RU2570216C1

RU2570216C1 - Measurement module

Info

Publication number: RU2570216C1
Application number: RU2014134911/28A
Authority: RU
Inventors: Олег Александрович Поваляев
Original assignee: Олег Александрович Поваляев
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2015-12-10

Abstract

FIELD: measurement equipment.

SUBSTANCE: measurement module is proposed, the body of which consists of a base and a cover. The base of the body is made flat, and its external surface is equipped with a magnet plate, on the inner surface along the contour there is a guide element, and location beds are fixed for power supply sources, and between location beds there are tubular stands with a threaded axial hole, on which a printed circuit board is fixed, connecting wires of which are connected to an input socket and/or a sensitive measurement element, and which includes a port for connection to the computer. The cover is made as lenticular and comprises two parts, nose and main part interacting along the detachment line, besides, the nose part is equipped with at least one window, for exit of the sensitive element and/or input socket, in the rear area of the main part of the cover there is a window for connection of the port with the computer USB. The contour of the main part of the cover is equipped with a guide element interacting with the support element of the nose part of the cover and the guide element of the flat base.

EFFECT: convenience of operation and provision of measurements of a whole row of physical values.

7 cl, 8 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к приборостроению, а именно к элементам корпусных конструкций для размещения электронных блоков и других различных измерительных и передающих элементов приборов.The present invention relates to instrumentation, and in particular to elements of housing structures for placing electronic units and various other measuring and transmitting elements of devices.

Известно техническое решение по патенту РФ №2239865, кл. G06F 1/16, «Корпусная конструкция для размещения электронных компонентов», содержащая секционный корпус, состоящий из основания передней и задней стороны, а также съемную крышку по типу кожуха. В корпусе закреплены блок питания, электронные блоки. Однако данная корпусная конструкция не может быть использована в ручном применении для измерения и передачи измеренных физических параметров.Known technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2239865, class. G06F 1/16, “Housing design for accommodating electronic components”, comprising a sectional housing consisting of a front and rear base, as well as a removable cover in the form of a casing. A power supply unit, electronic units are fixed in the housing. However, this case design cannot be used in manual applications for measuring and transmitting measured physical parameters.

Известно техническое решение по патенту РФ №2523767, кл. G01D 11/24, «Передатчик технологического параметра с дисплеем», включающий корпус, датчик технологических параметров, систему передачи этих параметров на дисплей, содержащий монтажную плату. Однако данный передатчик может использоваться только для передачи одного технологического параметра.Known technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2523767, class. G01D 11/24, “Transmitter of a technological parameter with a display”, including a housing, a sensor of technological parameters, a system for transmitting these parameters to a display containing a circuit board. However, this transmitter can only be used to transmit one technological parameter.

Известно техническое решение по патенту РФ №2034238, кл. G01D 11/24, «Многофункциональный корпус прибора», корпус которого включает переднюю и заднюю панели, а также кольца-стяжки, обеспечивающие устойчивость конструкции в горизонтальной плоскости. В одной из панелей установлена зафиксированная плата, что позволяет использовать прибор в качестве переносного или стационарного. Однако данная конструкция не удобна в эксплуатации, так как не достаточно комфортно размещается в руке пользователя.Known technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2034238, class. G01D 11/24, “Multifunctional housing of the device”, the housing of which includes front and rear panels, as well as tie rings, ensuring the stability of the structure in the horizontal plane. A fixed board is installed in one of the panels, which allows you to use the device as a portable or stationary one. However, this design is not convenient in operation, as it is not comfortable enough to fit in the user's hand.

Известно техническое решение, которое является ближайшим прототипом, по патенту РФ №2498426, кл. G12B 9/02, «Электронный блок с корпусом», при этом корпус выполнен в виде коробка и снабжен отверстием. В корпусе расположена снабженная соединительным проводом печатная плата, на которой смонтированы электронные компоненты. Электронный блок снабжен элементами фиксации. Однако данное техническое решение не может быть использовано для измерения различных физических параметров, неудобно в эксплуатации при удержании рукой.Known technical solution, which is the closest prototype, according to the patent of the Russian Federation No. 2498426, class. G12B 9/02, “An electronic unit with a housing”, the housing being made in the form of a box and provided with an opening. In the case there is a printed circuit board equipped with a connecting wire, on which electronic components are mounted. The electronic unit is equipped with fixing elements. However, this technical solution cannot be used to measure various physical parameters, it is inconvenient to use when held by hand.

