一种磁致伸缩液位计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种磁致伸缩液位计，包括波导管和电子仓支架，所述波导管内置有波导丝以及波导丝支撑架，所述电子仓支架的右端为连接环，所述连接环上开设有与波导管的左端尺寸适配的光孔，所述波导管的左端插入光孔并与连接环连接，电子仓内设置有传感器模块，还包括有单片机、激励电路、滤波电路、感应电路和放大电路。本实用新型专利技术连接快速简便，降低了生产和安装成本，适用在多液面测量场合使用，抗扰能力强、重复性好、环境适应能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种磁致伸缩液位计
本技术涉及测量如油罐或地下油罐内的液体高度设备
，尤其涉及一种磁致伸缩液位计。
技术介绍
目前，磁滞伸缩广泛用于液体高度测量，由于设备用在油罐内（或者液体内），测量电路和波导丝需与被测液体隔离，此隔离一般选择圆形的不锈钢管作为波导丝保护管（以下简称波导管），波导管与电子仓支架的连接必须牢固稳定，同时密封可靠。目前很多厂家对波导管电子仓支架的连接采用螺纹连接或刚性连接（如焊接）或橡胶压缩变形夹紧或两个自攻螺栓平行夹紧。螺纹连接加工工艺复杂，容易渗漏；刚性连接要考虑材质的可焊性，电子仓支架和波导管必须采用同种材质；橡胶压缩变形夹紧所用零件复杂，并且安装强度大；螺栓夹紧的缺点是两螺栓距离小于波导管外径，夹紧的结果波导管产生径向压缩变形，使波导管被夹紧处呈扁平状，若尺寸变形过大，会影响波导丝拉紧机构的自我调整,而且现有的磁致伸缩液位计的精度不高，稳定性不强，不能满足高精度的需求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种磁致伸缩液位计，能够保证波导管与电子仓支架的连接既稳定牢固，又密封可靠的同时，提高检测精度和稳定性。本技术采用的技术方案为：一种磁致伸缩液位计，包括波导管和电子仓支架，所述波导管内置有波导丝以及波导丝支撑架，所述电子仓支架的右端为连接环，所述波导管的左端与连接环连接；所述波导管的左端设有沟槽，所述连接环的圆周方向上设有顶丝，顶丝朝向向内，在紧固状态时所述顶丝卡在沟槽内，所述连接环上开设有与波导管的左端尺寸适配的光孔，所述波导管的左端插入光孔并与连接环连接，电子仓内设置有传感器模块，还包括有单片机、激励电路、滤波电路、感应电路和放大电路，所述单片机的输出端连接激励定安路输入端，激励电路输出端与波导丝相连接，传感器模块的输出端依次通过感应电路、滤波电路、放大电路与单片机的输入端相连接。所述的激励电路中稳压模块由一个1K/1W的金属膜电阻和一个1uf/50V的电容串联构成。所述的传感器模块采用液位计温度传感器，由5个ADT7420芯片及外围电路构成。所述的单片机采用主频为72MHZ的STM32F303CCT6处理芯片，其中设定计时144MHZ时钟作为时基，极大的提升了液位计的分辨率。所述顶丝的数量为三个，环向均匀布置在连接环上。所述支架材料为ZL102铝合金。本技术通过感应电路使机械的扭动转换成相应的毫伏级感应电压脉冲，然后放大电路将这个脉冲放大，经过滤波生成能够被单片机辨认的数字矩形脉冲，同时单片机依靠内部的高精度定时器记录激励脉冲和浮子感应脉冲的时间差，单片机进行多次采样时间差值，通过平均值滤波算法，计算被测的液位，大大提高了检测精度和稳定性。本技术连接快速简便，降低了生产和安装成本，适用在多液面测量场合使用，抗扰能力强、重复性好、环境适应能力强。附图说明图1为本技术的电路原理框图；图2是本技术的拆解状态示意图。具体实施方式如图1和2所示，本技术包括波导管2和电子仓支架1，波导管2内置有波导丝以及波导丝支撑架，电子仓支架1的右端为连接环3。所述波导管的左端与连接环连接；所述波导管的左端设有沟槽，所述连接环的圆周方向上设有顶丝，顶丝朝向向内，在紧固状态时所述顶丝卡在沟槽内，所述连接环上开设有与波导管的左端尺寸适配的光孔，所述波导管的左端插入光孔并与连接环连接，电子仓内设置有传感器模块，本技术包括电子仓支架1，电子仓支架1的材料采用ZL102，表面加工后进行导电阳极氧化处理。连接环3上开设有与波导管2的左端尺寸适配的光孔5，光孔5孔壁四周均匀分布3-M4顶丝孔7，对应有三个顶丝4环向均匀布置在连接环3上。波导管2的左端插入光孔5并与连接环3连接；波导管2和顶丝4对应位置留有沟槽6，顶丝4采用凹端形式，安装时波导管2插入电子仓支架1的安装孔（即光孔5）内，均匀紧固3-M4顶丝至波导管2的沟槽6槽内，最后安装防松丝即可。