一种板式液位计制造技术

本实用新型专利技术涉及一种板式液位计，包括光源部分、液位计透镜部分、液位计腔体和显示部分，所述光源部分发出的光经过所述液位计透镜部分和液位计腔体由所述显示部分显示，其特征在于，所述光源部分包括具有不同发光颜色的第一光源和第二光源；所述第一光源的入射光垂直入射进入所述液位计透镜部分；所述第二光源的入射光与第一光源的入射光之间呈5°～8°。本实用新型专利技术减小了运输过程中光源可能发生移位而导致的误差现象。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液位测量
，特别是涉及一种板式液位计。
技术介绍
交错玻璃板式液位计主要用于火力发电、石油化工等领域中低压锅炉或储水器液位的测量显示。原系统采用LED红绿光源，气液显示通过红绿颜色区分(气红水绿)，配套后续的视频监视系统，可实现远距离监测。现有技术中的玻璃板式液位计存在以下缺陷：(1)在运输或使用一段时间后，会出现红、绿混光现象；(2)出现混光现象后，非专业人员调试困难；(3)有时液位计与云台监控器不匹配，信号传输到大厅后，显示器上显示的红、绿光颜色存在严重偏差；(4)出厂前调试程序繁琐、不科学，有时达不到最佳效果。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种板式液位计，降低了出厂调试的复杂程度，减小了运输过程中光源可能发生移位而导致的误差现象。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种板式液位计，包括光源部分、液位计透镜部分、液位计腔体和显示部分，所述光源部分发出的光经过所述液位计透镜部分和液位计腔体由所述显示部分显示，所述光源部分包括具有不同发光颜色的第一光源和第二光源；所述第一光源的入射光垂直入射进入所述液位计透镜部分；所述第二光源的入射光与第一光源的入射光之间呈5°～8°。所述第一光源和第二光源的前部均设置一透镜组，使得第一光源和第二光源发出的光为近平行光。所述透镜组为平凸透镜；所述第一光源和第二光源均与各自的平凸透镜固定在一起。所述第一光源的入射光位移量与所述第二光源入射光的位移量相差30～40mm。所述第一光源和第二光源均为单排LED。所述显示部分包括光电探测元件、单片机和显示LED；所述光电探测元件设置在液位r/>计腔体出射位置的两旁，用于测量旁路的光线光强情况；所述单片机根据光线光强情况判别液位高度，并控制所述显示LED显示真实液位情况。所述光电探测元件设置在液位计腔体后95mm处。所述液位计腔体的宽度为10mm。有益效果由于采用了上述的技术方案，本技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本技术降低了出厂调试的复杂程度，减小了运输过程中光源可能发生移位而导致的误差现象，可以有效避免使用过程中的混光现象，有较高的稳定性，同时解决了视频显示设备不匹配，图像信号控制室内显示不清的问题。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是有水情况下绿光的入射示意图；图3是无水情况下绿光的入射示意图；图4是本技术中显示部分的显示流程图；图5是单色液位旁路光线扩散角以及光强实验中未加装平凸透镜的光强检测图；图6是单色液位旁路光线扩散角以及光强实验中加装平凸透镜的光强检测图；图7是液位面光强实验中加装平凸透镜的液位面光强探测示意图；图8是液位面光强实验中未加装平凸透镜的液位面光强探测示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本技术的实施方式涉及一种板式液位计，如图1所示，包括光源部分、液位计透镜部分、液位计腔体和显示部分，所述光源部分发出的光经过所述液位计透镜部分和液位计腔体由所述显示部分显示。由于现有的液位计由两排共五个窗口显示液位，故LED光源，红、绿各有两排。其分别能进行水平和旋转调整，增加了调校之后由于使用或是搬运的误差可能性加之LED光源发散角大，最后导致红绿显示混淆的情况。因此光源部分需要进行改进。使用时用户将摄像头放置在与液位计中心等高、水平中间位置的延长线上。图像通过CCTV显示在控制室内。因人肉眼对于红绿区分敏感程度较高，而使用650TV线CCD摄像头捕捉的图像或无法辨识轻微的红绿混光现象，因此显示部分也需要进行改进。光源部分可提升机械安装调试的稳定性和入射光强与角度，为后续液位分辨提供较佳的光线条件。后段显示部分可进一步判别液位，矫正真实液位，反馈输出清晰的颜色液位判别区。