Задачей настоящего изобретения является создание такого технического решения, которое было бы удобно в эксплуатации и обеспечивало бы проведение замеров целого ряда таких показателей, как температура, кислотность, напряжение, величина магнитного поля, яркость света, величина звука, сила давления, частота ударов и др. Кроме того, техническое решение должно надежно и удобно удерживаться рукой.The objective of the present invention is to provide such a technical solution that would be convenient in operation and would provide for the measurement of a number of indicators such as temperature, acidity, voltage, magnetic field, light brightness, sound, pressure, shock frequency, etc. In addition, the technical solution must be securely and comfortably held by hand.

Поставленная задача достигается тем, что в измерительном модуле, включающем снабженный отверстием корпус, в котором расположена снабженная соединительным проводом печатная плата, на которой смонтированы электронные компоненты, корпус состоит из основания и крышки, причем основание корпуса выполнено плоским, а его наружная поверхность снабжена магнитной пластиной, а на внутренней поверхности по внутреннему контуру выполнен направляющий элемент и закреплены ложементы для источников питания, а между ложементами выполнены с резьбовым осевым отверстием трубчатые стойки, на которых закреплена печатная плата, соединительные провода которой соединены с входным разъемом и/или с чувствительным измерительным элементом, фиксируемым в ложементе фиксатора, закрепленного на основании, печатная плата включает порт для подключения к компьютеру, при этом крышка выполнена двояковыпуклой и состоит из двух частей, носовой и взаимодействующей по линии разъема основной части, причем носовая часть снабжена не менее чем одним окном, для выхода чувствительного элемента и/или входного разъема, а по контуру основания носовой части крышки выполнен направляющий элемент, а внутри основной части крышки выполнены упоры-фиксаторы, прижимающие источники питания, а в задней зоне основной части крышки выполнено окно для соединения порта с USB компьютера, причем контур основной части крышки снабжен направляющим элементом, взаимодействующим с опорным элементом носовой части крышки и направляющим элементом плоского основания.The problem is achieved in that in the measuring module, which includes a housing provided with an aperture, in which a printed circuit board equipped with a connecting wire is mounted, on which electronic components are mounted, the housing consists of a base and a cover, the base of the housing being flat and its outer surface provided with a magnetic plate and on the inner surface along the inner contour a guide element is made and the lodgements for power sources are fixed, and between the lodgements made with a threaded with an axial hole, tubular racks on which a printed circuit board is fixed, the connecting wires of which are connected to the input connector and / or to a sensitive measuring element fixed in a lodgement of a latch fixed on the base, the printed circuit board includes a port for connecting to a computer, and the lid is biconvex and consists of two parts, the bow and interacting along the connector line of the main part, and the bow is provided with at least one window for the output of the sensing element and / or input p and the guide element is made along the contour of the base of the nose of the cover, and stop-clamps are pressed inside the main part of the cover, pressing power supplies, and in the rear area of the main part of the cover there is a window for connecting the port to the USB of the computer, and the contour of the main part of the cover is equipped with a guide an element interacting with the support element of the nose of the lid and the guide element of the flat base.

В носовой части крышки измерительного модуля по контуру окна выполнены ребра жесткости, а по бокам окна основной части крышки выполнены плоские ребра, фиксирующие порт.Stiffening ribs are made in the nose of the cover of the measuring module along the window contour, and flat ribs fixing the port are made on the sides of the window of the main part of the cover.

Линия разъема носовой и основной частей крышки может быть выполнена либо дугообразной, либо любой другой формы, например по прямой линии. Линия разъема носовой частей крышки выполнена с опорным элементом, а линия разъема основной части крышки выполнена с направляющим элементом. Опорный элемент носовой части крышки и направляющие элементы плоского основания, а также основания носовой и основной частей крышки выполнены в виде ступеньки. Фиксатор для чувствительного элемента, закрепленный на основании корпуса, выполнен в виде плоской фигуры.The connector line of the bow and the main parts of the cover can be either arched or any other shape, for example in a straight line. The connector line of the nose of the cover is made with a support element, and the connector line of the main part of the cover is made with a guide element. The supporting element of the nose of the cover and the guiding elements of the flat base, as well as the base of the bow and main parts of the cover are made in the form of a step. The latch for the sensing element, mounted on the base of the housing, is made in the form of a flat figure.

