專利名稱：一種發(fā)光二極管作顯示器的磁性液面計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一磁性液面計(jì)。
磁性液面計(jì)是一種新型的現(xiàn)場(chǎng)指示液面計(jì)，國(guó)內(nèi)已生產(chǎn)多種型號(hào)，如浙江省甌海化工機(jī)械廠生產(chǎn)的CQ型磁性液面計(jì)就是其中一例。這種液面計(jì)利用磁球兩面顏色的不同來(lái)指示液位，在光線較弱的情況下就顯得不夠醒目，液面計(jì)小球帶有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，容易引起機(jī)械故障。實(shí)用新型專利87206539用干簧管取代磁球，由干簧管的通斷控制發(fā)光器件發(fā)光來(lái)顯示液面，這種技術(shù)解決了磁球機(jī)械故障的問題，但依靠一只發(fā)光器件顯示液面仍然不夠醒目，而且一旦干簧管故障，當(dāng)通不通時(shí)，液面計(jì)就失去顯示，因而其可靠性仍有待提高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種用一系列發(fā)光二極管組成的光柱顯示液面，具有較高可靠性的磁性液面計(jì)。
本實(shí)用新型由不銹鋼管、帶永磁體的不銹鋼浮筒、顯示板、控制電路和直流電源組成。不銹鋼管上下部側(cè)面各安裝一連通管，連通管經(jīng)法蘭與待測(cè)液面的貯液容器連通。帶永磁體的不銹鋼浮筒浮于不銹鋼管內(nèi)的液面之上，永磁體裝在浮筒內(nèi)，固定于浮筒的上部。貯液容器液面變化時(shí)，浮筒隨之上下浮動(dòng)。顯示板緊靠不銹鋼管安裝，顯示板上裝有顯示電路、電源電路和一系列等距排列的干簧管和發(fā)光二極管。本實(shí)用新型的特征是在顯示板上安裝二個(gè)完全相同的由干簧管、發(fā)光管、恒流源及控制電路組成的液面顯示系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)都采用分段組合的結(jié)構(gòu)形式，分成若干個(gè)顯示段，每個(gè)顯示段都包含一組干簧管、二組發(fā)光顏色不同的發(fā)光二極管和二個(gè)恒流源。一組發(fā)光管安裝時(shí)其導(dǎo)通方向向上，另一組發(fā)光顏色不同的發(fā)光二極管安裝時(shí)其導(dǎo)通方向向下，這二組發(fā)光二極管各自串聯(lián)后與一恒流源相串接，不同發(fā)光顏色的發(fā)光管一一對(duì)應(yīng)地相互并聯(lián)之后再串聯(lián)，其每一串聯(lián)連接點(diǎn)經(jīng)一干簧管與電源連接，干簧管與發(fā)光二極管沿不銹鋼管軸向等距排列。其特征是當(dāng)浮筒隨貯液容器液面升降至某一位置時(shí)，浮筒內(nèi)永磁體使與其相鄰的干簧管導(dǎo)通，從而其上部的某種顏色的發(fā)光二極管發(fā)光，而其下部的另一種顏色的發(fā)光二極管發(fā)光。于是顯示板上就顯示出二種顏色的光柱，二種顏色光柱的交界面即為待測(cè)液面。當(dāng)某一干簧管發(fā)生該斷開不斷開的故障時(shí)，顯示系統(tǒng)就有二只干簧管同時(shí)導(dǎo)通，這時(shí)這二只干簧管之間的發(fā)光管不發(fā)光，上面一只干簧管以上的某種顏色的發(fā)光管發(fā)光，下面一只干簧管以下的另一種顏色的發(fā)光管發(fā)光，液面位置在二種顏色發(fā)光管光柱之間，由于本液面計(jì)裝有二個(gè)獨(dú)立的顯示系統(tǒng)，另一系統(tǒng)無(wú)故障時(shí)，該系統(tǒng)二種顏色光柱交界面即為液面位置。兩個(gè)系統(tǒng)同時(shí)出現(xiàn)故障，則液面在二光柱之間的某一位置。
每個(gè)顯示段的頂部和底部都裝有由一只繼電器、二只干簧管和一只三極管組成的段控制電路，其作用是當(dāng)浮筒永磁體位于該段上方時(shí)，該段導(dǎo)通方向向下的發(fā)光二極管發(fā)光，永磁體位于該段下方時(shí)導(dǎo)通方向向上的發(fā)光二極管發(fā)光，永磁體位于該段中間位置時(shí)，位于永磁體上方的導(dǎo)通方向向上的發(fā)光管發(fā)光，永磁性下方的導(dǎo)通方向向下的發(fā)光管發(fā)光。采用了這種組合結(jié)構(gòu)方式，某段的故障不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)液面顯示系統(tǒng)失去顯示。
