專利名稱：數(shù)字物料位傳感器的制備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明數(shù)字物料位傳感器的制備屬于自動化檢測技術領域，具體而言是一種用于物料位檢測的傳感器制備的技術方案。
2、壓力式傳感器隨著半導體技術的發(fā)展，半導體表面擴散工藝在傳感器平衡電橋的制作中，得到了廣泛應用。擴散硅壓力傳感器是利用物料重力的壓強原理，在物料倉下檢測壓強或重量來換算料倉料位。
3、電容式物位傳感器它是依靠電容原理而制作的。電容是由兩極板和介質構成的，改變介質將改變電容量。物料作為電容的介質，物料淹沒傳感器越多，介質填充也越多電容量越大。通過檢測電容量的大小，來檢測物料位。主要由西德、日本、加拿大幾家生產(chǎn)，目前國內也有廠家生產(chǎn)。
能夠檢測物料的傳感器技術也不少，但是由于這些現(xiàn)有技術受使用條件等方面的限制，或者是價格過于昂貴，使它們的使用范圍受到了很大局限。比如超聲波傳感器只能在寬敞無粉塵的條件下使用(因為粉塵也產(chǎn)生反射波)，壓力式物料傳感器只能在具備稱重的條件下才能使用，而且它們的共同的特點是模擬量檢測方式易受溫度、大氣壓強、電磁波等環(huán)境條件的影響，使傳感器的穩(wěn)定性、可靠性、抗干擾性能無法適應使用條件的要求，應用范圍受到了很大局限。目前在工業(yè)控制或者是民用事業(yè)的物料位監(jiān)控仍無法實現(xiàn)自動化。
隨著科學技術的迅猛發(fā)展，物料位監(jiān)測控制已是現(xiàn)代化建建設中的重要組成部分，建材、化工、礦山、冶金、水利、電力等多方面的工業(yè)自動化建設中都急待需要解決準確、可靠的物料位自動化檢測技術。如煤礦的井下煤倉，水泥廠的生熟料庫，發(fā)電廠的入爐煤倉等料位檢測問題，都直接影響著這些行業(yè)的自動化進程。
2、擴大適用范圍，解決安裝、使用、維護方便的問題。使之在石子、沙土、煤炭等粉碎性物料位檢測中，能適應滿足各種使用條件。如深井、隧道、下水道、地下管溝等物料位監(jiān)測。
3、降低造價，提供一種結構簡單，適應性強的，可直接采樣的普及通用型物料位傳感器。
本發(fā)明數(shù)字物料位傳感器，一種數(shù)字式物料位傳感器，其特征在于是一種由若干個傳感元電路對物位點實現(xiàn)數(shù)字化信號取樣的傳感器，該傳感器由兩部分組成，一部分是傳感器芯片電路板12，另一部分是可塑性絕緣材料澆鑄外殼13，其傳感器芯片電路板12是由若干個傳感元電路對物位點實現(xiàn)數(shù)字化信號取樣的，由微處理器進行數(shù)據(jù)逐點檢索、統(tǒng)計、變送的電器組件14組成，其傳感器芯片電路板12置于支撐骨架17上，支撐骨架17用絕緣材料制成，支撐骨架17的正面固定有若干塊傳感器芯片電路板12，每塊傳感器芯片電路板12中的信號取樣電路10都是由一組物料敏感型觸發(fā)器構成，固定于支撐骨架背面上的傳感元電極11其間隔為1厘米或按使用要求制造，傳感元電極11由耐腐蝕材料制成，傳感器芯片電路板12與引線端子16、信號元9、外殼13用絕緣填充材料15澆鑄后成為一個固態(tài)方型棒式傳感器。
本發(fā)明數(shù)字物料位傳感器的制備，其特征在于制備分為兩部分進行，一部分是傳感器芯片電路板12的制備；另一部分是可塑性絕緣材料澆鑄外殼13的制備，其傳感器芯片電路板12部份的制備，首先選用絕緣材料板制成其傳感器芯片電路板12的支撐骨架17，再制做組成每一塊傳感元電路的傳感元電極11，傳感元電極11由耐腐蝕材料制成，而后在支撐骨架17的正面固定若干塊對物位點實現(xiàn)數(shù)字化信號取樣的，以開關脈沖形式輸出數(shù)字信號的傳感器芯片電路板12和若干個進行數(shù)據(jù)逐點檢索、統(tǒng)計、變送的電器組件14；接著在支撐骨架17背面上固定固定數(shù)量的傳感元電極11，其間隔為1厘米，也可以按照實際情況的要求調整間隔距離，外殼13用可塑性絕緣材料澆鑄而成，最后將傳感器芯片電路板12與引線端子16、信號元9、外殼13用絕緣填充材料15進行澆鑄成為一個固態(tài)方型或圓形棒式傳感器。
上述支撐骨架17最好用環(huán)氧樹脂板制成，傳感元電極11最好由非磁、耐腐、導體材料制成，外殼可用環(huán)氧樹脂、塑料等可塑絕緣材料澆鑄而成。引線端子16是用塑料和環(huán)氧樹脂或其它絕緣材料制成的，具有全封閉能力的三芯電器接插件。傳感器芯片電路板12與可塑性絕緣材料澆鑄外殼13經(jīng)澆鑄后成為一個固態(tài)實體，其截面一般為20×40毫米，長度根據(jù)具體情況一般可設計為1-3米，其引線端子用自行設計的全封閉式引線端子。
