智能液位控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種智能液位控制裝置，包括壓力傳感器、信號(hào)處理部件以及顯示控制部件；信號(hào)處理部件包括低通濾波器、運(yùn)算放大部件、A/D轉(zhuǎn)換部件、控制器、報(bào)警裝置以及控制開(kāi)關(guān)；壓力傳感器通過(guò)導(dǎo)線與低通濾波器連接；運(yùn)算放大部件設(shè)置在低通濾波器與A/D轉(zhuǎn)換部件之間；A/D轉(zhuǎn)換部件以及報(bào)警裝置均與控制器連接；控制器與顯示控制部件連接。本實(shí)用新型智能液位控制裝置包括壓力傳感器、信號(hào)處理部件以及顯示控制部件三部分，整體結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，安裝、使用方便；通過(guò)壓力傳感器獲得液位信息，再經(jīng)信號(hào)處理部件進(jìn)行處理，最后經(jīng)顯示控制部件進(jìn)行顯示和控制，靈敏度以及安全性能高；裝置使用時(shí)只需將壓力傳感器投入器件的底部，使用壽命長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】智能液位控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液位控制裝置領(lǐng)域，特別地，涉及一種智能液位控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液位控制器一般由液位測(cè)量及控制兩部分組成，工業(yè)上常用的液位測(cè)量方式一般為液位電極、浮球法等方式。
[0003]采用液位電極的方式，除了一根公共電極外，還需要2極或者更多的極的電極，組成各種液位的指示點(diǎn)，這樣的測(cè)量方式主要有三個(gè)缺陷:(1)由于測(cè)量點(diǎn)為取決于電極安裝位置點(diǎn)，不能用來(lái)進(jìn)行高精度的液位測(cè)量，且安裝不方便；(2)被測(cè)液位必須是導(dǎo)體，否則電極與公共電極之間不能導(dǎo)通，如果碰到測(cè)量對(duì)象是油這類的絕緣體，是無(wú)法使用電極法進(jìn)行測(cè)量的；(3)電極長(zhǎng)時(shí)間放置于液體中(如:水)，易腐蝕，結(jié)垢，靈敏度降低或者直接損壞，使用壽命短。
[0004]采用浮球法的方式，是利用杠桿原理工作，浮球跟隨液位變化而繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸上的指針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在刻度盤上指示液位數(shù)值，主要用于測(cè)量溫度高、粘度大的液位，測(cè)量量程??；由于浮球?yàn)闄C(jī)械裝置，安裝不便，成本較高，對(duì)測(cè)量對(duì)象有要求，測(cè)量范圍受限。
[0005]另外，一般的液位測(cè)量?jī)x只有顯示裝置，并沒(méi)有控制模塊，用戶不能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用的實(shí)際情況進(jìn)行靈活的配置，需要構(gòu)建其它的控制系統(tǒng)自行搭建，而大部分的用戶并不具備這樣的自動(dòng)化系統(tǒng)搭建能力。
[0006]因此，發(fā)明一種智能化程度高、靈敏度高、使用壽命長(zhǎng)且結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)的液位控制裝置具有重要的意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型目的在于提供一種智能化程度高、靈敏度高、使用壽命長(zhǎng)且結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)的智能液位控制裝置，具體技術(shù)方案如下:
[0008]一種智能液位控制裝置，包括壓力傳感器、信號(hào)處理部件以及顯示控制部件；
[0009]所述信號(hào)處理部件包括低通濾波器、運(yùn)算放大部件、A/D轉(zhuǎn)換部件、控制器、報(bào)警裝置以及控制開(kāi)關(guān)；
[0010]所述壓力傳感器通過(guò)導(dǎo)線與所述低通濾波器連接；
[0011]所述運(yùn)算放大部件設(shè)置在所述低通濾波器與所述A/D轉(zhuǎn)換部件之間；
[0012]所述A/D轉(zhuǎn)換部件以及報(bào)警裝置均與所述控制器連接；
[0013]所述控制開(kāi)關(guān)分別與液位保護(hù)裝置以及所述控制器連接；
[0014]所述控制器與所述顯示控制部件連接。
[0015]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述控制器為AVR單片機(jī)或PLC控制器。
[0016]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述報(bào)警裝置包括報(bào)警指示燈以及報(bào)警擴(kuò)音器，所述報(bào)警指示燈以及報(bào)警擴(kuò)音器均與所述控制器連接。[0017]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述低通濾波器為RC低通濾波器。
[0018]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述運(yùn)算放大部件為運(yùn)放芯片；所述A/D轉(zhuǎn)換部件為AD
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[0019]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述導(dǎo)線為三芯屏蔽線纜。
[0020]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述顯示控制部件為上位機(jī)。
