一种多点电极式液位检测仪制造技术

本实用新型专利技术是多点电极式液位检测仪，它由机箱、面板、电路板连接构成，面板上有电源开关、电源指示灯、液位显示窗、液位上限报警指示灯、液位下限报警指示灯；其测量电极由不锈钢杆、绝缘杆、缚线钢丝、电极引线、固定螺栓、不锈钢片、安装衬板连接构成；其电路由测量电极、整流器、滤波器、光电隔离器、参考电压发生器、电压比较器、Ｉ／Ｏ输入接口、单片微机、Ｉ／Ｏ输出接口、上下限报警器、数码显示器、串行通讯接口等电气连接构成。本检测仪结构简单、工作可靠、适用于恶劣工作环境、应用范围广。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本实用是一种多点电极式液位检测仪，属自动检测仪表
，特别涉及物性变化和高粘性溶液液位自动检测。糖厂各种物料的液位反映了生产过程中物料的平衡关系，它是制定煮糖制度，协调各生产环节，合理安排设备工时，指导工人正确操作的主要依据。它包括所有原料箱、稀释箱等生产过程中需要测量的液位。但是由于糖厂生产现场环境恶劣，物料粘度很大，其重力密度和温度经常变化，现场的热蒸气、飞浅的糖浆和浮沫等使一般仪表的调校，维护工作极其困难，现有的各种液位测量仪表如静压式、浮力式、电容式、同位素射线式等，或者难以适应糖厂的生产环境，或者造价过高，这些仪表在糖厂的物位测量中都没有得到较成功的应用，至今仍靠人工监测与记录。在没有及时掌握原料贮藏情况下而作出的生产安排带有肓目性，使设备和能源不能合理利用；由于检测不及时造成物料外溢的现象时有发生，造成生产浪费；特别是稀释箱，由于料箱与真空结晶灌相距较远，煮糖工在进料时常因为物料进完而抽进大量的空气，致使真空罐中的结晶过程遭到破坏，严重影响生产。本技术装置的目的就是为了克服现有的液位测量仪表不能适应糖厂生产环境以及介质温度和密度变化的物位测量、无法为糖厂生产制度的制定、现场操作、设备和能源的合理利用提供及时、准确的依据的问题，研究设计一种能自动测量糖厂各点液位、给出液位高度指示和上下限报警指示，并通过通信接口将现场的液位数据传送到生产调度室的智能型多点电极式液位检测仪。本技术是通过下述结构技术方案来实现的本检测仪的外形结构示意图如附图说明图1所示，它由机箱、面板、电路板共同连接构成，其中面板上具有电源开关1、电源指示灯2、液位显示窗3、液位上限报警指示灯4、液位下限报警指示灯5；本检测仪的测量电极结构示意图如图2所示，它由不锈钢杆6、绝缘杆7、缚线钢丝8、电极引线9、固定螺栓10、不锈钢片11、安装衬板12共同连接构成。其相互连接关系为面板及电路板固定在机壳支架上，面板上的电源开关1、电源指示灯2、液位上限报警指示灯4、液位下限报警指示灯5等通过信号传输线与电路板相对应连接，液位显示窗3开设于面板中心部位，不锈钢杆6及绝缘杆7通过螺栓把上、下两安装衬板12固定连接在一起，不锈钢杆6与不锈钢片11构成测量电板，缚线钢丝8把多条电极引线9缚系在一起，不锈钢片11通过固定螺栓10连接并固定在绝缘杆7上；本检测仪的电路方框图如图3所示，图3中只画出了三个电极通道，其它通道完全相同。图4为检测仪的电路原理图。其电路由测量电极13～36、整流器37～60、滤波器61～84、光电隔离器85～108、参考电压发生器109～132、电压比较器133～156、I/O输入接口157、单片微机158、I/O输出接口159、上、下限报警器161、数码显示器162、串行通信接口163共同电气连接构成，其相互连接关系为测量电极通过信号传输线与整流器相电气连接，整流器通过整流输出信号线与滤波器相电气连接，滤波器通过滤波输出信号线与光电隔离器相电气连接，光电隔离器及参考电压发生器分别通过光电隔离输出信号线和参考电压输出信号线与电压比较器相电气连接，电压比较器通过比较信号输出线与I/O输入接口相电气连接并通过I/O输入接口与单片微机相电气连接，单片微机通过信号传输线分别与上、下限报警器、串行通讯接口、I/O输出接口相电气连接并通过I/O输出接口与译码驱动器相电气连接，译码驱动器通过驱动信号输出线与数码显示器电气相连接。其工作原理为测量电极、整流器、滤波器、光电隔离器、参考电压发生器、电压比较器构成本检测仪的关键检测通道，它们共同完成液位——电信号的测量转换。当液位上升浸没某一电极时，其电极间的电阻将有明显减小，这个电阻的变化引起该电极对应的独立通道中交流电流的变化，经整流滤波使流过光电隔离器原边的电流也产生变化，进一步传输到付边的电流也发生变化。