干簧开关式浮球液位传感器制造技术

干簧开关式浮球液位传感器是一种测定液位特别是工业蒸汽锅炉汽包水位高度的传感装置，目前广泛使用的测定液位高度的传感器，如压差式，电容式和电感式都属输出模拟信号的传感器，本实用新型专利技术是提供一种新型的，价格低廉的直接输出数字量的液位传感器，其输出可以直接提供给数字式或微机型控制仪表，不需要信号放大及Ａ／Ｄ转换环节，而且其稳定可靠，抗干扰能力强，控制仪表可据传感器输出的数字量来判定液位高度值。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是属一种测定液位，特别是工业蒸汽锅炉汽包水位高度的传感装置。汽包水位是锅炉运行中的一个重要参数，对汽包水位的控制调解，除人工手动控制外，还有一种就是由给水装置，控制仪表和水位传感器构成的闭环控制系统，人工控制不仅劳动强度大而且稍有疏忽就会造成事故，特别是对于汽包″假水位″现象，依靠人工的办法是难于判定的，闭环控制系统能克服上述问题，但是影响闭环控制系统成败的关键部件是水位传感器，目前广泛使用的水传感器，如压差式，电容式，浮球电感式等，均属输出模拟信号的传感器，控制仪需对传感器输出的微模拟量实现放大，滤波等，如果是数字型或微机型仪表还需增设A／D部件实现模数转换，然而，锅炉运行环境较为恶劣，温度，粉尘，各种电磁干扰，另外放大器的零漂，失真等影响，都使这类闭环控制系统难于在低价格下做到高精度，稳定可靠，本技术的目的是要提供一种新型的，价格低廉的直接输出N位(N＝4－6)数字量的水位传感器，其输出可以直接提供给数字型或微机型控制仪表，不需要信号放大及A／D转换环节，而且十分稳定可靠。本技术的目的是这样实现的在和汽包相连的浮筒上方的开关箱内，装有按水平方向放置，垂直方向排列的N组干簧开关，每组干簧开关位置对应汽包水位的一个高度值。各组干簧开关一端接地(0)伏，另一端直接端接于控制仪表的输入端，同时在仪表侧各输入端还通过一个电阻R接于电源(5伏)上。当浮筒中的浮球随汽包水位上下移动时，固定于浮球上方的一个永久磁钢，将使一组或相近的二组干簧开关吸合，这样吸合的干簧开关输给仪表端的将为0伏，相当于逻辑″0″，没吸合的干簧开关输给仪表的仍为5伏左右，相当于逻辑″1″仪表按采样周期对N组开关的输出进行采样，而后控制仪表将根据N组数字量的值来换算成汽包水位的一个高度值。本实月新型由于采用了N组干簧开关的输出作为仪表的输入信号不需要放大器及A／D转换器，因而控制电路简单，因为传感器的输出相当于N位数字量而数字信号电压容限宽，逻辑″0″为0伏－－0.8伏范围，逻辑″1″为1.8伏－－5伏范围，因而传感器的输出易于长线传输，且抗干扰能力强，安全可靠，不需增设任何抗干扰措施。传感器所使用的干簧开关货源充足，价格低，如国产的SH－10／3型干簧开关其价为1元左右，其参数为动作安匝20 30MA；动作时间＜1.4MS；返回时间＜0.5MS；每秒次数＜50；最大电压48伏；最大电流0.12A；最大功率2瓦。其电气寿命在纯电阻额定负荷，且无任何接点保护回路条件下的最小可靠开闭次数不小于5乘10的7次方。干簧开关用在测定汽包水位的场合，其使用电压为5伏，吸合电流小于1.2MA，动作时间远大于1S，据统计使用一年中需干簧开关动作次数小于5乘10的4次方，可见在这种应用场合干簧开关是足以胜任的，在使用中为进一步提高可靠性，也可以采取冗余措施，如每组干簧开关为二个并联，或二个并联后再和另二个并联的串联使用。附图说明图1是干簧开关式浮球液位传感器沿垂直方向的剖面图，图2为开关箱沿水平方向的剖面图，图3为干簧开关(4)的接线图，结合附图对本技术作进一步说明。