海面燃油泄漏紫外線探測(cè)器數(shù)據(jù)采集板的設(shè)計(jì)
西安達(dá)泰電子有限責(zé)任公司技術(shù)部
關(guān)鍵詞：燃油泄漏、紫外線探測(cè)器、紫外線傳感器，信號(hào)放大器、數(shù)據(jù)采集、油污探測(cè)
一、新型紫外線探測(cè)器
紫外線(UV)輻射是所有波長(zhǎng)于10與400納米之間的輻射。它們按波長(zhǎng)分為紫外線A 、紫外線B、紫外線C 和真空紫外線四類(如圖 1所示)。在現(xiàn)今科技上，紫外線探測(cè)器所扮演的角色越來(lái)越重要，對(duì)于光盲(定義：對(duì)可見(jiàn)光不敏感)或日盲(定義：對(duì)太陽(yáng)光譜不敏感)的紫外線探測(cè)器的需求亦更大。光盲的紫外線探測(cè)器對(duì)紫外線擁有特別高的敏感度，但對(duì)可見(jiàn)光及紅外線輻射的敏感度極低。就于地球表面的各項(xiàng)應(yīng)用而言，日盲探測(cè)器能提供更短的截止波長(zhǎng)，所以只能探測(cè)比可以穿透大氣層的太陽(yáng)輻射更短波長(zhǎng)的紫外線。 由于臭氧層的吸收作用，接近地球表面的太陽(yáng)輻射波長(zhǎng)均在290納米以上。因此具有截止波長(zhǎng)少于280納米的紫外線探測(cè)器統(tǒng)稱為日盲類型。光盲/ 日盲的紫外線探測(cè)器能夠應(yīng)用于工業(yè)器材、科學(xué)研究及消費(fèi)市場(chǎng)。這些應(yīng)用包括火警探測(cè)、火焰燃燒控制、紫外線天文學(xué)、生物和醫(yī)療應(yīng)用，以及個(gè)人保健產(chǎn)品等。
二、探測(cè)擴(kuò)散的燃油
若海面上的輪船泄漏燃油，會(huì)嚴(yán)重污染海洋生態(tài)。運(yùn)用光盲紫外線探測(cè)器探測(cè)海面上擴(kuò)散的燃油是非常方便的。由于燃油的擴(kuò)散速度驚人，數(shù)分鐘內(nèi)擴(kuò)散范圍便會(huì)倍增，實(shí)時(shí)探測(cè)是十分重要的。因此，我們需要一個(gè)探測(cè)裝置，其功能不單能探測(cè)燃油泄漏的發(fā)生，而且能實(shí)時(shí)確切地告訴我們?nèi)加蛿U(kuò)散的范圍。換句話說(shuō)，我們需要一個(gè)紫外線照相機(jī)，即具有成像功能的紫外線探測(cè)器。背后的物理概念是因?yàn)橛偷恼凵渎时人母撸杂蛯?duì)光的反射率比海水的較大，其差異在紫外光譜最為明顯，所以我們可以利用人造紫外線發(fā)生器向海面發(fā)射紫外線，通過(guò)紫外線傳感器和高精度采集板采集從海面反射回來(lái)的紫外線輻射信號(hào)的強(qiáng)度，便可探測(cè)燃油的泄漏及其擴(kuò)散。
三、采集板技術(shù)要求
? 通訊接口為RS485，波特率1200bps，數(shù)據(jù)格式8，N，1；
? 單通道差動(dòng)電壓信號(hào)輸入，信號(hào)電壓范圍0~20mV；信號(hào)輸入接頭用兩個(gè)SMA的座并聯(lián)。
? 輸出1路閃光燈的觸發(fā)控制信號(hào)，三極管開(kāi)集電極（OC）輸出；
? 輸出1路繼電器報(bào)警輸出；
? 由上位機(jī)通過(guò)RS485發(fā)送啟動(dòng)命令：設(shè)置閃光燈觸發(fā)時(shí)間間隔（0~500毫秒），延遲時(shí)間（0~60000毫秒），以及閃光次數(shù)，采集板收到此命令后按照設(shè)置參數(shù)啟動(dòng)閃光；
? 由上位機(jī)通過(guò)RS485發(fā)送查詢命令：回傳閃爍前的信號(hào)平均值，燈每次閃爍后的信號(hào)峰值。在下次閃燈命令前可以隨時(shí)多次重復(fù)查詢；
? 由上位機(jī)通過(guò)RS485發(fā)送命令：設(shè)置報(bào)警值；
? 報(bào)警輸出判斷規(guī)則：
當(dāng)本次閃光峰值超過(guò)報(bào)警值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)，再次測(cè)試并判斷峰值，如果2次峰值均超過(guò)報(bào)警值，則報(bào)警繼電器動(dòng)作。
重新設(shè)置報(bào)警值可以解除報(bào)警信號(hào)；發(fā)送啟動(dòng)命令也可以解除報(bào)警信號(hào)；
? 信號(hào)放大系數(shù)根據(jù)實(shí)際信號(hào)，可通過(guò)選定電阻固定；
? 要求信號(hào)輸出無(wú)工頻干擾。
四、DTE112采集板通訊命令
采集板向主機(jī)發(fā)送命令時(shí)，為了在串口助手中調(diào)試方便，在每一個(gè)回復(fù)命令的結(jié)尾符“#”后面，增加了一個(gè)回車符（0x0D）和一個(gè)換行符(0x0A)。