Изобретение поясняется следующими чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид измерительного модуля, вид сбоку, на фиг. 2 - то же, вид сверху, на фиг. 3 - носовая часть крышки, вид сбоку, на фиг. 4 - вид по стрелке А фиг. 3, на фиг. 5 - основная часть крышки, вид сбоку, на фиг. 6 - плоское основание измерительного модуля, вид с боку, на фиг. 7 - то же, вид сверху, на фиг. 8 - вид по стрелке В фиг. 5.The invention is illustrated by the following drawings. In FIG. 1 shows a general view of the measuring module, side view, in FIG. 2 is the same, top view, in FIG. 3 is a side view of the cap, side view, in FIG. 4 is a view along arrow A of FIG. 3, in FIG. 5 is a side view of the cap, in FIG. 6 is a flat base of the measuring module, side view, in FIG. 7 is the same, top view, in FIG. 8 is a view along arrow B of FIG. 5.

Измерительный модуль для измерения физических и химических показателей содержит корпус, выполненный в виде плоского основания 1 и крышки, выполненной двояковыпуклой коробообразной формы. Основание и крышка в сборе представляют собой полуяйцевидную форму, т.е. яйцо, разрезанное вдоль, т.е. имеет более острую носовую часть и более округлую заднюю часть основной части крышки. Крышка состоит из двух частей носовой 2 части и основной 3, которые соединяются по линии 4 разъема выполненной либо дугообразной формы, либо по любой другой форме. Плоское основание 1 выполнено овальным, яйцевидной формы, но может быть выполнено и любой другой формы. По контуру плоского основания 1 выполнен направляющий элемент 6, выполненный, например, в виде внутренней ступеньки 7. Наружная опорная сторона 8 основания 1 снабжена магнитной пластиной 9 для фиксации измерительного модуля на магнитопроводящей подставке, например демонстрационном столе (на чертеже не показано) при проведении опытов по измерению показателей. На внутренней стороне 11 плоского основания 1 выполнены ложементы 12 для источников питания (на чертеже не показаны), а между ложементами 12 выполнены трубчатые стойки 13 с осевыми резьбовыми отверстиями, на которых закреплена печатная плата 14, соединительный провод 15 которой соединен с чувствительным измерительным элементом 16. Чувствительный элемент 16 фиксируется в ложементе 17 плоского фиксатора 18, закрепленного на внутренней стороне 11 плоского основания 1, при этом фиксатор 18 может быть выполнен в виде плоской стойки. Печатная плата 14 включает порт 19 для подключения ее к компьютеру (на чертеже не показано). Носовая 2 часть крышки снабжена не менее чем одним окном 20, их может быть выполнено несколько штук, а основание 21 носовой 2 части крышки снабжено направляющим элементом, например, выполненным в виде внутренней 23 ступеньки, а линия 4 разъема с основной 3 частью крышки снабжена опорным элементом 24, например, выполненным в виде наружной 25 ступеньки. Внутри короба носовой 2 части крышки выполнены вертикальные ребра 26 жесткости, расположенные по боковым сторонам окна 20, и соединены в верхней части перемычкой 27. Носовая 2 часть крышки снабжена отверстиями 28, 29 разного диаметра, используемыми для вывода световодов, которые используются для контроля работы измерительного модуля.The measuring module for measuring physical and chemical indicators contains a housing made in the form of a flat base 1 and a cover made of a biconvex box-shaped. The base and cover assembly are semi-egg-shaped, i.e. an egg cut along, i.e. has a sharper nose and a more rounded back of the main part of the cover. The cover consists of two parts of the bow 2 parts and the main 3, which are connected along the line 4 of the connector made either arcuate shape, or in any other shape. The flat base 1 is oval, ovoid in shape, but can be of any other shape. A guide element 6 is made along the contour of the flat base 1, made, for example, in the form of an internal step 7. The outer supporting side 8 of the base 1 is provided with a magnetic plate 9 for fixing the measuring module to a magnetic conductive stand, for example, a demonstration table (not shown in the drawing) during experiments for measuring indicators. On the inner side 11 of the flat base 1, lodges 12 for power supplies (not shown) are made, and between the lodges 12 tubular racks 13 are made with axial threaded holes on which a printed circuit board 14 is fixed, the connecting wire 15 of which is connected to the sensitive measuring element 16 The sensing element 16 is fixed in the lodgement 17 of the flat latch 18, mounted on the inner side 11 of the flat base 1, while the latch 18 can be made in the form of a flat rack. The circuit board 14 includes a port 19 for connecting it to a computer (not shown in the drawing). The nasal 2 part of the lid is provided with at least one window 20, several pieces can be made, and the base 21 of the nasal 2 part of the lid is provided with a guide element, for example, made in the form of an internal 23 steps, and the line 4 of the connector with the main 3 part of the lid is provided with a support element 24, for example, made in the form of an outer 25 step. Inside the box of the bow part 2 of the lid, vertical stiffeners 26 are made, located on the sides of the window 20 and connected to the upper part by a jumper 27. The bow part 2 of the lid is provided with openings 28, 29 of different diameters used to output the light guides that are used to control the measurement module.

