專利名稱：一體化液位顯示變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及容器內(nèi)液體介質(zhì)的液位高度檢測(cè)。
液位高度檢測(cè)，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分普遍。常用的液位檢測(cè)儀表就其顯示方式而言，一般分兩種一種是直接測(cè)量、就地直觀顯示的直讀式液位計(jì)如玻璃管、玻璃板、浮力機(jī)械式等液位計(jì)，這類儀表只能就地直讀液位高度，沒有將液位高度轉(zhuǎn)換變送為電信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸以供集中顯示或自動(dòng)控制的功能；另一種是檢測(cè)變送、遠(yuǎn)傳顯示的間接式液位檢測(cè)裝置，如浮筒式、差壓式、法蘭式等液位變送器。這類裝置可將液位高度轉(zhuǎn)換變送為電信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸，但無(wú)就地直觀顯示的功能，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜、笨重，安裝、調(diào)試、維護(hù)、管理都不方便，儀表間的通用性和互換性不強(qiáng)，價(jià)格也較貴。
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，集上述兩種液位檢測(cè)儀表之長(zhǎng)，將就地直讀和標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)變送遠(yuǎn)傳兩種功能集于一體，采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換變送電路，組成了既能就地直讀又能將液位高度轉(zhuǎn)換為0～10mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，遠(yuǎn)傳供集中顯示或自動(dòng)控制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，可對(duì)比觀察，成本也低廉。
本實(shí)用新型的主要特征在于采用連通管原理和透明顯示管對(duì)容器中液位在進(jìn)行就地直觀顯示的同時(shí)，裝于顯示管中的絕緣導(dǎo)線液位感測(cè)探頭與被測(cè)液體構(gòu)成了一個(gè)與液位高度相關(guān)并隨液位變化而變化的電容量，該電容量通過裝于液位計(jì)上接頭體內(nèi)的由單片集成電路和少量阻容元件組成的電容－－電流轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為0～10mA標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)，作為與直讀液位相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)輸出，以供二次儀表集中顯示或控制。變送電路工作電流為低壓直流，可由儀表盤供低壓交流電，經(jīng)與變送電路組裝在一起的整流穩(wěn)壓部分提供，也可以直接供以穩(wěn)定的直流電壓。


圖1給出了這種裝置的結(jié)構(gòu)。
圖中(1)和(2)為直讀液位計(jì)的上下接頭體，(3)為透明顯示管，(4)是絕緣導(dǎo)線液位感測(cè)探頭，(5)是密封件，(6)為電容－－電流轉(zhuǎn)換電路板。
圖2是上述(6)電容－－電流轉(zhuǎn)換電路的方框圖。
圖中(7)是12V直流穩(wěn)壓電流，(8)和(9)分別是無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，由一塊集成電路片組成。(10)是絕緣導(dǎo)線液位感測(cè)探頭。
圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施原理圖。
其工作原理是無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(8)和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(9)由一塊集成電路IC組成。無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(8)輸出頻率和振幅穩(wěn)定的連續(xù)脈沖信號(hào)去觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(9)，在電阻R固定的情況下，單穩(wěn)電路輸出的脈沖寬度與電容Cx的數(shù)值有關(guān)，Cx值越大，輸出脈沖越寬，作為電流平均值的信號(hào)輸出也越大，而Cx是由液位浸沒絕緣導(dǎo)線感測(cè)探頭的高度(即液位高度)所決定的，因此，輸出的電流信號(hào)便反映了實(shí)際液位的變化，從而在就地顯示液位的同時(shí)完成了電信號(hào)的變送遠(yuǎn)傳。