數字物料位傳感器的使用的製作方法
2023-05-09 16:04:06 1
專利名稱：數字物料位傳感器的使用的製作方法
技術領域：
本發明數字物料位傳感器的使用屬於自動化檢測技術領域，具體而言是一種用於物料位檢測的傳感器使用的技術方案。
2、壓力式傳感器隨著半導體技術的發展，半導體表面擴散工藝在傳感器平衡電橋的製作中，得到了廣泛應用。擴散矽壓力傳感器是利用物料重力的壓強原理，在物料倉下檢測壓強或重量來換算料倉料位。
3、電容式物位傳感器它是依靠電容原理而製作的。電容是由兩極板和介質構成的，改變介質將改變電容量。物料作為電容的介質，物料淹沒傳感器越多，介質填充也越多電容量越大。通過檢測電容量的大小，來檢測物料位。主要由西德、日本、加拿大幾家生產，目前國內也有廠家生產。
能夠檢測物料的傳感器技術也不少，但是由於這些現有技術受使用條件等方面的限制，或者是價格過於昂貴，使它們的使用範圍受到了很大局限。比如超聲波傳感器只能在寬敞無粉塵的條件下使用(因為粉塵也產生反射波)，壓力式物料傳感器只能在具備稱重的條件下才能使用，而且它們的共同的特點是模擬量檢測方式易受溫度、大氣壓強、電磁波等環境條件的影響，使傳感器的穩定性、可靠性、抗幹擾性能無法適應使用條件的要求，應用範圍受到了很大局限。目前在工業控制或者是民用事業的物料位監控仍無法實現自動化。
隨著科學技術的迅猛發展，物料位監測控制已是現代化建建設中的重要組成部分，建材、化工、礦山、冶金、水利、電力等多方面的工業自動化建設中都急待需要解決準確、可靠的物料位自動化檢測技術。如煤礦的井下煤倉，水泥廠的生熟料庫，發電廠的入爐煤倉等料位檢測問題，都直接影響著這些行業的自動化進程。
2、擴大適用範圍，解決安裝、使用、維護方便的問題。使之在石子、沙土、煤炭等粉碎性物料位檢測中，能適應滿足各種使用條件。如深井、隧道、下水道、地下管溝等物料位監測。
3、降低造價，提供一種結構簡單，適應性強的，可直接採樣的普及通用型物料位傳感器。
本發明數字物料位傳感器，一種數字式物料位傳感器，其特徵在於是一種由若干個傳感元電路對物位點實現數位化信號取樣的傳感器，該傳感器由兩部分組成，一部分是傳感器晶片電路板12，另一部分是可塑性絕緣材料澆鑄外殼13，其傳感器晶片電路板12是由若干個傳感元電路對物位點實現數位化信號取樣的，由微處理器進行數據逐點檢索、統計、變送的電器組件14組成，其傳感器晶片電路板12置於支撐骨架17上，支撐骨架17用絕緣材料製成，支撐骨架17的正面固定有若干塊傳感器晶片電路板12，每塊傳感器晶片電路板12中的信號取樣電路10都是由一組物料敏感型觸發器構成，固定於支撐骨架背面上的傳感元電極11其間隔為1釐米或按使用要求製造，傳感元電極11由耐腐蝕材料製成，傳感器晶片電路板12與引線端子16、信號元9、外殼13用絕緣填充材料15澆鑄後成為一個固態方型棒式傳感器。
本發明數字物料位傳感器的製備，其特徵在於製備分為兩部分進行，一部分是傳感器晶片電路板12的製備；另一部分是可塑性絕緣材料澆鑄外殼13的製備，其傳感器晶片電路板12部份的製備，首先選用絕緣材料板製成其傳感器晶片電路板12的支撐骨架17，再製做組成每一塊傳感元電路的傳感元電極11，傳感元電極11由耐腐蝕材料製成，而後在支撐骨架17的正面固定若干塊對物位點實現數位化信號取樣的，以開關脈衝形式輸出數位訊號的傳感器晶片電路板12和若干個進行數據逐點檢索、統計、變送的電器組件14；接著在支撐骨架17背面上固定固定數量的傳感元電極11，其間隔為1釐米，也可以按照實際情況的要求調整間隔距離，外殼13用可塑性絕緣材料澆鑄而成，最後將傳感器晶片電路板12與引線端子16、信號元9、外殼13用絕緣填充材料15進行澆鑄成為一個固態方型或圓形棒式傳感器。
上述支撐骨架17最好用環氧樹脂板製成，傳感元電極11最好由非磁、耐腐、導體材料製成，外殼可用環氧樹脂、塑料等可塑絕緣材料澆鑄而成。引線端子16是用塑料和環氧樹脂或其它絕緣材料製成的，具有全封閉能力的三芯電器接插件。傳感器晶片電路板12與可塑性絕緣材料澆鑄外殼13經澆鑄後成為一個固態實體，其截面一般為20×40毫米，長度根據具體情況一般可設計為1-3米，其引線端子用自行設計的全封閉式引線端子。