现有的液位计原理如下：因为红光与绿光水平入射系统腔体的角度不同，利用水与空气对光线折射率不同的原理，可以实现出射窗口中无水的情况下为红光，有水的情况下为绿光的现象。本实施方式中，所述光源部分包括具有不同发光颜色的第一光源和第二光源；所述第一光源的入射光垂直入射进入所述液位计透镜部分；所述第二光源的入射光与第一光源的入射光之间呈5°～8°。具体地说，如图2和图3所示，红光设计时入射光为垂直入射，而绿光入射时与红光呈6.5°。为了不使得绿光LED被红光LED灯条遮挡，设计安装时可将绿光LED与红光LED交错约35mm位置即可实现。图中绿光LED出射之后经过有水的腔体，光线偏折为近似垂直出射；而当绿光经过无水窗口时，理论上光路发生水平位移，但是出射的角度基本不变，故而仍沿入射方向出射偏离中心线。红光LED亦然，垂直入射时，无水的情况下，光路不变仍为水平出射；有水的情况下光线发生偏折。所述第一光源和第二光源的前部均设置一透镜组，使得第一光源和第二光源发出的光为近平行光。其中，透镜组可以采用平凸透镜。在LED光源前部加装平凸透镜，改善原LED的发散角(16°)为近平行光入射。固定平凸透镜和LED光源面板为整体，一起平移或转动。由于改善入射光之后有更多的光线参与系统，故可以将原双排的LED灯珠改为单排，既可以节省成本又较双排灯珠的情况下，更好的使光源参与平凸透镜的折射(近似点光源)。经过上述对光源部分的改进后，通过加装平凸透镜后的光源，得到的入射光在光线区分度上相比未加装平凸透镜的光源更好，且没有出现混光情况。所述显示部分包括光电探测元件、单片机和显示LED；所述光电探测元件设置在液位计腔体出射位置的两旁，用于测量旁路的光线光强情况；所述单片机根据光线光强情况判别液位高度，并控制所述显示LED显示真实液位情况。其中，单片机根据光线光强情况判别液位高度是现有技术，本申请并未对该方法进行改进，因此不再此对该方法进行赘述。如图4所示，通过在腔体出射的两旁加装光电探测原件，测量旁路的光线光强情况。在液位面，旁路光线会发生红绿位置的渐变，同时输出不同的电信号。再由单片机处理信号，判别液位高度情况，同时整合腔体内液体在高温、高压情况下的真实液位。单片机输出真实液位情况，控制外部加装的显示LED显色(双色或者白光)。此时摄像机对准LED显示真实液位，即可避免混光现象。下面通过对比实验来进一步说明本技术的有益效果。在单色液位旁路光线扩散角以及光强实验中，用光电二极管搭建光电转化电路，将光信号转化为电压信号。测量可得，图5中为未加装平凸透镜的LED显示，其主路和旁路的发散角为4.15°；图6中加装平凸透镜的LED显示，其主路和旁路的发散角为4.9°。由此可知，越大的发散角，主路和旁路的混光越小，且安装光电二极管阵列更为简易。此外，光强部分也有明显区别：图6中光线的光强远大于图5中的光强。(实验中环境光强等效感应电压为15mV)。在液位面光强实验中，测量液位面的光电信号检测，环境光电电压为15mV。对比图7和图8可知，平凸透镜对于主路和旁路光线的区分起到显著的作用，会对后续单片机判别液位提供更为清晰的分辨界限。以图7中的表格为例，红本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板式液位计，包括光源部分、液位计透镜部分、液位计腔体和显示部分，所述光源部分发出的光经过所述液位计透镜部分和液位计腔体由所述显示部分显示，其特征在于，所述光源部分包括具有不同发光颜色的第一光源和第二光源；所述第一光源的入射光垂直入射进入所述液位计透镜部分；所述第二光源的入射光与第一光源的入射光之间呈5°～8°。

【技术特征摘要】
1.一种板式液位计，包括光源部分、液位计透镜部分、液位计腔体和显示部分，所述光源部分发出的光经过所述液位计透镜部分和液位计腔体由所述显示部分显示，其特征在于，所述光源部分包括具有不同发光颜色的第一光源和第二光源；所述第一光源的入射光垂直入射进入所述液位计透镜部分；所述第二光源的入射光与第一光源的入射光之间呈5°～8°。2.根据权利要求1所述的板式液位计，其特征在于，所述第一光源和第二光源的前部均设置一透镜组，使得第一光源和第二光源发出的光为近平行光。3.根据权利要求2所述的板式液位计，其特征在于，所述透镜组为平凸透镜；所述第一光源和第二光源均与各自的平凸透镜固定在一起。4.根据权利要求1所述的板式...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠桥，
申请(专利权)人：浙江嘉莱光子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33