專利名稱：紅外鍋爐水位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍋爐水位傳感器，紅外鍋爐水位傳感器。
目前已有鍋爐水位傳感器大多為浮球式、磁缸式、電渦流式等，這些形式的傳感器都是與介質(zhì)水、汽直接接觸，易受腐蝕、影響可靠性和使用壽命，同時(shí)這些傳感器為獨(dú)立元件，造成材料浪費(fèi)和使用安裝不方便。
本發(fā)明的目的在于提出一種紅外鍋爐水位傳感器，解決已有水位傳感器的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容是，紅外鍋爐水位傳感器是采用光電轉(zhuǎn)換及全反射效應(yīng)的原理設(shè)計(jì)的，利用紅外發(fā)射二極管3與紅外接收二極管5與具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器4的腔體M的石英玻璃全反射平面構(gòu)成，有水時(shí)無反射，無水時(shí)有反射的全反射效應(yīng)，其紅外線發(fā)射二極管與紅外線接收二極管在同一水平面相對應(yīng)的兩側(cè)，紅外線的入射角應(yīng)在全反射范圍內(nèi)，通過腔體M的石英玻璃平面呈現(xiàn)有水時(shí)無反射，無水時(shí)有反射，從而檢測反應(yīng)鍋爐鍋筒內(nèi)水、汽同步移動(dòng)的位置。
其結(jié)構(gòu)為該紅外鍋爐水位傳感器是由具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器4和多個(gè)紅外線水位檢測電路A1～An構(gòu)成；紅外線檢測電路由穩(wěn)壓電源1、多頻調(diào)制電路2、紅外發(fā)射二極管3、紅外接收二極管5、多頻解調(diào)電路6、液位信號變換電路7組成；穩(wěn)壓電源1由整流二極管D1-D4構(gòu)成整流橋、濾波電容C1、C2、三端穩(wěn)壓集成電路IC1構(gòu)成，供給電路工作電源；多頻調(diào)制電路2由調(diào)制解調(diào)集成塊IC2的5、6、2、1端，電阻R5、R6、R8、三極管BG2、電容C5、C6、C7構(gòu)成振蕩電路，產(chǎn)生固定頻率信號，通過三極管BG2驅(qū)動(dòng)并送至紅外線發(fā)射二極管3將電信號變?yōu)榧t外線光信號，紅外光信號通過具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器4的腔體M的石英玻璃全反射面反射到紅外線接收二極管5將光信號變?yōu)殡娦盘査腿攵囝l解調(diào)電路6；多頻解調(diào)電路6由電阻R1、R2、R3、R4、電容C3、C4、C5、C6、三極管BG1、調(diào)制解調(diào)集成塊IC2的3、8端構(gòu)成，將解調(diào)出的直流信號送至水位信號變轉(zhuǎn)電路7；水位變換電路7由電阻R7、R9、三極管BG3構(gòu)成，將信號放大輸出至液位信號輸出端SC，其信號的有無決定于具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器4的腔體M內(nèi)某一部位水的有無，多個(gè)A1～An紅外線水位檢測電路和具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器4構(gòu)成了紅外鍋爐水位傳感器，反應(yīng)鍋爐整體水位。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于，該裝置是應(yīng)用光電及全反射效應(yīng)原理設(shè)計(jì)的一種新型傳感器，帶替了現(xiàn)有浮球、電感、電渦流等傳感器，使介質(zhì)水或汽，與傳感元件不直接接觸，因此避免了腐蝕老化等弊端，延長了使用壽命，同時(shí)工作安全可靠。


圖1為本發(fā)明的方框圖；圖2為本發(fā)明的紅外線水位檢測電路的電路原理圖；圖3、4、5為具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器的結(jié)構(gòu)示意圖。
1穩(wěn)壓電源、2多頻調(diào)制電路、3紅外線發(fā)射二極管、4具有全反射效應(yīng)異型石英玻璃汽水連通器、5紅外線接收二極管、6多頻解調(diào)電路、7液位信號變換電路、SC液位信號輸出端、GND為液位信號輸出公共端、M腔體、C1-C7電容、R1-R9電阻、BG1-BG3三極管、IC1三端穩(wěn)壓集成塊、IC2調(diào)制解調(diào)集成塊、H石英玻璃、P全反射平面、G帶槽的金屬容體、N直角形基板。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例如圖1、2所示。
該紅外鍋爐水位傳感器是由具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器4和多個(gè)A1-An紅外線水位檢測電路構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)如前所述。
具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器4可以是具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃管(體)式如圖3、4所示，其結(jié)構(gòu)為腔體M在異型石英玻璃H內(nèi)，腔體M有一全反射平面P，構(gòu)成全反射效應(yīng)；也可為具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃組合式如圖5所示，其結(jié)構(gòu)為腔體M由異型石英玻璃H、全反射平面P和一個(gè)帶槽的金屬容體G，與直角形基板N緊固成具有全反射效應(yīng)的鍋爐汽水連通器。