上述數字物料傳感器的使用，其特徵在於，第一、確定工作電源為激勵電源，第二、將傳感器垂直安裝於物料中，當物料位上下變化時，相應的物料靠近某個傳感元電路，該電路產生觸發性翻轉，輸出信號由「1」變為「O」，當物料面離開某個傳感元時輸出信號由「O」變為「1」，若干個傳感元電路組成了一條物料位神經線，每一塊傳感元電路都是由一組反相比較型觸發器和一個感應電極構成，每個傳感元電路都是以開關脈衝的形式輸出數位訊號，第三、再經過微處理器對各傳感元進行逐點檢索、數字統計、數字變送，從而實現採樣、處理、變送，全數位化傳感器檢測。
上述的數字物料傳感器的使用，其特徵在於，在使用時，激勵電源設計在9-6伏範圍內供電，首先由恆壓電路對激勵電源進行恆壓處理，然後採取休眠式待機取樣供電，以此減小傳感器電源和信號輸送中的損耗，進一步提高待機時間和遠傳能力。
支撐骨架17用環氧樹脂板做成，[或其它絕緣材料板]晶片的正面固定有若干塊傳感器晶片電路板12，其它電路塊根據安裝條件穿插固定在傳感器晶片電路板內。
支撐骨架17的背面固定有若干個傳感元電極11，詳見結構圖圖2。傳感元電極11由非磁耐腐導體材料製成。
可塑性絕緣材料澆鑄外殼13用可塑性絕緣材料澆鑄而成。可用材料有環氧樹脂、塑料等。晶片與殼經澆鑄後成為一個實體。形狀為方形、圓形、橢圓形等。
引線端子16用自行設計的接插式引線端子，該接插件，在接插緊固好後無需做其它防水處理。發明的主要用途及優點1、用途用於工礦企業的物料位自動化控制。用於礦山、冶金、建材、電力、化工等工礦企業的物料位自動化檢測控制。
2、優點a、信號具有不受溫度、氣壓燈環境條件影響。
b、測量誤差小，穩定可靠。
c、全投入式，具有不怕泥沙汙物不怕粉塵堵塞掩埋。
d、安裝、使用、維護方便。不受安裝條件所限制。
晶片的背面固定有208個傳感元電極。電極間距為1cm感應元電極由鎳鉻合金製成。
塑料管外殼，與晶片之間的空間用環氧樹脂澆鑄而成。(晶片與外殼經澆鑄後成為一個實體)引線端子用自行設計的帶有水封的接插式引線端子，(該接插件，在接插緊固好後無需做其它防水處理。
權利要求
1.數字物料傳感器的使用，其特徵在於，第一、確定工作電源為激勵電源，第二、將傳感器垂直安裝於物料中，當物料位上下變化時，相應的物料靠近某個傳感元電路，該電路產生觸發性翻轉，輸出信號由「1」變為「O」，當物料面離開某個傳感元時輸出信號由「O」變為「1」，若干個傳感元電路組成了一條物料位神經線，每一塊傳感元電路都是由一組反相比較型觸發器和一個感應電極構成，每個傳感元電路都是以開關脈衝的形式輸出數位訊號，第三、再經過微處理器對各傳感元進行逐點檢索、數字統計、數字變送，從而實現採樣、處理、變送，全數位化傳感器檢測。
2.按照權利要求1所述的數字物料傳感器的使用，其特徵在於，在使用時，激勵電源設計在9-6伏範圍內供電，首先由恆壓電路對激勵電源進行恆壓處理，然後採取休眠式待機取樣供電，以此減小傳感器電源和信號輸送中的損耗，進一步提高待機時間和遠傳能力。
全文摘要
一種數字物料位傳感器的使用屬於自動化檢測技術領域。具體而言，是一種物料位信號可直接數字取樣的傳感器的使用方法。第一、確定工作電源為激勵電源，第二、將傳感器垂直安裝於物料中，當物料位上下變化時，相應的物料靠近某個傳感元電路，該電路產生觸發性翻轉，每個傳感元電路都是以開關脈衝的形式輸出數位訊號，第三、激勵電源設計在9－6伏範圍內供電，首先由恆壓電路對激勵電源進行恆壓處理，然後採取休眠式待機取樣供電，以此減小傳感器電源和信號輸送中的損耗，進一步提高待機時間和遠傳能力。再經過微處理器對各傳感元進行逐點檢索、數字統計、數字變送，從而實現採樣、處理、變送，全數位化傳感器檢測。
文檔編號G01F23/24GK1479086SQ0313879
公開日2004年3月3日 申請日期2003年7月3日 優先權日2003年7月3日
發明者馬福昌, 馬珺, 賈秀美 申請人:太原理工大學