上述數(shù)字物料傳感器的使用，其特征在于，第一、確定工作電源為激勵電源，第二、將傳感器垂直安裝于物料中，當物料位上下變化時，相應的物料靠近某個傳感元電路，該電路產(chǎn)生觸發(fā)性翻轉，輸出信號由“1”變?yōu)椤癘”，當物料面離開某個傳感元時輸出信號由“O”變?yōu)椤?”，若干個傳感元電路組成了一條物料位神經(jīng)線，每一塊傳感元電路都是由一組反相比較型觸發(fā)器和一個感應電極構成，每個傳感元電路都是以開關脈沖的形式輸出數(shù)字信號，第三、再經(jīng)過微處理器對各傳感元進行逐點檢索、數(shù)字統(tǒng)計、數(shù)字變送，從而實現(xiàn)采樣、處理、變送，全數(shù)字化傳感器檢測。
上述的數(shù)字物料傳感器的使用，其特征在于，在使用時，激勵電源設計在9-6伏范圍內供電，首先由恒壓電路對激勵電源進行恒壓處理，然后采取休眠式待機取樣供電，以此減小傳感器電源和信號輸送中的損耗，進一步提高待機時間和遠傳能力。
支撐骨架17用環(huán)氧樹脂板做成，[或其它絕緣材料板]芯片的正面固定有若干塊傳感器芯片電路板12，其它電路塊根據(jù)安裝條件穿插固定在傳感器芯片電路板內。
支撐骨架17的背面固定有若干個傳感元電極11，詳見結構圖圖2。傳感元電極11由非磁耐腐導體材料制成。
可塑性絕緣材料澆鑄外殼13用可塑性絕緣材料澆鑄而成?？捎貌牧嫌协h(huán)氧樹脂、塑料等。芯片與殼經(jīng)澆鑄后成為一個實體。形狀為方形、圓形、橢圓形等。
引線端子16用自行設計的接插式引線端子，該接插件，在接插緊固好后無需做其它防水處理。發(fā)明的主要用途及優(yōu)點1、用途用于工礦企業(yè)的物料位自動化控制。用于礦山、冶金、建材、電力、化工等工礦企業(yè)的物料位自動化檢測控制。
2、優(yōu)點a、信號具有不受溫度、氣壓燈環(huán)境條件影響。
b、測量誤差小，穩(wěn)定可靠。
c、全投入式，具有不怕泥沙污物不怕粉塵堵塞掩埋。
d、安裝、使用、維護方便。不受安裝條件所限制。
芯片的背面固定有208個傳感元電極。電極間距為1cm感應元電極由鎳鉻合金制成。
塑料管外殼，與芯片之間的空間用環(huán)氧樹脂澆鑄而成。(芯片與外殼經(jīng)澆鑄后成為一個實體)引線端子用自行設計的帶有水封的接插式引線端子，(該接插件，在接插緊固好后無需做其它防水處理。
權利要求
1一種數(shù)字物料位傳感器的制備，其特征在于制備分為兩部分進行，一部分是傳感器芯片電路板12的制備；另一部分是可塑性絕緣材料澆鑄外殼13的制備，其傳感器芯片電路板12部份的制備，首先選用絕緣材料板制成其傳感器芯片電路板12的支撐骨架17，再制做組成每一塊傳感元電路的傳感元電極11，傳感元電極11由耐腐蝕材料制成，而后在支撐骨架17的正面固定若干塊對物位點實現(xiàn)數(shù)字化信號取樣的，以開關脈沖形式輸出數(shù)字信號的傳感器芯片電路板12和若干個進行數(shù)據(jù)逐點檢索、統(tǒng)計、變送的電器組件14；接著在支撐骨架17背面上固定一定數(shù)量的傳感元電極11，其間隔為1厘米，也可以按照實際情況的要求調整間隔距離，外殼13用可塑性絕緣材料澆鑄而成，最后將傳感器芯片電路板12與引線端子16、信號元9、外殼13用絕緣填充材料15進行澆鑄成為一個固態(tài)方型或圓形棒式傳感器。
2.按照權利要求1所述的一種數(shù)字物料位傳感器的制備，其特征在于，支撐骨架17最好用環(huán)氧樹脂板制成，傳感元電極11最好由非磁、耐腐、導體材料制成，外殼可用環(huán)氧樹脂、塑料等可塑絕緣材料澆鑄而成。引線端子16是用塑料和環(huán)氧樹脂或其它絕緣材料制成的，具有全封閉能力的三芯電器接插件。傳感器芯片電路板12與可塑性絕緣材料澆鑄外殼13經(jīng)澆鑄后成為一個固態(tài)實體，其截面一般為20×40毫米，長度根據(jù)具體情況一般可設計為1-3米，其引線端子用自行設計的全封閉式引線端子。
全文摘要
一種數(shù)字物料位傳感器的制備屬于自動化檢測技術領域。具體而言，是一種物料位信號可直接數(shù)字取樣的傳感器的制備方法。制備分為兩部分進行，一部分是電路芯片的制備；另一部分是結構外殼的制備，其電路芯片部份的制備，首先選用電路芯片骨架、敏感型觸發(fā)器和一個感應電極，而后在芯片的正面固定若干塊傳感元電路板和感應神經(jīng)元電路板，外殼用可塑性絕緣材料澆鑄而成，最后將芯片與內部電路和可塑性絕緣材料澆鑄成固態(tài)方形棒式傳感器。具有結構簡單、穩(wěn)定可靠、制備安裝維護方便等優(yōu)點，并且有極高的應用開發(fā)價值。
文檔編號G01F23/24GK1479084SQ0313879
公開日2004年3月3日 申請日期2003年7月3日 優(yōu)先權日2003年7月3日
發(fā)明者馬福昌, 馬珺, 賈秀美 申請人:太原理工大學