本實(shí)用新型用發(fā)光管形成的光柱來(lái)顯示液面，使顯示更加醒目，增設(shè)控制電路，采用分段組合結(jié)構(gòu)，在干簧管出現(xiàn)故障時(shí)仍能顯示液面的大致位置，并提示故障的出現(xiàn)，因而本實(shí)用新型具有顯示醒目，可靠性高、功能多的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如

圖1所示圖中(1)為不銹鋼管，(2)為浮筒，(3)為用來(lái)與貯液容器相連的法蘭，(4)為連接管，用來(lái)連通不銹鋼管和貯液容器，(5)為顯示板，(6)為排液法蘭，(7)是法蘭或盲板，用來(lái)密封不銹鋼管(5)，(8)為電源和控制電路安裝盒，(9)為永磁體。顯示板(5)的結(jié)構(gòu)如圖2、圖3和圖4所示。其中圖2為顯示板的側(cè)視圖，圖3是顯示板正面主要元器件配置圖，圖4是顯示板緊靠不銹鋼管(5)的背面元器件配置圖。圖中(11)、(12)是二組等距分布的干簧管，每相鄰兩干簧管的距離由液面計(jì)測(cè)量精度確定，圖中(10)、(13)、(14)、(17)為發(fā)光二極管，(13)、(14)為一種顏色的發(fā)光二極管，其導(dǎo)通方向向下，(10)、(17)為另一種顏色的發(fā)光二極管，其導(dǎo)通方向向上，這些發(fā)光管也等距分布安裝。(15)是套在發(fā)光管外的遮光罩，由淺色塑料或有機(jī)玻璃組成。(16)為各顯示段的控制繼電器。
顯示板上每一段的干簧管、發(fā)光管、繼電器及控制電路電原理如圖5所示。圖中(18)和(19)是二個(gè)獨(dú)立的液面顯示系統(tǒng)，它們有完全相同的結(jié)構(gòu)，(20)、(21)是二組獨(dú)立的直流電源，分別提供(18)和(19)工作。下面以顯示系統(tǒng)(18)為例說明電路工作原理。圖中(22)是一恒流源電路，它由V1、R1、R2和D1組成，(23)是另一恒流源電路，由V2、R3、R4和D2組成，二恒流源的電流值等于發(fā)光二極管的工作電流。(13)為導(dǎo)通方向向下的一組發(fā)光二極管，(10)為導(dǎo)通方向向上的另一組發(fā)光二極管，(13)和(10)的發(fā)光顏色不同，例如(13)發(fā)紅色光，(10)發(fā)綠色光，(11)為一系列干簧管。當(dāng)浮筒的永磁體位于某一位置使與其鄰近的干簧管導(dǎo)通時(shí)，例如使干簧管A導(dǎo)通，則電流由電源經(jīng)A及發(fā)光管(10)中A以上的發(fā)光管至恒流管V2入地，而發(fā)光管(13)中A以上的發(fā)光管不導(dǎo)通，于是A以上出現(xiàn)綠色光柱。類似地，電流由電源經(jīng)A及發(fā)光管(13)中A以下的發(fā)光管至恒流管V1入地，而發(fā)光管(10)中A以下的部份不導(dǎo)通，于是A以下出現(xiàn)紅色光柱，紅色光柱與綠色光柱的交界面即為待測(cè)液面位置。
圖5中繼電器J1、J2、三極管V3、V4和干簧管B、C、D、E構(gòu)成段控制電路，用以控制顯示段發(fā)光情況。當(dāng)永磁體位于干簧管B、E之間時(shí)，繼電器J1、J2處于釋放狀態(tài)，J1的常斷觸點(diǎn)J1－1、J1－2以及J2的常斷觸點(diǎn)J2－1、J2－2均處于斷開的狀態(tài)，發(fā)光管發(fā)光情況由永磁體在本顯示段內(nèi)的位置決定。當(dāng)永磁體從段內(nèi)由下向上越出本段時(shí)，干簧管B接通，繼電器J1經(jīng)觸點(diǎn)J1－1自鎖，觸點(diǎn)J1－2導(dǎo)通，于是整個(gè)顯示段發(fā)紅光，表明液面在本段以上的位置。永磁體由段外自上而下返回本段時(shí)，干簧管C導(dǎo)通，J1釋放，觸點(diǎn)J1－1、J1－2均斷開，回復(fù)永磁體位于段內(nèi)的情況。
永磁體自上而下越出本段時(shí)，E導(dǎo)通，繼電器J2經(jīng)觸點(diǎn)J2－1自鎖，J2－2導(dǎo)通，整個(gè)顯示段顯示綠色，表明液面在本段以下的位置。永磁體自下而上返回本段時(shí)，干簧管D接通，J2釋放，J2－1、J2－2斷開，回到永磁體位于段內(nèi)的情況。
