本实用新型专利技术公开了一种冷冻干燥机的监测系统，其包括：传感器单元、第一ZigBee节点、第二ZigBee节点以及数据采集单元；其中：传感器单元安装于冷冻干燥机的内部，用于同时监测温度和压力；传感器单元与第一ZigBee节点相连；第二ZigBee节点与数据采集单元相连；第一ZigBee节点用于发射信号，第二ZigBee节点用于接收信号，第一ZigBee节点和第二ZigBee节点之间无线连接；传感器的信号通过第一ZigBee节点以及第二ZigBee节点传输给数据采集单元。本实用新型专利技术的冷冻干燥机的监测系统，可同时监测冷冻干燥机的温度和压力信息，能耗低，分辨率高。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及冷冻干燥领域，特别涉及一种冷冻干燥机的监测系统。
技术介绍
冷冻干燥技术广泛应用在制药和生物
以及食品、农业等行业。由于冻干机所提供的温度，湿度，压力决定了产品的质量，所以监测和控制这些因素成为影响冷冻干燥产品质量的重要环节。传统冻干机的监测采用有线传感网络，在压力和温度测量上分辨率并不是很高，这也限制了该技术在生物医药方面的应用。自美国军方在上世纪50年代因为要检测和跟踪苏联潜艇而建立的第一个无线传感器网络(WSN)至今，随着技术发展，现代的无线传感器网络被广泛应用于军事，科学技术，工业和消费应用。2010年，有人提出了冻干机低功耗无线温度监测系统，2014年也已开发出利用热电偶阵列衡量一个冻干瓶的温度变化的系统。上述两种冻干机都是用于监测其温度变化的，但是在冷冻干燥过程中，其冻干机的压力与温度是一样重要的，应同时监测其压力和温度变化。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术中存在的问题，提出一种冷冻干燥机的监测系统，可同时监测冻干机的压力和温度，分辨率高、能耗低、传输快，解决了现有技术中分辨率不高或只能监测温度的问题。为解决上述技术问题，本技术是通过如下技术方案实现的:本技术提供一种冷冻干燥机的监测系统，其包括:传感器单元、第一 ZigBee节点、第二 ZigBee节点以及数据采集单元；其中:所述传感器单元安装于冷冻干燥机的内部，用于同时监测温度和压力；所述传感器单元与所述第一 ZigBee节点相连；所述第二 ZigBee节点与所述数据采集单元相连；所述第一 ZigBee节点用于发射信号，所述第二 ZigBee节点用于接收信号，所述第一 ZigBee节点和第二 ZigBee节点之间无线连接；所述传感器的信号通过所述第一 ZigBee节点以及所述第二 ZigBee节点传输给所述数据采集单元。由于传感器单元需安装在一个封闭的空间，即冷冻干燥机内部，所以传感器必须尽可能地减少电能消耗，本技术采用ZigBee无线传感网络，减低了系统的能耗；且ZigBee网络不需要任何无线电设备认证，它使用2.4GHz工业、科学和医疗(ISM)无线电波段，简化了系统结构，降低了其成本；采用能够同时监测温度和压力的传感器单元，且分辨率高，能够很好的监测冻干机的温度和压力信息，进而提高了产品的质量。较佳地，所述传感器单元包括依次连接的传感器、模数转换器、第一串行外设接P ；所述第一 ZigBee节点包括第二串行外设接口 ；所述传感器单元与所述第一 ZigBee节点的连接通过所述第一串行外设接口与所述第二串行外设接口的连接来实现。较佳地，所述第二 ZigBee节点包括第三串行外设接口 ；所述数据采集单元包括RS-232接口 ；所述第二 ZigBee节点与所述数据采集单元的连接通过所述第三串行外设接口与所述RS-232接口的连接来实现；所述第三串行外设接口与所述RS-232接口通过USB转换器连接。较佳地，所述第一 ZigBee节点包括第一单片机和ZigBee发射器，所述第二串行外设接口设置在所述第一单片机上；所述第二 ZigBee节点包括第二单片机和ZigBee接收器，所述第三串行外设接口设置在所述第二单片机上。较佳地，所述第一单片机和所述第二单片机的型号为8051。较佳地，所述传感器为高度计传感器，其可同时感应温度和压力信息，且感应范围大，能耗小。较佳地，所述高度计传感器的型号为MS5801-01BA。较佳地，所述传感器模块还包括:电压调节器，经所述电压调节器为所述传感器供电。较佳地，所述电压调节器的型号为TPS7A4533。相较于现有技术，本技术具有以下优点:(I)本技术提供的冷冻干燥机的监测系统基于无线传感网络，可同时监测冻干机的温度和压力，分辨率高，能够很好的监测冻干机的温度和压力信息，进而提高了产品的质量；(2)本技术利用ZigBee无线传感网络，能耗低，传输速度快；且无需任何无线电设备认证，简化了系统结构，降低了成本。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。【附图说明】下面结合附图对本技术的实施方式作进一步说明:图1为本技术的冷冻干燥机的监测系统的原理图；图2为本技术的冷冻干燥机的监测系统的传感器单元和第一 ZigBee节点的结构示意图；图3为本技术的冷冻干燥机的监测系统的数据采集单元和第二ZigBee节点的结构不意图；图4为本技术的高度计传感器与电压调节器的电路连接原理图。标号说明:1_传感器单元，2-第一 ZigBee节点，3-第二 ZigBee节点，4-数据采集单元，5-冷冻干燥机；11-传感器，12-模数转换器，13-第一串行外设接口 ；21-第一单片机，22-ZigBee发射器，23-第二串行外设接口 ；31-第二单片机，32-ZigBee接收器，33-第三串行外设接口 ；41-数据采集器，42-RS-232 接口。【具体实施方式】下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种冷冻干燥机的监测系统，其特征在于，包括：传感器单元、第一ZigBee节点、第二ZigBee节点以及数据采集单元；其中：所述传感器单元安装于冷冻干燥机的内部，用于同时监测温度和压力；所述传感器单元与所述第一ZigBee节点相连；所述第二ZigBee节点与所述数据采集单元相连；所述第一ZigBee节点用于发射信号，所述第二ZigBee节点用于接收信号，所述第一ZigBee节点和第二ZigBee节点之间无线连接；所述传感器的信号通过所述第一ZigBee节点以及所述第二ZigBee节点传输给所述数据采集单元。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陆蔺，程磊，罗红艳，石瑞华，吴琦，
申请(专利权)人：苏州工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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