[0021]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0022](I)本實(shí)用新型的智能液位控制裝置包括壓力傳感器、信號(hào)處理部件以及顯示控制部件三部分，整體結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，安裝、使用方便；通過(guò)壓力傳感器獲得液位信息，再經(jīng)信號(hào)處理部件換算等步驟，精確監(jiān)測(cè)液位的狀態(tài)并顯示在顯示控制部件上，同時(shí)通過(guò)顯示控制部件設(shè)置相關(guān)參數(shù)，經(jīng)報(bào)警裝置將液位不正常狀態(tài)及時(shí)提醒到用戶，靈敏度以及安全性能高；整個(gè)裝置使用時(shí)只需將壓力傳感器投入液位監(jiān)測(cè)器件的底部，對(duì)整體裝置的腐蝕性等侵害小，使用壽命長(zhǎng)。
[0023](2)本實(shí)用新型中控制器采用AVR單片機(jī)或PLC控制器，操作簡(jiǎn)單，便于使用。
[0024](3)本實(shí)用新型中報(bào)警裝置包括報(bào)警指示燈以及報(bào)警擴(kuò)音器，即可以非常指示燈警示也可以發(fā)出聲音警示，可以百分之百及時(shí)獲得監(jiān)測(cè)過(guò)程中的不正常信息，安全性高。
[0025](4)本實(shí)用新型中低通濾波器為RC低通濾波器，濾除一些干擾，增強(qiáng)系統(tǒng)的電磁兼容性能。
[0026](5)本實(shí)用新型中運(yùn)算放大部件為運(yùn)放芯片，A/D轉(zhuǎn)換部件為AD芯片，部件容易獲得、結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，成本低，方便使用。
[0027](6)本實(shí)用新型中導(dǎo)線為三芯屏蔽線纜，有很好的耐高溫、耐磨、防水性能，適用于多種液態(tài)器件的液位控制。
[0028](7)本實(shí)用新型中液位保護(hù)裝置為容器的進(jìn)液閥門以及供電電源開(kāi)關(guān)中的一種或多種，可以從多角度實(shí)現(xiàn)容器中液位的控制，實(shí)用性強(qiáng)。
[0029](8)本實(shí)用新型中顯示控制部件為上位機(jī)，可以設(shè)置液位監(jiān)控區(qū)域和控制區(qū)域兩個(gè)功能項(xiàng)，其中液位監(jiān)控區(qū)域，可以實(shí)時(shí)模擬顯示監(jiān)測(cè)對(duì)象的液位高度、液位變化情況以及各種閥門和開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，并設(shè)置高液位、低液位、報(bào)警液位的閥值，并顯示不同的指示燈；控制區(qū)域主要是根據(jù)用戶設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行相關(guān)操作，用戶可以設(shè)置保護(hù)參數(shù)，當(dāng)液位達(dá)到某個(gè)高度后，上位機(jī)自動(dòng)控制控制器實(shí)現(xiàn)液位高度的智能自動(dòng)控制或?qū)崿F(xiàn)保護(hù)措施。
[0030]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0032]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例1的智能液位控制裝置使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0034]實(shí)施例1:
[0035]一種智能液位控制裝置，包括壓力傳感器1、信號(hào)處理部件2以及顯示控制部件6，詳見(jiàn)圖1。
[0036]所述信號(hào)處理部件2包括低通濾波器21、運(yùn)算放大部件22、A/D轉(zhuǎn)換部件23、控制器24、報(bào)警裝置25以及控制開(kāi)關(guān)26。
[0037]所述報(bào)警裝置25包括報(bào)警指示燈251以及報(bào)警擴(kuò)音器252，報(bào)警裝置包括報(bào)警指示燈以及報(bào)警擴(kuò)音器，即可以非常指示燈警示也可以發(fā)出聲音警示，可以百分之百及時(shí)獲得監(jiān)測(cè)過(guò)程中的不正常信息，安全性高。
[0038]所述壓力傳感器I通過(guò)導(dǎo)線4與所述低通濾波器21連接，導(dǎo)線4為三芯屏蔽線纜，有很好的耐高溫、耐磨、防水性能，適用于多種液態(tài)器件的液位控制。
[0039]所述運(yùn)算放大部件22設(shè)置在所述低通濾波器21與所述A/D轉(zhuǎn)換部件23之間，將接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、轉(zhuǎn)換等作用，其中運(yùn)算放大部件為運(yùn)放芯片，A/D轉(zhuǎn)換部件為AD芯片，部件容易獲得、結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，成本低，方便使用。
[0040]所述A/D轉(zhuǎn)換部件23、報(bào)警指示燈251以及報(bào)警擴(kuò)音器252均與所述控制器24連接。
[0041]所述控制開(kāi)關(guān)26分別與液位保護(hù)裝置3以及所述控制器24連接，所述液位保護(hù)裝置3為容器5的進(jìn)液閥門。
[0042]所述控制器24與所述顯示控制部件6連接，所述顯示控制部件6為上位機(jī)，可以設(shè)置液位監(jiān)控區(qū)域和控制區(qū)域兩個(gè)功能項(xiàng)，其中液位監(jiān)控區(qū)域，可以實(shí)時(shí)模擬顯示監(jiān)測(cè)對(duì)象的液位高度、液位變化情況以及各種閥門和開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，并設(shè)置高液位、低液位、報(bào)警液位的閥值，并顯示不同的指示燈；控制區(qū)域主要是根據(jù)用戶設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行相關(guān)操作，用戶可以設(shè)置保護(hù)參數(shù)，當(dāng)液位達(dá)到某個(gè)高度后，上位機(jī)自動(dòng)控制打開(kāi)閥門(水泵)或關(guān)閉閥門(水泵)，實(shí)現(xiàn)液位高度的智能自動(dòng)控制，或者切斷供電電源，實(shí)現(xiàn)保護(hù)措施，另外，也可以設(shè)置警戒高度，當(dāng)達(dá)到條件后，控制器驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置，進(jìn)行報(bào)警。