此种结构电子仓支架及波导管加工工艺简单，成本与焊接相比降低50%以上，同时可靠性也有显著提高。还包括有单片机、激励电路、滤波电路、感应电路和放大电路，所述单片机的输出端连接激励定安路输入端，激励电路输出端与波导丝相连接，传感器模块的输出端依次通过感应电路、滤波电路、放大电路与单片机的输入端相连接。所述的激励电路中稳压模块由一个1K/1W的金属膜电阻和一个1uf/50V的电容串联构成，通过此稳压模块替代原来的三个稳压管并联，进一步提高了防爆安全系数，同时减少了电源电压对信号的影响。处理芯片STM32F303CCT6采用烧写程序模式与程序运行模式硬件分离的形式，在程序运行期间，液位计本身的参数永久性固化，除非改变硬件配置。所述的传感器模块采用液位计温度传感器，由5个ADT7420芯片及外围电路构成，在10℃~+85℃范围内可达±0.2℃，温度分辨率可达0.0078℃，以满足要求高的场合的液位仪的使用。液位计处理主板的软件采用温度补偿和卡尔曼滤波算法以提高液位计在实际应用中的使用精度。液位计处理主板进行抗扰性PCB布局，消除了静电和脉冲群对液位计的干扰所述顶丝的数量为三个，环向均匀布置在连接环上。采用主频为72MHZ的STM32F303CCT6作为处理芯片，计时采用144MHZ时钟作为时基，极大的提升了液位计的分辨率。所述支架材料为ZL102铝合金。本新型的具体电路工作过程及原理如下：本技术的测量主板采用的单片机型号是TM32F303CCT6，它具有256KBFLASH、64KRAM、4个通用32位定时器和5个CPM（时间捕获单元）。其系统时钟选择为72MHz。激励电路Ⅰ的作用是提供稳定的高电压以给波导丝足够的激励电流。单片机通过自己的IO口周期性控制发送激励电流。激励电流沿波导丝方向流动，生成的旋转磁场遇到浮子内的永久磁场时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生机械扭动。当波导丝的机械扭动传递到电子仓，感应电路将这个机械的扭动转换成相应的毫伏级感应电压脉冲，然后放大电路将这个脉冲放大，经过滤波生成能够被单片机辨认的数字矩形脉冲。单片机依靠内部的高精度定时器记录激励脉冲和浮子感应脉冲的时间差。同时，单片机进行多次采样时间差值，通过平均值滤波算法，计算被测的液位。在杆体内安装了5个温度传感器ADT7420，这种传感器的信号引脚与单片机的I2C口相连，按照通讯协议和单片机进行数据交互。单片机按照协议对温度传感器发送数据召唤命令，温度传感器将测得的温度值传给单片机。此探棒通过数字输出电路（RS485)与外部模块相连。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁致伸缩液位计，包括波导管和电子仓支架，所述波导管内置有波导丝以及波导丝支撑架，所述电子仓支架的右端为连接环，所述波导管的左端与连接环连接；所述波导管的左端设有沟槽，所述连接环的圆周方向上设有顶丝，顶丝朝向向内，在紧固状态时所述顶丝卡在沟槽内，其特征在于：所述连接环上开设有与波导管的左端尺寸适配的光孔，所述波导管的左端插入光孔并与连接环连接，电子仓内设置有传感器模块，还包括有单片机、激励电路、滤波电路、感应电路和放大电路，所述单片机的输出端连接激励定安路输入端，激励电路输出端与波导丝相连接，传感器模块的输出端依次通过感应电路、滤波电路、放大电路与单片机的输入端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种磁致伸缩液位计，包括波导管和电子仓支架，所述波导管内置有波导丝以及波导丝支撑架，所述电子仓支架的右端为连接环，所述波导管的左端与连接环连接；所述波导管的左端设有沟槽，所述连接环的圆周方向上设有顶丝，顶丝朝向向内，在紧固状态时所述顶丝卡在沟槽内，其特征在于：所述连接环上开设有与波导管的左端尺寸适配的光孔，所述波导管的左端插入光孔并与连接环连接，电子仓内设置有传感器模块，还包括有单片机、激励电路、滤波电路、感应电路和放大电路，所述单片机的输出端连接激励定安路输入端，激励电路输出端与波导丝相连接，传感器模块的输出端依次通过感应电路、滤波电路、放大电路与单片机的输入端相连接。2.根据权利要求1所述的磁致...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松松，李松富，陈卫涛，
申请(专利权)人：郑州永邦测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41