一種智能高精度浮球液位計的製作方法
2023-12-11 22:30:22
一種智能高精度浮球液位計的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及液位工業計量和控制領域，是一種智能高精度浮球液位計，其目的在於提供一種數位化、高精度、智能的浮球液位計；一種智能高精度浮球液位計，包括磁浮球、變送器盒和擋圈，還包括主導杆，測量元件設置於主導杆內部，磁浮球通過測量元件設置於主導杆中部。本實用新型提供的一種智能高精度浮球液位計，結構簡單、信號整體呈線性，連續穩定；本實用新型通過設置微處理器，從而保證信號處理的智能化、精度和可靠性，大大提高液位計的信號精度；本實用新型採用陶瓷絕緣裝置，大大提高液位計的使用溫度，從而提高本實用新型的使用範圍。
【專利說明】一種智能高精度浮球液位計
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液位工業計量和控制領域，特別是一種智能高精度浮球液位計。【背景技術】
[0002]現有浮球液位計主要是幹簧管作為測量元件或者霍爾元件製作測量元件，鑑於幹簧管本身的尺寸大小，以及本身作為單個的分離元件，製作液位計時，解析度主要依靠幹簧管本身的排列密度而定，一般市場常見的解析度是10mm、20mm,而5mm、50mm由於製作人力成本太大，市場極少見。傳感器製作的解析度作為基礎，在無法提高傳感器解析度的情況下，無論轉換電路設計如何精確，都無法提高其測量精度。而傳感器本身解析度依靠幹簧管的排列密度，相應的輸出信號是階梯型的，而不是直線型的，不能滿足高精度測量的要求。
[0003]這兩種常見的原理，在製作方面都有人力成本過高的缺點。另外幹簧管是玻璃元件，製作、運輸都需要小心，從而增加了成本。且存在售後服務成本大的問題。
[0004]市場上常見的浮球液位計，其本身精度要求不高，大多用於模擬信號處理電路，不符合未來信號處理數位化的趨勢。
[0005]而高精度浮球液位計，基本不能實現兩線制供電，大多採用3線制或4線制供電，不能滿足現代儀表兩線供電的基本需要，使用時大人力成本和材料成本較大；現有技術中實現的兩線制供電，存在供電限制的問題(24VDC供電，最低耗電小於4mA)，只能在不與磁性浮子液位計捆綁使用的特定條件下使用。且浮球液位計還存在耐溫度較低的問題，受溫度限制，進而其電子元器件須耐溫限制及絕緣選擇局限。
[0006]亟待出現一種信號連續穩定、線性、高精度的浮球液位計。
實用新型內容
[0007]本實用新型提供的一種智能高精度浮球液位計，其目的在於提供一種數位化、高精度、智能的浮球液位計。
[0008]本實用新型的技術方案是這樣實現的:一種智能高精度浮球液位計，包括磁浮球、液位顯示儀表和擋圈，還包括主導杆，液位感應元件設置於主導杆內部，磁浮球通過液位感應元件設置於主導杆中部。
[0009]進一步地，所述液位感應元件為合金絲和磁鐵。
[0010]進一步地，所述液位感應元件連接有微處理器，所述微處理器包括數據採集模塊、數據處理模塊及補償電路，所述補償電路包括正向補償模塊和負向補償模塊。
[0011 ] 所述液位感應元件分別通過陶瓷絕緣體連接液位顯示儀表和擋圈。
[0012]優化地，所述合金絲為磁致伸縮絲。
[0013]其中，所述正向補償模塊包括調節電阻。
[0014]其中，所述負向補償模塊包括勵磁單元、磁鐵。
[0015]進一步地，所述液位顯示儀表為變送器盒。
[0016]本實用新型提供的一種智能高精度浮球液位計，結構簡單、信號整體呈線性，連續穩定；本實用新型通過設置微處理器，從而保證信號處理的智能化、精度和可靠性，大大提高液位計的信號精度；本實用新型採用陶瓷絕緣裝置，大大提高液位計的使用溫度，從而提高本實用新型的使用範圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1:本實用新型結構示意圖。