Как носовая 2, так и основная 3 части крышки выполнены двояковыпуклыми, обтекаемой формы, для удобного охватывания рукой оператора. Для лучшего восприятия и наглядности крышка может быть стилизована либо под панцирь божьей коровки, либо под панцирь черепахи, либо под внешний вид любого другого насекомого или животного. Внутри основной 3 части крышки выполнены упоры-фиксаторы 30, прижимающие источники питания и несколько трубчатых стоек 31 с резьбовыми осевыми отверстиями, используемыми для соединения плоского основания с крышкой. В задней зоне основной 3 части крышки выполнено окно 32 для соединения с USB компьютера. Контур 33 основания основной 3 части крышки выполнен с фиксирующим элементом 34, например, выполненным в виде внутренней ступеньки 35, взаимодействующей с опорной ступенькой носовой части крышки и внутренней ступенькой плоского основания. Как основание, так и крышка выполнены из тонкой пластмассы, в связи с чем крышка слегка деформирует, этому способствует также выполнение крышки из двух частей, что позволяет плоскому основанию и частям крышки надежно соединяться друг с другом по направляющим элементам, при этом дополнительно для более жесткой фиксации используются трубчатые стойки с осевыми резьбовыми отверстиями, в которые вкручиваются винты, соединяющие плоское основание и крышку. Окно 32 основной 3 части крышки внутри по боковым сторонам снабжено плоскими ребрами 36, для фиксации порта при подключении USB компьютера.Both the bow 2 and the main 3 parts of the lid are made of biconvex, streamlined shape, for convenient coverage by the operator’s hand. For better perception and visibility, the cover can be stylized either under the shell of a ladybug, or under the shell of a turtle, or under the appearance of any other insect or animal. Inside the main 3 parts of the lid, stoppers 30 are made, pressing the power sources and several tubular posts 31 with threaded axial holes used to connect the flat base to the lid. In the back zone of the main 3 parts of the cover, a window 32 is made for connecting to a computer USB. The contour 33 of the base of the main 3 parts of the cover is made with a locking element 34, for example, made in the form of an internal step 35, interacting with the support step of the nose of the cover and the inner step of the flat base. Both the base and the cover are made of thin plastic, in connection with which the cover slightly deforms, this is also facilitated by the implementation of the cover in two parts, which allows the flat base and parts of the cover to reliably connect to each other along the guide elements, while additionally for more rigid For fixation, tubular posts with axial threaded holes are used, into which screws are screwed that connect the flat base and the cover. Window 32 of the main 3 parts of the lid inside on the sides is equipped with flat ribs 36, for fixing the port when connecting a USB computer.