其中(1)为浮筒，(2)为不锈耐酸钢浮球，(3)为接线连接插座，(4)为干簧开关管，(5)为干簧开关板，(6)为开关箱，(7)为永久磁钢，(8)为法兰盘，(9)为不锈钢导管，当浮筒(1)中的浮球(2)随汽包水位上下移动时，永久磁钢(7)将使一组或相近的二组开关(4)吸合，图1中干簧开关(4)共有8组，8组输出线通过接线插座(3)，再通过电缆线接于仪表的输入端，其中(10)为开关箱盖，(11)为导管内的导轨，以保证磁钢(7)能沿垂直方向上下移动，图2所示四个干簧开关为一组，其中二个并联，通过调整干簧开关板(5)和导管(9)及调整各组干簧开关(4)之间的距离来保证磁钢(7)沿导管(9)中导轨(11)移动时仅能使一组或相近的二组干簧开关吸合，使其输出为逻辑″0″其余的输出为逻辑″1″，这样，对N＝8的情况下，传感器提供给仪表的共有15种不连续的数字量，其对应着15种不同的液位高度，其测量精度为二组干簧开关间距离的二分之一。图3为干簧开关(4)的接线图，其中(12)为连接到仪表端的电缆线，(13)为控制表。权利要求1.一种干簧开关式浮球液位传感器，是由浮筒(1)，浮球(2)，永久磁钢(7)和N组(N=4-16)干簧开关(4)组成，各组干簧开关(4)按水平方向放置焊接于开关板(5)上，开关板(5)固定于密封的开关箱(6)中。其特征为各组干簧开关(4)的一端共地(0伏)，另一端直接接至仪表的输入端上，同时在仪表侧各输入端分别通过一个电阻接至电源(+5伏)上，每组干簧开关位置对应液位一个高度值。2.如权利要求1所述的传感器，当浮球(2)随液位高度变化时，固定于浮球(2)上端的永久磁钢(7)将使一组或相近的二组干簧开关同时吸合，这样吸合的干簧开关加于仪表端为0伏，没吸合的干簧开关加于仪表端为5伏。3.如权利要求1，2所述的传感器，当永久磁钢(7)上下移动时至少要保证一组干簧开关(4)吸合，最多能有相近的二组干簧开关(4)同时吸合，通过调整各组干簧开关(4)间的距离和开关板(5)和导管(9)之间的距离实现。这样对于有N组干簧开关的情况下传感器可提供给仪表的数字量为2N1种，其测量精度为二组干簧开关之间距离的二分之一。专利摘要干簧开关式浮球液位传感器是一种测定液位特别是工业蒸汽锅炉汽包水位高度的传感装置，目前广泛使用的测定液位高度的传感器，如压差式，电容式和电感式都属输出模拟信号的传感器，本技术是提供一种新型的，价格低廉的直接输出数字量的液位传感器，其输出可以直接提供给数字式或微机型控制仪表，不需要信号放大及A/D转换环节，而且其稳定可靠，抗干扰能力强，控制仪表可据传感器输出的数字量来判定液位高度值。文档编号G01F23/30GK2094728SQ9121641公开日1992年1月29日 申请日期1991年6月15日 优先权日1991年6月15日专利技术者周春光, 杨宏戟, 金承业 申请人:吉林大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干簧开关式浮球液位传感器，是由浮筒（１），浮球（２），永久磁钢（７）和Ｎ组（Ｎ＝４－１６）干簧开关（４）组成，各组干簧开关（４）按水平方向放置焊接于开关板（５）上，开关板（５）固定于密封的开关箱（６）中。其特征为：各组干簧开关（４）的一端共地（０伏），另一端直接接至仪表的输入端上，同时在仪表侧各输入端分别通过一个电阻接至电源（＋５Ｖ）上，每组干簧开关位置对应液位一个高度值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周春光，杨宏戟，金承业，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]