4.1、設(shè)置參數(shù)命令
設(shè)置命令都是以DT開(kāi)頭，緊跟著的是地址碼，然后是命令代碼，然后是一個(gè)冒號(hào)“：”，然后是數(shù)字，最后是結(jié)尾符“#”。
注意：設(shè)置參數(shù)具有存儲(chǔ)記憶功能，如果不修改參數(shù)的話，不需要重新設(shè)置。如果不清楚當(dāng)前的參數(shù)，可以使用查詢參數(shù)命令。
? 設(shè)置閃光脈沖寬度：
命令代碼：DTnW:xxx#
地址碼n：一個(gè)字符，例如0~9，a~z,注意是ASCII碼。
參數(shù)范圍xxx：5～500，單位mS
例子：采集板地址為2，當(dāng)設(shè)置脈沖寬度為150ms時(shí)，DT2W:150#
命令設(shè)置成功后，2號(hào)采集板返回：DT2w:150#
? 設(shè)置閃光脈沖間隔：
命令代碼：DTnI:xxxx#
? 設(shè)置閃光次數(shù)：
命令代碼：DTnN：xx#
? 設(shè)置報(bào)警閾值：
命令代碼：DTnA:xxxx#
? 修改采集板地址碼：
命令代碼：DTnD:x#
4.2、工作命令
工作命令都是以DT開(kāi)頭，緊跟著的是地址碼，然后是命令代碼，最后是結(jié)尾符“#”。
? 啟動(dòng)命令：
命令代碼：DTnS#
例子：主機(jī)發(fā)送啟動(dòng)命令，DT3S#
3號(hào)采集板按照設(shè)置的參數(shù)輸出閃光信號(hào)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，閃光結(jié)束后。 3號(hào)采集板返回：
DT3=:120，2499，1#
表示背景噪聲為120mV，峰值為2499mV，1表示3號(hào)采集板報(bào)警。 如果是0# 表示未報(bào)警，系統(tǒng)首次執(zhí)行啟動(dòng)命令回復(fù) 2#，如果在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)報(bào)警標(biāo)志為2，則說(shuō)明系統(tǒng)自動(dòng)重啟了。
五、采集板的動(dòng)作
當(dāng)采集板接收到命令：設(shè)置閃光脈沖寬度、設(shè)置閃光脈沖間隔、設(shè)置閃光次數(shù)、設(shè)置報(bào)警閾值時(shí)，采集板會(huì)把命令字小寫(xiě)后返回主機(jī)，設(shè)置參數(shù)的命令同時(shí)存儲(chǔ)到控制器中，除非下次重新設(shè)置。
當(dāng)采集板接收到啟動(dòng)命令時(shí)，先返回已啟動(dòng)命令，然后執(zhí)行如下的操作（假設(shè)閃光次數(shù)設(shè)置為3）：
六、采集板的圖片及接線
電源插座：連接+12V和-12V直流電源。
RS485插座：連接通信線，如果距離大于200米，建議采用線徑大于1平方mm的雙絞線.
信號(hào)輸入：SMA
輸出信號(hào)插座：報(bào)警繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)，閃光信號(hào)
七、信號(hào)圖片實(shí)錄：
八、紫外線探測(cè)器圖片
九、承接產(chǎn)品定制開(kāi)發(fā)
西安達(dá)泰電子技術(shù)開(kāi)發(fā)部承接數(shù)據(jù)采集、無(wú)線測(cè)控等產(chǎn)品的定制項(xiàng)目。定制流程為：
1. 雙方技術(shù)人員初步溝通；
2. 由甲方起草詳細(xì)技術(shù)要求，乙方協(xié)助完成
3. 乙方根據(jù)技術(shù)要求起草產(chǎn)品定制協(xié)議，其中包括詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)、定制周期、測(cè)試周期、樣機(jī)數(shù)量、定制費(fèi)用、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等內(nèi)容。
4. 在甲方按協(xié)議條款支付費(fèi)用后，乙方正式開(kāi)始產(chǎn)品定制工作。
5. 乙方提交樣機(jī)由甲方進(jìn)行測(cè)試。
6. 樣機(jī)測(cè)試合格后進(jìn)行小批量生產(chǎn)。
7. 小批試完成后，定制任務(wù)完成。
8. 項(xiàng)目合作請(qǐng)撥打電話029-88317318技術(shù)咨詢。
9. 請(qǐng)?jiān)谶_(dá)泰官方網(wǎng)站下載《技術(shù)開(kāi)發(fā)委托合同樣板》
