液体界面张力仪制造技术

液体界面张力仪，属电力系统绝缘油用测试仪器，其特征在于：设置传感器电路、数字信号处理电路、显示器，传感器电路与数字信号处理电路相连，数字信号处理电路与显示器、执行机构相连，电源与执行机构、传感器电路、数字信号处理电路、显示器相连，具有全自动计算功能、高精度的重复性和再现性、自动输出报告值、全自动操作、汉字菜单提示的人－机对话，与微机、掌上电脑通讯等优点。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

液体界面张力仪，属电力系统绝缘油用测试仪器。目前国内测量液体界面张力的仪器同类产品，主要由测量环、测量杯、环架杆、平衡码、杠杆L1、L2、涡流探头组成，当测试杯平稳且缓慢地向下移动，测量环从两种不同密度且不相容的液体如水与油形成的界面拉出时，受到液体界面张力的牵引，使杠杆的另一端位于涡流传感器探头中的金属片产生位移，涡流传感器将该位移变化转换为电压信号输出。一方面该转换电压加在磁力电感两端，永磁体受到的电磁引力随位移的增加而增大，使杠杆达到新的平衡态，F张XL1＝F磁XL2成立；另外该转换电压送入串行A/D转换器，中央处理器将转换结果进行非线性修正，通过数码管输出张力结果。现有技术尽管能够实现电力系统绝缘油的测试，但存在如下不足1、涡流探头采用铁氧体磁棒绕上一定匝数的线圈，构成螺旋管式涡流探头，灵敏度低，磁力线易泄漏，极易受外界干扰；2、振动器采用电感反馈式振荡器，结构复杂，调试困难，正弦波波形失真大；3、信号变换采用差分变压器，通过三极管将传感探头产生的压差信号转换为直流输出，信号转换的准确性依赖于变压器的对称程度和晶体三极管参数的一致性。4、采用AD574并行AD转换器，占用CPU口线较多，电路复杂，并且价格昂贵。5、采用片外程序存贮器及片外数据存储器，系统需要的口线较多，I/O扩展电路复杂。6、按键显示采用4位数码管，24位键，使得操作复杂，显示信息过于简单、不明了。本技术的目的，就在于克服现有技术的不足，提供一种全自动计算功能、高精度的重复性和再现性、自动输出报告值、全自动操作、汉字菜单提示的人-机对话；与微机、掌上电脑通讯等优点的液体界面张力仪。本技术的目的是采用如下方式来实现的该液体界面张力仪，包括电源、执行机构，其特征在于设置传感器电路、数字信号处理电路、显示器，传感器电路与数字信号处理电路相连，数字信号处理电路与显示器、执行机构相连，电源与执行机构、传感器电路、数字信号处理电路、显示器相连。本技术的目的还可采用如下方式来实现所述的液体界面张力仪，其特征在于所述的传感器电路还包括，稳频稳幅振荡器4、涡流探头5、相敏检波器6、差动放大器7，稳频稳幅振荡器4、涡流探头5、相敏传感器6、差动放大器7依次相连。所述的液体界面张力仪，其特征在于所述的稳频稳幅振荡器4是由高速度运算放大器U9A、U9B，电阻R4-R9、电容C12-C13，稳压二极管Z1-Z2构成的文式桥振荡器。所述的液体界面张力仪，其特征在于所述的涡流探头采用磁罐封闭式结构，由磁罐1、支架2构成，在磁罐1上饶有一定匝数的线圈，磁罐1固定在支架2上，涡流探头下部与磁力电感3相连。所述的液体界面张力仪，其特征在于所述的相敏检波器6、是由晶体二极管D1-D4，电容C14-C15，耦合变压器T1，电阻R10-R13构成，差动放大器7由运算放大器U8B、电阻R14-R16构成，选取合适的电阻R14，来调整差动放大器7的增益。所述的液体界面张力仪，其特征在于所述的数字信号处理电路还包括串行A/D转换器8，中央处理器9、输出扩展10、输入扩展13，串行A/D转换器8与中央处理器9相连，电源12输出一路与串行A/D转换器8相连，一路通过执行机构11、输入扩展13与中央处理器9相连，输出扩展10与执行机构11相连。所述的液体界面张力仪，其特征在于所述的串行A/D转换器8是采用12位串行A/D，中央处理器9采用AT89C51单片机，输出扩展10、输入扩展13采用两片I/O扩展电路为最佳。所述的液体界面张力仪，其特征在于所述的显示器是采用大屏幕液晶显示器14、无标示按键15，大屏幕液晶显示器14与中央处理器9相连，无标示按键15与输入扩展13相连。