專利名稱:數(shù)字式液位傳感顯示控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于一種液位測量與控制裝置,具體地說是一種數(shù)字式液位傳感顯示控制器。
液位測量與控制裝置,在水處理、火力發(fā)電、煉油、化工等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。中國專利,申請?zhí)枮?1215328.8公開了一種“液位傳感顯示裝置”,由液位傳感頭和現(xiàn)場顯示部件組成。液位傳感頭利用多點(diǎn)干簧管吸合釋放的開關(guān)作用來改變一組測量電阻的選通狀態(tài),從而以測量電阻的阻值來反映液位高度;顯示部件中的恒流單元向測量電阻供電,將電阻信號線性轉(zhuǎn)換成電壓信號,檢測單元再將此電壓信號線性轉(zhuǎn)換成為電流信號,指示表頭通過檢測該電流信號來顯示液位高度。這種“液位傳感顯示裝置”存在以下缺點(diǎn)由于測量電阻的阻值受溫度等條件的影響會產(chǎn)生變化,恒流單元提供的恒定電流也不可避免地存在誤差,因此,液位傳感頭輸出的電壓信號(模擬信號)存在著誤差,模擬信號在信號處理過程中還會產(chǎn)生誤差,這些誤差都將導(dǎo)致測量結(jié)果產(chǎn)生誤差;另外,該裝置沒有液位自動控制和報警的功能。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種數(shù)字式液位傳感顯示控制器,它具有直接輸出數(shù)字信號的液位傳感器,數(shù)字顯示直觀,不會產(chǎn)生誤差,并能夠進(jìn)行液位控制和報警顯示等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是通過以下手段實(shí)現(xiàn)的一種數(shù)字式液位傳感顯示控制器,包括液位傳感器和顯示控制器。液位傳感器由測試管、套在測試管上的帶有磁鐵的浮球、位于測試管上端的法蘭、設(shè)置在測試管下部的零位活動止檔圈以及安裝在測試管內(nèi)的編碼器組成。編碼器是一條狹長的電路板,電路板上布置有數(shù)字編碼電路和兩條錯誤代碼檢測線(以下簡稱“檢測線”),數(shù)字編碼電路是公知的,它將各液位高度編成若干位二進(jìn)制數(shù)字代碼,兩條檢測線輸出的信號用于封鎖數(shù)字編碼電路輸出的錯誤代碼。兩條檢測線縱向排列在電路板上,其上端為輸出端、下端與地線之間各串接一個電阻,若干支干簧管作為編碼電路的輸入信號開關(guān),固定在電路板上不同高度的位置,每個干簧管的一端都接電源線,另一端接數(shù)字編碼電路的一個輸入端和一支二極管的陽極,兩條檢測線輪流與這些二極管的陰極連接。當(dāng)處于某一液位高度的浮球中的磁鐵僅使相應(yīng)高度的一支干簧管閉合時,數(shù)字編碼電路輸出該液位高度的數(shù)字代碼,兩條檢測線中一條輸出高電平,即“1”狀態(tài),另一條輸出低電平,即“0”狀態(tài);當(dāng)浮球中的磁鐵在液位變化過程中剛好處于兩支干簧管之間,使干簧管都不閉合或者使兩支干簧管同時閉合時,數(shù)字編碼電路輸出的代碼并不是該液位高度的代碼,是錯誤代碼,這時兩條檢測線同時輸出低電平,即“0”狀態(tài)或同時輸出高電平,即“1”狀態(tài)。電路板的引線從法蘭的開孔中集束引出與顯示控制器連接。顯示控制器的電路主要由集成電路組接而成,包括以下五個部分錯誤碼封鎖單元、譯碼顯示單元、閾值設(shè)置單元、比較單元、控制與報警單元。錯誤碼封鎖單元利用檢測線輸出的信號來控制鎖存器,使鎖存器在錯誤代碼到來之前鎖存,錯誤代碼不能進(jìn)入鎖存器,鎖存器繼續(xù)輸出表示前一個液位高度的代碼;譯碼顯示單元將代碼譯碼后進(jìn)行數(shù)字顯示相應(yīng)的液位高度;閾值設(shè)置單元利用一組開關(guān)來設(shè)置液位控制和報警的閾值;比較單元將測量的結(jié)果與設(shè)置的閾值進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號和報警信號;控制與報警單元接收比較單元輸出的信號,實(shí)施液位控制和報警。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是提供了一種數(shù)字式液位傳感顯示控制器,由于測試管中裝有編碼器,使得數(shù)字式液位傳感器輸出的電信號是數(shù)字信號,不會產(chǎn)生信號誤差,顯示控制器的信號處理電路簡單,不會產(chǎn)生信號處理誤差;通用性強(qiáng)、數(shù)字式液位傳感器不僅可以與顯示控制器構(gòu)成一個工作系統(tǒng),而且它輸出的數(shù)字信號可直接供計算機(jī)采集,可以很容易、很方便地用于計算機(jī)綜合測控系統(tǒng);數(shù)字顯示液位測量結(jié)果很直觀。
本實(shí)用新型具有如下附圖
圖1為數(shù)字式液位傳感顯示控制器的方框圖。