干簧管該斷不斷故障時(shí)，例如F處及F與A之間干簧管該斷不斷，電源經(jīng)F驅(qū)使(13)中F以下的發(fā)光管發(fā)紅光，電源經(jīng)A驅(qū)使(10)中A以上的發(fā)光管發(fā)綠光，A、F之間的發(fā)光管不發(fā)光，即表明液面在A與F之間。
干簧管該通不通時(shí)，永磁體所在段不顯示，但其下面的顯示段發(fā)紅光，其上面的顯示段發(fā)綠光或不發(fā)光，這時(shí)仍可確定液面的大概位置。
段與段之間的連接關(guān)系由圖6所示。每段控制頂部繼電器J1釋放的干簧管C和控制底部繼電器J2釋放的干簧管D安裝在本段，控制J1自鎖的干簧管B安裝在上一段的底部，控制J2自鎖的干簧管E裝在下一段的頂部。段與段之間緊密安裝使發(fā)光管等距分布。
本實(shí)用新型的實(shí)施例為構(gòu)成測(cè)量范圍為2米的液面計(jì)，可選2米30厘米左右的不銹鋼管，內(nèi)徑3厘米，浮筒直徑為2.7厘米，永磁體選鐵氧體，其直徑略小于浮筒內(nèi)徑，厚度2厘米，固定于浮筒內(nèi)。顯示電路由10段組成，每段20厘米，段內(nèi)干簧管間距選2厘米，發(fā)光管(13)、(14)選紅色，(10)、(17)選綠色，直流電源選15伏，恒流源電流選10毫安，如此構(gòu)成的液面計(jì)即能很好工作。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管作顯示器的磁性液面計(jì)，其特征是它包含不銹鋼管(1)、帶永磁體(9)的浮筒(2)和顯示板(5)。顯示板上裝有二個(gè)獨(dú)立的液面顯示系統(tǒng)(18)和(19)，顯示板下部安裝二組獨(dú)立的直流穩(wěn)壓電源(20)和(21)。
2.按權(quán)利要求1所述的磁性液面計(jì)，其特征在于顯示系統(tǒng)(18)和(19)有相同的結(jié)構(gòu)，每個(gè)顯示系統(tǒng)都采用分段組合的結(jié)構(gòu)形式，分成為若干個(gè)顯示段，每段都包含一組干簧管(11)、二組發(fā)光顏色不同的發(fā)光二極管(10)和(13)、二個(gè)恒流源(22)和(23)。發(fā)光管(10)的安裝方向是使其導(dǎo)通方向向上，發(fā)光管(13)的安裝方向是使其導(dǎo)通方向向下。發(fā)光管(10)彼此串聯(lián)后與恒流源(23)串接，發(fā)光管(13)彼此串聯(lián)后與恒流源(22)串接。發(fā)光管(10)和(13)一一對(duì)應(yīng)相互并聯(lián)后再串聯(lián)，發(fā)光管串聯(lián)的連結(jié)點(diǎn)經(jīng)干簧管(11)與電源連接，發(fā)光管和干簧管沿不銹鋼管(1)的軸向等距排列。
3.按權(quán)利要求1所述的磁性液面計(jì)，其特征在于，每一顯示段的頂部和底部都安裝由繼電器、三極管、干簧管組成的段控制電路，頂部的繼電器J，由干簧管B和C控制，B導(dǎo)通使繼電器J1吸合并自鎖，C導(dǎo)通使繼電器J1釋放，繼電器J1的另一常斷觸點(diǎn)J1－2控制發(fā)光管電路。干簧管C裝在本段內(nèi)，干簧管B裝在上一段的底部。底部繼電器、三極管、干簧管組成的控制電路與頂部的段控制電路有相同的結(jié)構(gòu)，干簧管E使J2自鎖，裝在下一段的頂部，干簧管D用以使J2釋放，裝在本段底部。
4.按權(quán)利要求1所述的磁性液面計(jì)，其特征是發(fā)光二極管(10)、(13)、(14)、(17)的外面套有一由淺色有機(jī)玻璃或塑料構(gòu)成的遮光罩。
專利摘要一種以發(fā)光二極管作為顯示器的磁性液面計(jì)，改進(jìn)了磁球顯示的磁性液面計(jì)顯示不醒目，容易產(chǎn)生機(jī)械故障等缺點(diǎn)，由二組發(fā)光顏色不同，導(dǎo)通方向相反的發(fā)光二極管和恒流源構(gòu)成顯示器，由于簧管控制二極管發(fā)光，由發(fā)光管形成的二種顏色的光柱的交界面來(lái)顯示液面，這種液面計(jì)顯示醒目，可靠性高。
文檔編號(hào)G01F23/22GK2088238SQ90216199
公開日1991年11月6日 申請(qǐng)日期1990年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月8日
發(fā)明者徐正惠, 余作熹 申請(qǐng)人:徐正惠, 應(yīng)乾國(guó)