[0043]所述控制器24為AVR單片機(jī)或PLC控制器，操作簡(jiǎn)單，便于使用。
[0044]所述低通濾波器21為RC低通濾波器，濾除干擾，增強(qiáng)系統(tǒng)的電磁兼容性能。
[0045]所述導(dǎo)線4為三芯屏蔽線纜，有很好的耐高溫、耐磨、防水性能，適用于多種液態(tài)器件的液位控制。
[0046]本實(shí)用新型的智能液位控制裝置的具體工作流程如下:
[0047](I)采用高精度壓力式傳感器直接投入被測(cè)液位容器底部，壓力傳感器I將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為4?20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)或者0-10V電壓信號(hào)，再通過(guò)信號(hào)線纜傳輸至信號(hào)處理部件2，具體原理如下:由于液體的靜壓與該液體的高度成正比例關(guān)系(P=P gH+P0，P0為實(shí)際大氣壓強(qiáng))，因此，通過(guò)壓力傳感器I檢測(cè)液位底部壓力與外界實(shí)際大氣壓之差，再根據(jù)液體的密度等信息，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單換算，就可以得出液體的實(shí)際高度；
[0048](2)由信號(hào)處理部件2對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，包含信號(hào)的放大、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析、控制等操作，其中由低通濾波器21對(duì)信號(hào)進(jìn)行抗干擾過(guò)濾，由運(yùn)算放大部件22對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，由A/D轉(zhuǎn)換部件23對(duì)信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，由控制器24對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算、分析；[0049](3)控制數(shù)據(jù)顯示在顯示控制部件6 (上位機(jī))上，且與顯示控制部件6 (上位機(jī))內(nèi)部的用戶已經(jīng)設(shè)好的保護(hù)參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)液位達(dá)到某個(gè)高度后，上位機(jī)自動(dòng)控制打開(kāi)閥門(水泵)或關(guān)閉閥門(水泵)，實(shí)現(xiàn)液位高度的智能自動(dòng)控制，或者切斷供電電源，實(shí)現(xiàn)保護(hù)措施，另外，也可以設(shè)置警戒高度，當(dāng)達(dá)到條件后，顯示控制部件6 (上位機(jī))反饋至控制器24中，控制器24驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置，進(jìn)行報(bào)警。
[0050]用戶可以根據(jù)自己的需求，可以靈活定制控制器的工作規(guī)則，自定邏輯，實(shí)現(xiàn)智能化的液位管理，真正達(dá)到無(wú)人值守狀態(tài)。
[0051]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能液位控制裝置，其特征在于:包括壓力傳感器(I)、信號(hào)處理部件(2)以及顯示控制部件(6)； 所述信號(hào)處理部件(2)包括低通濾波器(21)、運(yùn)算放大部件(22)、Α/D轉(zhuǎn)換部件(23)、控制器(24)、報(bào)警裝置(25)以及控制開(kāi)關(guān)(26)； 所述壓力傳感器(I)通過(guò)導(dǎo)線(4)與所述低通濾波器(21)連接； 所述運(yùn)算放大部件(22)設(shè)置在所述低通濾波器(21)與所述Α/D轉(zhuǎn)換部件(23)之間；所述Α/D轉(zhuǎn)換部件(23)以及報(bào)警裝置(25)均與所述控制器(24)連接； 所述控制開(kāi)關(guān)(26)分別與液位保護(hù)裝置(3)以及所述控制器(24)連接； 所述控制器(24)與所述顯示控制部件(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液位控制裝置，其特征在于:所述控制器(24)為AVR單片機(jī)或PLC控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能液位控制裝置，其特征在于:所述報(bào)警裝置(25)包括報(bào)警指示燈(251)以及報(bào)警擴(kuò)音器(252)，所述報(bào)警指示燈(251)以及報(bào)警擴(kuò)音器(252)均與所述控制器(24)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液位控制裝置，其特征在于:所述低通濾波器(21)為RC低通濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液位控制裝置，其特征在于:所述運(yùn)算放大部件(22)為運(yùn)放芯片；所述Α/D轉(zhuǎn)換部件(23)為AD芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液位控制裝置，其特征在于:所述導(dǎo)線(4)為三芯屏蔽線纜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液位控制裝置，其特征在于:所述液位保護(hù)裝置(3)為容器的進(jìn)液閥門以及供電電源開(kāi)關(guān)中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液位控制裝置，其特征在于:所述顯示控制部件(6)為上位機(jī)。
【文檔編號(hào)】G05D9/12GK203673363SQ201420031137
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】徐偉專, 龐林 申請(qǐng)人:湖南銀河電氣有限公司