圖2為數(shù)字式液位傳感器的外部結(jié)構(gòu)圖。
圖3為測量范圍為50cm,采用8421BCD編碼方式的數(shù)字式液位傳感器的編碼器的電路圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例數(shù)字式液位傳感顯示控制器包括液位傳感器5、顯示控制器19。液位傳感器5如圖2所示,帶有磁鐵的浮球2套裝在測試管1上,測試管1上端有法蘭3,下部設(shè)置有零位止檔圈4,測試管中安裝有編碼器。編碼器是一塊狹長的電路板,電路圖如圖3所示,電路板的一面上依次縱向排列有地線15、電源線16、8條代碼輸出線17、錯誤碼檢測線18(以下簡稱“檢測線”),在每條代碼輸出線和檢測線的下端與地線之間分別串接一個電阻11,電路板的另一面上橫向等間距地排列有51條編碼信號輸入線12,間距為1cm,在電源線16與每條編碼信號輸入線12之間串接一只干簧管13,作為編碼電路的輸入信號的開關(guān),這51支干簧管等間距地橫向固定在電路板上,兩相鄰干簧管間的高度差為1cm,它們分別對應(yīng)于0、1、2、3、4……47、48、49、50cm高度。在編碼信號輸入線12與代碼輸出線17之間跨接二極管14,形成數(shù)字編碼電路,將各液位高度(單位為cm)編成8421BCD碼0000、0000、0000、0001、0000 0010、0000 0011、0000 0100、……0100 0111、0100 1000、0100 1001、0101 0000,當(dāng)處于某一液位高度的浮球中的磁鐵使處于該高度的那只干簧管閉合時,代碼輸出線17就輸出該高度(單位cm)的8421BCD碼。最低位代碼輸出線同時也作為一條錯誤碼檢測線,另外再增加一條檢測線,在每條對應(yīng)偶數(shù)高度(0、2、4……48、50cm)的編碼信號輸入線與增加的這條檢測線之間跨接一只二極管,這兩條錯誤碼檢測線18輸出的信號用于封鎖數(shù)字編碼電路輸出的錯誤代碼。地線15、電源線16、代碼輸出線17、錯誤碼檢測線18的引線自法蘭3開孔中集束引出,與顯示控制器19連接。顯示控制器19,其電路主要由集成電路組接而成,包括以下五個部分錯誤碼封鎖單元6、譯碼顯示單元7、閾值設(shè)置單元9、比較單元8、控制和報警單元10。錯誤碼封鎖單元6利用檢測線輸出的信號來控制鎖存器,使鎖存器在錯誤代碼到來之前鎖存,錯誤代碼不能進(jìn)入鎖存器,鎖存器繼續(xù)輸出表示前一個液位高度的代碼;譯碼顯示單元7將代碼譯碼后進(jìn)行數(shù)字顯示相應(yīng)的液位高度;閾值設(shè)置單元9利用一組開關(guān)來設(shè)置液位控制和報警的閾值;比較單元8將測量的結(jié)果與設(shè)置的閾值進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號和報警信號;控制與報警單元10接收比較單元輸出的信號,實(shí)施液位控制和報警。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式液位傳感顯示控制器,由液位傳感器和顯示控制器組成,液位傳感器包括測試管(1)、套在測試管(1)的帶磁鐵的浮球(2)、位于測試管(1)上端的法蘭(3)和設(shè)置在測試管(1)下端的零位活動止檔圈(4)組成,其特征在于在測試管(1)中安裝根據(jù)各液位高度編成若干位二進(jìn)制代碼的數(shù)字編碼電路、并輸出判棄錯誤代碼的信號的編碼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式液位傳感控制器,其特征在于所述的編碼器的電路板上布置有數(shù)字編碼電路、至少縱向排列有一條電源線(16)、一條地線(15)和兩條錯誤代碼檢測線(18)(以下簡稱“檢測線”),檢測線(18)上端為輸出端,下端與地線(15)之間分別串接一個電阻(11),若干支干簧管(13)作為數(shù)字編碼電路的輸入信號開關(guān),固定在電路板上不同高度的位置,每支干簧管的一端接電源線(16),另一端接數(shù)字編碼電路的一個信號輸入端(12)和一支二極管(14)的陽極,兩條檢測線(18)輪流與這些二極管(14)的陰極連接。
專利摘要一種數(shù)字式液位傳感顯示控制器,它包括數(shù)字式液位傳感器、顯示控制器。其主要特征在于數(shù)字式液位傳感器的測試管中安裝有編碼器,引用數(shù)字編碼電路將各液位高度編成若干位二進(jìn)制代碼。本實(shí)用新型具有液位傳感器直接輸出數(shù)字信號、信號處理電路簡單、不存在信號處理誤差、數(shù)字顯示直觀,以及能進(jìn)行液位控制和報警等特點(diǎn)??蓮V泛地用于水處理、煉油、化工等行業(yè)。
文檔編號G01F23/30GK2161909SQ9321420
公開日1994年4月13日 申請日期1993年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月29日
發(fā)明者吳錄平 申請人:吳錄平