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于同時(shí)具有現(xiàn)場(chǎng)就地直讀和標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)變送遠(yuǎn)傳兩種功能，變送遠(yuǎn)傳電路簡(jiǎn)單小巧，成本低，取材方便，液位直讀顯示部分與普通玻璃管液位計(jì)相似，甚至可直接利用玻璃管液位計(jì)改裝，適當(dāng)選擇顯示管材質(zhì)(如玻璃管、尼龍1010管，透明有機(jī)玻璃管、聚全氟乙丙烯管等)和感測(cè)探頭導(dǎo)線材質(zhì)(如聚四氟乙烯絕緣導(dǎo)線、聚氟乙烯絕緣導(dǎo)線、軍用電話線等)可制成滿足各種不同測(cè)量范圍、不同工作介質(zhì)、不同溫度、壓力及腐蝕條件下的多種液位檢測(cè)的要求，并可制成防撞擊，防碎裂的液位計(jì)。倘將傳感探頭導(dǎo)線密封裝于無(wú)縫管或高壓管中時(shí)，還可作為中壓或高壓液位變送器，用于32MP壓力下的液位檢測(cè)變送，取代現(xiàn)有的高中壓液位變送器。變送電路部分單獨(dú)使用，配以不同結(jié)構(gòu)的感測(cè)探頭，還可以對(duì)氣柜高度、粉未狀物料料位、粉末狀物料濕度、厚度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)采用電池供電并用數(shù)字表顯示時(shí)，還可制成便攜式袖珍測(cè)試儀，用于相應(yīng)參數(shù)的測(cè)量。當(dāng)直接將感測(cè)探頭導(dǎo)線密封插入容器中進(jìn)行液位檢測(cè)時(shí)，還可避免因凍結(jié)、堵塞帶來的麻煩，提高液位檢測(cè)的可靠性。
本實(shí)用新型可以成套制作，也可在現(xiàn)有直讀式玻璃管液位計(jì)上改裝，增加變送功能甚為方便。本實(shí)用新型在工業(yè)生產(chǎn)及其它領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種與容器相連接，由上下兩接頭體，中間裝透明連通管構(gòu)成的液位高度顯示器，其特征是上接頭體內(nèi)裝有一個(gè)由單片集成塊和少量阻容元件構(gòu)成的電容--電流轉(zhuǎn)換電路，連通管內(nèi)裝有一根用作液位高度感測(cè)的絕緣導(dǎo)線，該導(dǎo)線一端開路另一端與轉(zhuǎn)換電路連接，以此完成液位的變送。
2.按權(quán)利要求1所述的液位高度顯示器，其特征是用作變送的電容－－電流轉(zhuǎn)換電路是由一個(gè)無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器和一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，配以12伏穩(wěn)壓直流構(gòu)成。
3.按權(quán)利要求1所述的液位高度顯示器，其特征在于用作液位感測(cè)的絕緣導(dǎo)線探頭可根據(jù)需求采用聚四氟乙烯絕緣導(dǎo)線或其它絕緣導(dǎo)線及外包絕緣層的細(xì)金屬棒。
4.按權(quán)利要求1所述的液位高度顯示器，其特征在于用作液位電容－－電流轉(zhuǎn)換變送的單片集成電路變送部分也可與顯示管分開安裝或采用現(xiàn)成的電容－－電流變送裝置與顯示管中的絕緣導(dǎo)線液位傳感探頭組合進(jìn)行測(cè)量。
5.按權(quán)利要求1所述的液位顯示，其特征在于變送電路技術(shù)原理可以單獨(dú)使用。與不同結(jié)構(gòu)的探頭配合，可用于氣柜高度、粉狀物料濕度、厚度等檢測(cè)。
6.按權(quán)利要求1所述的液位顯示變送器，其特征在于可將感測(cè)液位的絕緣導(dǎo)線直接密封裝于容器之中或裝于高壓金屬管內(nèi)，可作為高壓液位變送器用于高壓條件下的液位檢測(cè)。
專利摘要一種同時(shí)具有就地直讀和變送信號(hào)遠(yuǎn)傳監(jiān)測(cè)功能的一體化液位顯示變送器，它是由與容器相接的透明連通管來完成直讀顯示，由裝于連通管中的絕緣導(dǎo)線感測(cè)探頭，裝于連通管上接頭體內(nèi)的單片集成塊和少量阻容元件構(gòu)成的電容一電流轉(zhuǎn)換電路來完成遠(yuǎn)傳監(jiān)控。轉(zhuǎn)換變送裝置簡(jiǎn)單小巧，成本低、通用性強(qiáng)，適當(dāng)選擇感測(cè)探頭材質(zhì)，可滿足多種不同介質(zhì)和工況條件的液位高度檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01F23/02GK2105053SQ90223770
公開日1992年5月20日 申請(qǐng)日期1990年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月14日
發(fā)明者李德中 申請(qǐng)人:土默特左旗化肥廠