Измерительный модуль работает следующим образом. К печатной плате измерительного модуля посредством соединительных проводов подсоединяют входной разъем, к которому подключают датчик для измерения кислотности (вкуса) либо подключают сменный тот или другой чувствительный элемент, который может быть выполнен либо в виде щупа для измерения температуры, магнитного поля, либо в виде чувствительных элементов, для измерения частоты пульса, либо в виде штекеров, для измерения напряжения, либо в виде фотоэлемента для измерения яркости света, либо в виде микрофона, для измерения величины звука, либо датчик для измерения давления. Печатную плату подключают к компьютеру либо с помощью USB кабеля, либо по радиоканалу. Оператор либо охватывает рукой измерительный модуль, либо берет его в руки, затем либо направляет чувствительный элемент на исследуемый объект или опускает чувствительный элемент в исследуемую субстанцию, таким образом, производя те или иные замеры, которые благодаря функциональной возможности печатной платы преобразовываются и отображаются замеренные показатели на дисплее компьютера. Таким образом, один и тот же измерительный модуль при замене различных чувствительных элементов может использоваться в замере широкого диапазона физических и химических показателей.The measuring module operates as follows. An input connector is connected to the printed circuit board of the measuring module via connecting wires, to which a sensor is connected to measure acidity (taste), or one or another sensitive element is connected, which can be made either in the form of a probe for measuring temperature, magnetic field, or in the form of sensitive elements, for measuring the pulse rate, either in the form of plugs, for measuring voltage, or in the form of a photocell for measuring the brightness of light, or in the form of a microphone, for measuring the value of sound, For pressure measurement sensor. The circuit board is connected to the computer either using a USB cable or over the air. The operator either covers the measuring module with his hand, or picks it up in his hands, then either directs the sensitive element to the test object or lowers the sensitive element into the test substance, thus making certain measurements, which, thanks to the functionality of the printed circuit board, convert and display the measured values on computer display. Thus, the same measuring module when replacing various sensitive elements can be used to measure a wide range of physical and chemical indicators.

Предложенный измерительный модуль является многофункциональным, удобным в эксплуатации, надежным и простым в изготовлении, а благодаря своей обтекаемой форме выполнения является эстетически воспринимаемым в осязании по внешнему виду.The proposed measuring module is multifunctional, convenient to use, reliable and easy to manufacture, and due to its streamlined form of execution it is aesthetically perceptible in touch in appearance.

Claims

1. A measuring module, including a housing provided with an aperture, in which a printed circuit board equipped with a connecting wire is located, on which electronic components are mounted, characterized in that the housing consists of a base and a cover, the base of the housing being flat and its outer surface provided with a magnetic plate, and on the inner surface along the contour a guide element is made, and lodgements for power sources are fixed, and tubular tubes are made with threaded axial hole between the lodgements ki, on which a printed circuit board is fixed, the connecting wires of which are connected to the input connector and / or a sensitive measuring element, fixed in the lodgement of the latch mounted on the base, the printed circuit board includes a port for connecting to a computer, the lid is biconvex and consists of two parts nose and interacting along the connector line of the main part, and the nose part is provided with at least one window for the output of the sensing element and / or input connector, and along the nose base contour The guiding part of the cover is made of a guide element, and stops are fixed inside the main part of the cover, which pressurize the power sources, and in the rear zone of the main part of the cover there is a window for connecting the port to the USB of the computer, and the outline of the main part of the cover is equipped with a guiding element interacting with the support the nose of the cover and the guide element of the flat base.

2. The measuring module according to claim 1, characterized in that stiffening ribs are made in the nose of the cover along the window contour, and flat ribs are made on the sides of the window of the main part of the cover, fixing the port for connection from a USB computer.

3. The measuring module according to claim 1, characterized in that the connector line of the bow and main parts of the lid can be either arched or any other shape, for example in a straight line.

4. The measuring module according to claim 1, characterized in that the connector line of the nose of the cover is made with a support element, and the connector line of the main part of the cover is made with a guide element.

5. The measuring module according to claim 1, characterized in that the supporting element of the nose of the cover and the guiding elements of the flat base, as well as the base of the bow and main parts of the cover are made in the form of a step.

6. The measuring module according to claim 1, characterized in that the latch for the sensing element, mounted on the inner surface of the base of the housing, is made in the form of a flat figure.

7. The measuring module according to claim 1, characterized in that the bow can be provided with several windows.