該紅外鍋爐水位傳感器安裝在鍋爐汽水連通管上。
該產(chǎn)品也可做其他液位信號如輕油、液體酸堿等檢測。
該產(chǎn)品也可和單、雙色水表制成一體，保持原水位表功能；也可和鍋爐水位變色顯示屏結(jié)合在一起構(gòu)成傳感器、水位表、變色顯示屏三為一體的產(chǎn)品；也可和二次控制儀表配合使用。
權(quán)利要求
1.紅外鍋爐水位傳感器，其特征在于該傳感器是采用光電轉(zhuǎn)換及石英玻璃全反射效應(yīng)的原理設(shè)計(jì)的，利用紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管與具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器的腔體的石英玻璃全反射平面構(gòu)成，有水時(shí)無反射，無水時(shí)有反射的全反射效應(yīng)，其紅外線發(fā)射二極管與紅外線接收二極管在同一水平面相對應(yīng)的兩側(cè)，紅外線的入射角應(yīng)在全反射范圍內(nèi)，通過汽水連通器腔體的石英玻璃的平面呈有水時(shí)無反射，無水時(shí)有反射，檢測反應(yīng)鍋爐鍋筒內(nèi)水、汽同步移動(dòng)的位置。
2.權(quán)利要求1所述鍋爐水位傳感器，其特征在于該傳感器是由具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器(4)和多個(gè)紅外線水位檢測電路(A1～An)構(gòu)成；紅外線檢測電路由穩(wěn)壓電源(1)、多頻調(diào)制電路(2)、紅外發(fā)射二極管(3)、紅外接收二極管(5)、多頻解調(diào)電路(6)、液位信號變換電路(7)組成；穩(wěn)壓電源(1)由整流二極管(D1-D4)構(gòu)成整流橋、濾波電容(C1)(C2)、三端穩(wěn)壓集成電路(IC1)構(gòu)成，供給電路工作電源；多頻調(diào)制電路(2)由調(diào)制解調(diào)集成塊(IC2)的(5)、(6)、(2)、(1)端，電阻(R5)(R6)(R8)、三極管(BG2)、電容(C5)(C6)(C7)構(gòu)成振蕩電路，產(chǎn)生固定頻率信號，通過三極管(BG2)驅(qū)動(dòng)并送至紅外線發(fā)射二極管(3)將電信號變?yōu)榧t外線光信號，紅外光信號通過具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器(4)的腔體(M)的石英玻璃全反射面反射到紅外線接收二極管(5)將光信號變?yōu)殡娦盘査腿攵囝l解調(diào)電路(6)；多頻解調(diào)電路(6)由電阻(R1)(R2)(R3)(R4)、電容(C3)(C4)(C5)(C6)、三極管(BG1)、調(diào)制解調(diào)集成塊(IC2)的(3)(8)端構(gòu)成，將解調(diào)出的直流信號送至水位信號變轉(zhuǎn)電路(7)；水位變換電路(7)由電阻(R7)(R9)、三極管(BG3)構(gòu)成，將信號放大輸出至液位信號輸出端SC，其信號的有無決定于具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器(4)的腔體(M)內(nèi)某一部位水的有無，多個(gè)(A1～An)紅外線水位檢測電路和具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器(4)構(gòu)成了紅外鍋爐水位傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述紅外鍋爐水位傳感器，其特征在于具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器(4)可以為具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃管(體)式，其結(jié)構(gòu)為腔體(M)在異型石英玻璃(H)內(nèi)，腔體(M)有一全反射面(P)構(gòu)成全反射效應(yīng)；亦可為具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃組合式，其結(jié)構(gòu)為腔體(M)由異型石英玻璃(H)、全反射平面(P)和一個(gè)帶槽的金屬容體(G)，與直角形基板(N)緊固成具有全反射效應(yīng)的鍋爐汽水連通器。
4.權(quán)利要求1、2所述紅外鍋爐水位傳感器，其特征在于該傳感器也可做其他液位信號如輕油、液體酸堿等檢測；也可和單雙色水表制成一體，保持原水位表功能；也可和鍋爐水位變色顯示屏結(jié)合在一起，構(gòu)成傳感器、水位表、變色顯示屏三為一體的產(chǎn)品；也可和二次顯示控制儀表配合使用。
全文摘要
本發(fā)明為紅外鍋爐水位傳感器,是由采用光電轉(zhuǎn)換及全反射效應(yīng)設(shè)計(jì)的,利用紅外線發(fā)射二極管、紅外接收二極管與具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器的腔體的石英玻璃全反射平面,構(gòu)成有水時(shí)無反射,無水時(shí)有反射的全反射效應(yīng),從而反應(yīng)鍋爐鍋筒內(nèi)水、汽的狀況,該傳感器是由具有全反射效應(yīng)的異型石英玻璃汽水連通器和多個(gè)紅外線水位檢測電路構(gòu)成,具有介質(zhì)與傳感元件不直接接觸、防腐蝕、壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01F23/284GK1204050SQ97105229
公開日1999年1月6日 申請日期1997年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月28日
發(fā)明者李福祚, 胡長利 申請人:李福祚