点气电磁阀控制信号，控制这三个电磁阀按时间顺序依次动作，整个标定程序执行完成后，各电磁阀关闭，所述变送器退出标定状态返回正常工作状态。
[0013]进一步地，所述标定单元箱内部还设有手动就地标定按钮，所述手动就地标定按钮按下时所述氧量分析仪执行自动标定程序，其作用是当远程自动标定不正常时，按下所述手动就地标定按钮看是否能够正常执行自动标定程序，若不能则是所述标定单元箱或所述变送器存在问题，否则是所述手机端APP问题或远程网络联结不畅通。
[0014]进一步地，所述标定单元的控制板用于接收所述变送器输出的电磁阀驱动信号，控制标气流动，以及接收互联网传输来的远程自动标定启动信号或所述手动就地标定按钮的一键自动标定信号，经过处理后传输给所述变送器执行自动标定程序。
[0015]有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
[0016]1、由于在手机APP端即可对氧化锆氧量分析仪远程自动标定，可以使维护人员不用去设备安装现场就可在办公室或其他任何有互联网的场所即可进行标定，使操作简单方便、无需登高或夜间登高作业，也无需进入有毒有害、有可燃气体场所作业，保证人员安全和设备安全，还可节省人工。
[0017]2、由于在手机APP端即可对氧化锆氧量分析仪远程自动标定，因标定简单易行，使定时或不定时标定次数大大增加，确保了氧化锆氧量分析仪测量数据的稳定性、可靠性、准确性，必然会进一步促进优化生产工艺指标、生产稳定、预防设备隐患、生产安全、节能降耗、减排，提高经济效益。
[0018]3、除了可实现远程自动标定外，特殊情况下也可以在就地实现通过变送器的键盘和显示菜单进标定，同时也可通过标定单元箱里的手动就地标定按钮进行一键自动标定，还可通过该一键自动标定功能检查远程自动标定功能出现故障时的故障部位。这一系列的设置更可保证氧化锆氧量分析仪的安全稳定运行，提高设备开表率和利用率。
附图说明
[0019]图1是本实用新型一种实施例的控制流程示意图；
[0020]图2是本实用新型中所述标定单元的示意图；
[0021]图3是本实用新型中所述变送器接线端子变更的示意图；
[0022]图4是本实用新型中所述变送器控制时序的示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]实施例：
[0025]如图1所示，根据本实用新型实施例所述的一种氧化锆氧量检测元件标定装置，包括云端服务器、氧化锆氧量分析仪、以及手机端APP，其中，氧化锆氧量分析仪包含有标定单元箱、氧探头、变送器，并位于安装现场，其中，标定单元箱由控制板、电磁阀、流量计、标气组成，其中，氧探头为包含氧传感器的探头，氧传感器的探头含有电炉和测温元件，以及标气导入管线，氧探头可以将被测气体组分中的氧含量检测出来并转换为伏电信号。[0026]其中，变送器可以将氧探头输出的伏电信号转换为与被测气体组分中的氧含量百分数相对应的4‑20mA电流输出，同时输出加热电压给氧探头、测出氧传感器的温度，变送器并接收各种标定输入信号，输出自动标定时的各个电磁阀驱动信号，完成标定过程。[0027]其中，标定单元箱内的控制板、电磁阀及其管路、接线组成为标定单元，如图2所示，标定单元还包含有国家二级标准量程气钢瓶和零点气钢瓶、标气转子流量计，标定单元内部并装有GPRS网络模块，可通过互联网实现数据收发，并通过云端服务器与手机端APP传输数据。
[0028]本实施例中，变送器分为硬件和软件两部分，如图3所示，变送器硬件上变更后增加了包含有用于
接收触发标定程序信号的输入端子及其内部电路，增加了量程气体电磁阀、零点气电磁阀、标定气总电磁阀控制输出端子及其内部电路，以及增加了DC12V电源输出端子，变送器软件上包含有允许外部触发标定程序的接入点，在自动执行的标定程序上包含有变送器读取的氧探头输出氧电势信号的时间长短设置，用于确保读数稳定后进行下一步的自动调整零点和量程系数，达到校正的目的。
[0029]本实施例中，用户手机安装手机端APP后，手机端APP通过扫描标定单元的GPRS网
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