这个电流的改变值送入比较器中与一个代表电极未浸没时的静态电阻所对应的参考电压进行比较，从而使比较器的输出状态发生跳变，经缓冲后送入I/O输入接口。单片微机不断扫描这些I/O输入接口的状态，经内部运算和处理后，分别输出到上下限报警器、译码驱动器以及串行通讯接口，由通讯接口将液位值连续发送到远端的上位计算机上。本检测仪具有多个电极输入通道，并采用模块化结构。每增加一个输入模块，可以扩展8个测量电极。本实施例设计了3个模块24个电极检测通道，每个通道的结构参数完全相同。图4只画出了3个模块，24个电极检测通道中的第一、第十三、第二十四3个电极检测通道电路。其电路中的第一路测量电极13包括极间溶液电阻RX1、限流电阻R1，整流器37由整流二极管D1～D4桥式并接构成，滤波器61由电容C1～C2并联连接构成，光电隔离器85为光电隔离器件01与电阻R1～R3、电位器W1并串联连接构成，参考电压发生器109由电阻R5、电位器W2串联分压连接构成，电压比较器133由电阻R4、R6、R7与比较器集成件U9共同电气连接构成；第十三路测量电极25包括极间溶液电阻RX13、限流电阻R86，整流器49由整流二极管D49～D52桥式并接构成，滤波器73由电容C25～C26并联连接构成，光电隔离器97为光电隔离器件013与电阻R86～87、电位器W25并串联连接构成、参考电压发生器121由电阻R89、电位器W26串联分压连接构成，电压比较器145由电阻R88、R91～R92与比较器集成件U21共同电气连接构成；第二十四路测量电极36包括极间溶液电阻TR24、限流电阻R162、整流器60由整流二极管D93～D96桥式并接构成，滤波器84由电容C47～C48并联连接构成，光电隔离器108为光电隔离器件024与电阻R163～164、电位器W47并串联连接构成、参考电压发生器132由电阻R166、电位器W48串联分压连接构成，电压比较器156由电阻R165、电阻R167～R168与比较器集成件U32共同电气连接构成；I/O输入接口157为接口器件U2、单片微机158为单片微机集成件U1、I/O输出接口159为接口器件U3、译码驱动器160为译码器集成件U4～U6、上、下限极警器161由电阻R169～170与报警指示灯L1～L2串并联连接构成、数码显示器162为共阳极数码显示器器件DG1～DG3，串行通讯接口163由通讯接口器件U7～U8与插座CZ1连接构成。其作用原理为调节W1(或W25、W47等)可以适应具有不同电导率的溶液，并能使光电隔离器工作在线性范围内，调节W2(或W26、W48等)可以改变参考电压，即可调整检测仪的灵敏度，保证未被液体浸没的电极通道输出是0，电压比较器设计成滞后方式，以防止液位显示跳跃抖动，其滞环宽度由反馈电阻R4、R6(或R88、R92、R165、R167)等决定。其余通道的设计与第一通道相同。本技术与现有的液位检测技术相比有如下的优点和有益积极效果①本检测仪基于电解质溶液具有导电性的原理，在安装电极的离散点上对溶液液位进行测量，它不受溶液温度和密度变化的影响，可以测量高粘性且含结晶的溶液液位；②检测电极无任何机械传动部件。可应用于恶劣的工作环境而不需保养；③现场安装十分方便，无需专门调整；④本检测仪采用独立的电极通道结构，因而可以方便地通过增加电极来扩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多点电极式液位检测仪，其特征在于：它由机箱、面板、电路板共同连接构成，其中面板上具有电源开关（１）、电源指示灯（２）、液位显示窗（３）、液位上限报警指示灯（４）、液位下限报警指示灯（５）；其测量电极由不锈钢杆（６）、绝缘杆（７）、缚线钢丝（８）、电极引线（９）、固定螺栓（１０）、不锈钢片（１１）、安装衬板（１２）共同连接构成，其相互连接关系为：面板及电路板固定在机壳支架上，面板上的电源开关（１）、电源指示灯（２）、液位上限报警指示灯（４）、液位下限报警指示灯（５）通过信号传输线与电路板相对应连接，液位显示窗（３）开设于面板中心部位，不锈钢杆（６）及绝缘杆（７）通过螺栓把上、下两安装衬板（１２）固定连接在一起，不锈钢杆（６）与不锈钢片（１１）构成测量电板，缚线钢丝（８）把多条电极引线（９）缚系在一起，不锈钢片（１１）通过固定螺栓（１０）连接并固定在绝缘杆（７）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兴刚，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]