[0019]圖中:1、變送器盒；2、陶瓷絕緣體；3、磁浮球；4、主導杆；5、液位感應元件；6、擋圈。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0021]本實用新型提供的一種智能高精度浮球液位計，包括磁浮球3、液位顯示儀表和擋圈6，還包括主導杆4，液位感應元件5設置於主導杆4內部，磁浮球3通過液位感應元件5設置於主導杆4中部。進一步地，所述液位感應元件5為合金絲和磁鐵。進一步地，所述液位感應元件5連接有微處理器，所述微處理器包括數據採集模塊、數據處理模塊及補償電路，所述補償電路包括正向補償模塊和負向補償模塊。所述液位感應元件5分別通過陶瓷絕緣體2連接液位顯示儀表和擋圈6。優化地，所述合金絲為磁致伸縮絲。其中，所述正向補償模塊包括調節電阻。其中，所述負向補償模塊包括勵磁單元、磁鐵。進一步地，所述液位顯示儀表為變送器盒I。
[0022]本實用新型的基本原理是帶有磁鐵的浮子沿含有磁致伸縮絲的主導杆4移動，由微處理器發出的電壓脈衝沿著磁致伸縮絲傳導，當脈衝波到達浮子磁鐵處，脈衝波和磁場相互作用，使磁致伸縮絲發生扭曲，產生回波，該波沿磁致伸縮絲向回傳導，根據傳播速度和時間，計算出浮球到感應線圈的距離，從而計算出液位值。
[0023]本實用新型的液位感應元件5採用整根合金絲，優選地，採用磁致伸縮材料；測量過程中，採用基本原理為S=Vt,其中S是所要測量的距離，即液位差，V是聲波在固體內的傳播速度，t是時間；v是固定值，t是絕對量，不隨溫度變化改變，因此測量結果基本不受溫度變化影響，為液位計的測量精度提供基礎。
[0024]變送器盒I是兩線制浮球型液位儀表，適應現代儀表兩線供電的基本需要。
[0025]本實用新型設置有微處理器，微處理器包括數據處理模塊，可使用32位430晶片、AD421進行信號處理。
[0026]補償電路還包括正向補償模塊和負向補償模塊，即雙向補償；液位感應元件5正誤差，採取增大電阻方法進行負向補償；液位感應元件5負誤差，採取增大激勵脈衝電壓係數方法進行正向補償，從而保證信號處理的精度和可靠性，大大提高液位計的信號精度和
可靠性。
[0027]絕緣體採用陶瓷材料，其硬度高，燒結變形小，適應高溫環境，使用溫度可達到400°C甚至更高。
[0028]本實用新型的技術指標如下:
[0029]
【權利要求】
1.一種智能高精度浮球液位計，其特徵在於:包括磁浮球、液位顯示儀表和擋圈，還包括主導杆，液位感應元件設置於主導杆內部，磁浮球通過液位感應元件設置於主導杆中部。
2.根據權利要求1所述的一種智能高精度浮球液位計，其特徵在於:所述液位感應元件為合金絲和磁鐵。
3.根據權利要求1或2所述的一種智能高精度浮球液位計，其特徵在於:所述液位感應元件連接有微處理器，所述微處理器包括數據採集模塊、數據處理模塊及補償電路，所述補償電路包括正向補償模塊和負向補償模塊。
4.根據權利要求3所述的一種智能高精度浮球液位計，其特徵在於:所述液位感應元件分別通過陶瓷絕緣體連接液位顯示儀表和擋圈。
5.根據權利要求3所述的一種智能高精度浮球液位計，其特徵在於:所述合金絲為磁致伸縮絲。
6.根據權利要求3所述的一種智能高精度浮球液位計,其特徵在於:所述正向補償模塊包括調節電阻。
7.根據權利要求3所述的一種智能高精度浮球液位計，其特徵在於:所述負向補償模塊包括勵磁單元、磁鐵。
8.根據權利要求1所述的一種智能高精度浮球液位計，其特徵在於:所述液位顯示儀表為變送器盒。
【文檔編號】G01F23/72GK203464980SQ201320448863
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年7月25日 優先權日:2013年7月25日
【發明者】陳宇, 張曉俠, 王珍 申請人:西安相遠科技有限公司