所述的液体界面张力仪，其特征在于；设置RS232串行口，可与微型打印机、掌上电脑相连。本技术的液体界面张力仪，主要专利技术点是对传感器电路、数字信号处理电路、显示器电路的改进，传感器涡流探头采用磁罐封闭式涡流探头，磁力线为单方向封闭式，解决了磁力线的泄漏问题，提高了探测灵敏度，设置由稳频稳幅振荡器、涡流探头、相敏检波器、差动放大器的传感器电路。设置由串行A/D转换器，中央处理器、输出扩展、输入扩展的数字信号处理电路，及采用大屏幕液晶显示器、无标示按键等，实现了全自动计算功能、高精度的重复性和再现性、自动输出报告值、全自动操作、汉字菜单提示的人-机对话；与微机、掌上电脑通讯等功能。附图说明图1是本技术的液体界面张力仪涡流探头结构示意图；图2是本技术的液体界面张力仪电路原理框图；图3是本技术的液体界面张力仪稳频稳幅振荡器电路原理图；图4是本技术的液体界面张力仪相敏检波器、差动放大器电路原理图；图5是本技术的液体界面张力仪电路原理总图；图6是本技术的液体界面张力仪电路原理总图中传感器电路原理图。图7是本技术的液体界面张力仪电路原理总图中电源与驱动电路原理图；图1-7是本技术的液体界面张力仪的最佳实施例，其中图1-2中1磁罐2支架3磁力电感4稳频稳幅振荡器5涡流探头6相敏检波器7差动放大器8串行A/D转换器9中央处理器10输出扩展11执行机构12电源13输入扩展14大屏幕液晶显示器15无标示按键。图3-7中U1 89C51单片机U2 X25045看门狗+E2RAM U3 MAX232 RS232电平转换器U4 DS12C887A实时日历时钟U5三态反相输出8D锁存器U6 8D锁存器U7 ULN2003达林顿三极管阵列U8A-U8B、U9A-U9B高速运算放大器U10高速串行A/D转换器U11、U13-U15三端稳压集成电路U12 TL431精密可调基准电压源W1-W4电位器LS1为蜂鸣器Q1晶体三极管J1图形点阵液晶接口J2键盘接口J3 RS232串行接口J4探头及磁力电感接口J5电源变压器接口J6行程开关接口J7双速电机接口R1-R26电阻C1-C7、C12-C16、C18、C21-C26、C28、C30、C31、C33、C36-C41电容C8-C11 C17、C19-C20、C27、C29、C32、C34-C35电解电容器、D1-D6晶体二极管XT晶振K1-K4继电器B1-B2整流桥RP1-RP2电阻排。以下结合附图1-7对本技术的液体界面张力仪作进一步说明如图7所示的电源及驱动部分J5接电源变压器，J5.1-J5.3接变压器双18V绕组，经整流桥B2、三端稳压集成电路U13 7815、U14 7915稳压后得到+15V和-15V，用来给传感器等模拟部分供电。J5.4、J5.5接变压器9V绕组，经整流桥B1，U15 7805稳压后得到+5V，用来为数字部分供电。J5.6、J5.8接变压器110V、32V绕组，为双速电机供电。J7接双速电机，双速电机用来调节测试平台高度，继电器K4为电机电源开关，K2、K3为电机换向开关，K1为速度调节开关，继电器K1-K4由中央处理器9控制。J6接行程开关，用来检测测试平台移动时是否达到最高点或最低点，行程开关的状态信号送给中央处理器9。二、传感器部分在磁力电感3上增加一个副绕组，通过电位器W2、电阻R22、R23所加电流的大小与方向，可以使永磁体产生微小的位移，以调整杠杆起始位置即零位。高速运算放大器U8B的本文档来自技高网...

【技术保护点】
液体界面张力仪，包括：电源、执行机构，其特征在于：设置传感器电路、数字信号处理电路、显示器，传感器电路与数字信号处理电路相连，数字信号处理电路与显示器、执行机构相连，电源与执行机构、传感器电路、数字信号处理电路、显示器相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜志鸿，赵玮，
申请(专利权)人：淄博华坤粮油设备有限公司电子仪器分公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]