帶高溫光電開關的鍋爐水位計的製作方法
2023-09-22 18:41:40
帶高溫光電開關的鍋爐水位計的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種帶高溫光電開關的鍋爐水位計，該鍋爐水位計與普通的光電轉換電路相連，在水位計側分別安裝石英玻璃導光探頭和水感光探頭，石英玻璃導光探頭和水感光探頭分別通過光纖連接有汽濾光片和水濾光片，汽濾光片和水濾光片均通過光敏電阻與光電轉換控制電路連接；石英玻璃導光探頭和水感光探頭將水位計光引入到光纖，經過光纖傳導至汽濾光片和水濾光片照射到光敏電阻，經光電轉換電路控制電路識別後輸出。本實用新型的效果是帶高溫光電開關的鍋爐水位計改變位置非常方便，克服了普通電接點液位計的缺點，可以在鍋爐水位計上任意位置設置報警點，能夠長期工作在400℃的環境下，解決了普通鍋爐水位計不能安裝報警器的難題。
【專利說明】帶高溫光電開關的鍋爐水位計
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種在高溫環境下應用的光電裝置，尤其是在監測位置無法安裝半導體元件位置使用的帶高溫光電開關的鍋爐水位計。
【背景技術】
[0002]目前的鍋爐電接點水位計故障率高，容易發生洩漏，感應位置固定，測量點固定，安裝檢修需要停設備，接點為金屬陶瓷結構，壽命較短，維護量大，安裝、更換都比較繁瑣。
[0003]目前，公知的光電開關由光敏電阻或光敏半導體器件，紅外或可見光源及控制電路構成。當光敏器件的接收狀態發生變化時，電路輸出狀態發生轉變(開關、電平)。但是，由於設備由半導體材料構成，對溫度比較敏感，容易發生誤動作，並且不能工作在器件的操作溫度的上限(125°C)。在監測位置無法安裝半導體元件，為了監測高溫位置的光線變化，現有器件已經無法解決，對此結構亟待改進。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中結構上的不足，本實用新型的目的是提供一種鍋爐水位計高溫光電開關，有利於克服電接點水位計的誤動作缺陷，報警點可以任意設定，響應準確無誤報，使用周期長免維護。
[0005]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是提供一種帶高溫光電開關的鍋爐水位計，該鍋爐水位計與普通的光電轉換電路相連，其中:在水位計側分別安裝石英玻璃導光探頭和水感光探頭，石英玻璃導光探頭和水感光探頭分別通過光纖連接有汽濾光片和水濾光片，汽濾光片和水濾光片均通過光敏電阻與光電轉換控制電路連接；石英玻璃導光探頭和水感光探頭將水位計光引入到光纖，經過光纖傳導至汽濾光片和水濾光片照射到光敏電阻，經光電轉換電路控制電路識別後輸出。
[0006]本實用新型的效果是帶高溫光電開關的鍋爐水位計改變位置非常方便，克服了普通電接點液位計的缺點，可以在鍋爐水位計上任意位置設置報警點，能夠長期工作在400°C的環境下，響應準確無誤報，使用周期長免維護。解決了普通鍋爐水位計不能安裝報警器的難題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的系統總攬示意圖；
[0008]圖2是本實用新型的感光探頭示意圖；
[0009]圖3是本實用新型的電路原理示意圖。
[0010]圖中:
[0011]1.汽感光探頭 2.水感光探頭 3.汽濾光片 4.水濾光片
[0012]5.光敏電阻 6.光電轉換控制電路 7.光纖 8.水位計
[0013]9.感光探頭 10.固定螺栓 11.殼體 12.探頭光纖
[0014]13.光纖耦合點14.光敏電阻輸入端 15.反饋電阻
[0015]16.運算放大器17.線路電阻 18.基準源
[0016]19.電源20.輸出端
【具體實施方式】
[0017]結合附圖對本實用新型的鍋爐水位計高溫光電開關結構加以說明。
[0018]本實用新型的鍋爐水位計高溫光電開關設計思想是使用耐高溫的石英玻璃作為接觸高溫的載體，將光線通過光纖傳到至低溫場所，再用普通半導體器件就可實現光線的監測。
[0019]如圖1、2、3所示，本實用新型涉及一種在高溫環境下應用的光電裝置，替代電接點水位計，克服了電接點水位計的缺點，直接安裝在鍋爐的雙色水位計或單色水位計上。
[0020]本實用新型的帶高溫光電開關的鍋爐水位計，該鍋爐水位計與普通的光電轉換電路相連，在水位計8側分別安裝石英玻璃導光探頭I和水感光探頭2，石英玻璃導光探頭I和水感光探頭2分別通過光纖7連接有汽濾光片3和水濾光片4，汽濾光片3和水濾光片4均通過光敏電阻5與光電轉換控制電路6連接；石英玻璃導光探頭I和水感光探頭2將水位計光引入到光纖7，經過光纖7傳導至汽濾光片3和水濾光片4過濾雜光後照射到光敏電阻5，經光電轉換電路控制電路6識別後輸出。
[0021]本實用新型的鍋爐水位計高溫光電開關實現的過程是:
[0022]在原有水位計需要報警的地方安裝汽感光探頭I或水感光探頭2，將水位計8所發的光通過光纖7引至低溫場所，通過汽濾光片3或水濾光片4，汽濾光片3或水濾光片4的顏色與被檢測的水位計8發光顏色一致，鍋爐雙色水位計由石英玻璃表管和背光源組成，正常顯示時有明顯的紅綠顏色，一般水相為綠色，汽相為紅色，如能感知其顏色變化就能監測水位變化。如水位計8的水相顏色為綠色則濾光片也選綠色，濾去雜光，達到光敏電阻5。在需要監測的位置安裝光敏傳感器就可以感知顏色的變化，並且可以在水位計任意位置安裝，沒有死區。當照射到敏感器件的光強度發生變化時，光敏電阻5阻值也發生變化，光電轉換控制電路6監測到阻值變化量達到一定值輸出信號。
[0023]光纖7的感光探頭9採用石英玻璃製作，尾部留有連接探頭光纖12的光纖耦合點13，採用熱熔拉伸至直徑1mm，要求角度為30° ±2°。外殼11為316不鏽鋼製作，外殼11車通螺紋扣，通過固定螺栓10緊固，並使用螺母固定在水位計8上。
[0024]如圖3所示，光敏電阻5連接到光電轉換控制電路6的光敏電阻輸入端14，其阻值變化會影響運算放大器16的工作點變化，經過與基準源18的基準電壓和反饋電阻15比較後電路翻轉，由輸出端20輸出高電平或低電平，電源19為電源正端，17為線路電阻。
【權利要求】
1.一種帶高溫光電開關的鍋爐水位計，該鍋爐水位計與普通的光電轉換電路相連，其特徵是:在水位計(8)側分別安裝石英玻璃導光探頭(I)和水感光探頭(2)，石英玻璃導光探頭(I)和水感光探頭(2)分別通過光纖(7)連接有汽濾光片(3)和水濾光片(4)，汽濾光片(3)和水濾光片(4)均通過光敏電阻(5)與光電轉換控制電路(6)連接；石英玻璃導光探頭(I)和水感光探頭(2)將水位計光引入到光纖(7)，經過光纖(7)傳導至汽濾光片(3)和水濾光片⑷照射到光敏電阻(5)，經光電轉換電路控制電路(6)識別後輸出。
【文檔編號】G01F23/292GK203981243SQ201420352777
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】高偉 申請人:天津鋼管集團股份有限公司