一種智能高精度浮球液位計(jì)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及液位工業(yè)計(jì)量和控制領(lǐng)域，是一種智能高精度浮球液位計(jì)，其目的在于提供一種數(shù)字化、高精度、智能的浮球液位計(jì)；一種智能高精度浮球液位計(jì)，包括磁浮球、變送器盒和擋圈，還包括主導(dǎo)桿，測(cè)量元件設(shè)置于主導(dǎo)桿內(nèi)部，磁浮球通過(guò)測(cè)量元件設(shè)置于主導(dǎo)桿中部。本實(shí)用新型提供的一種智能高精度浮球液位計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、信號(hào)整體呈線性，連續(xù)穩(wěn)定；本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置微處理器，從而保證信號(hào)處理的智能化、精度和可靠性，大大提高液位計(jì)的信號(hào)精度；本實(shí)用新型采用陶瓷絕緣裝置，大大提高液位計(jì)的使用溫度，從而提高本實(shí)用新型的使用范圍。
【專利說(shuō)明】一種智能高精度浮球液位計(jì)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液位工業(yè)計(jì)量和控制領(lǐng)域，特別是一種智能高精度浮球液位計(jì)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)有浮球液位計(jì)主要是干簧管作為測(cè)量元件或者霍爾元件制作測(cè)量元件，鑒于干簧管本身的尺寸大小，以及本身作為單個(gè)的分離元件，制作液位計(jì)時(shí)，分辨率主要依靠干簧管本身的排列密度而定，一般市場(chǎng)常見(jiàn)的分辨率是10mm、20mm,而5mm、50mm由于制作人力成本太大，市場(chǎng)極少見(jiàn)。傳感器制作的分辨率作為基礎(chǔ)，在無(wú)法提高傳感器分辨率的情況下，無(wú)論轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)如何精確，都無(wú)法提高其測(cè)量精度。而傳感器本身分辨率依靠干簧管的排列密度，相應(yīng)的輸出信號(hào)是階梯型的，而不是直線型的，不能滿足高精度測(cè)量的要求。
[0003]這兩種常見(jiàn)的原理，在制作方面都有人力成本過(guò)高的缺點(diǎn)。另外干簧管是玻璃元件，制作、運(yùn)輸都需要小心，從而增加了成本。且存在售后服務(wù)成本大的問(wèn)題。
[0004]市場(chǎng)上常見(jiàn)的浮球液位計(jì)，其本身精度要求不高，大多用于模擬信號(hào)處理電路，不符合未來(lái)信號(hào)處理數(shù)字化的趨勢(shì)。
[0005]而高精度浮球液位計(jì)，基本不能實(shí)現(xiàn)兩線制供電，大多采用3線制或4線制供電，不能滿足現(xiàn)代儀表兩線供電的基本需要，使用時(shí)大人力成本和材料成本較大；現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)的兩線制供電，存在供電限制的問(wèn)題(24VDC供電，最低耗電小于4mA)，只能在不與磁性浮子液位計(jì)捆綁使用的特定條件下使用。且浮球液位計(jì)還存在耐溫度較低的問(wèn)題，受溫度限制，進(jìn)而其電子元器件須耐溫限制及絕緣選擇局限。
[0006]亟待出現(xiàn)一種信號(hào)連續(xù)穩(wěn)定、線性、高精度的浮球液位計(jì)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型提供的一種智能高精度浮球液位計(jì)，其目的在于提供一種數(shù)字化、高精度、智能的浮球液位計(jì)。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種智能高精度浮球液位計(jì)，包括磁浮球、液位顯示儀表和擋圈，還包括主導(dǎo)桿，液位感應(yīng)元件設(shè)置于主導(dǎo)桿內(nèi)部，磁浮球通過(guò)液位感應(yīng)元件設(shè)置于主導(dǎo)桿中部。
[0009]進(jìn)一步地，所述液位感應(yīng)元件為合金絲和磁鐵。
[0010]進(jìn)一步地，所述液位感應(yīng)元件連接有微處理器，所述微處理器包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及補(bǔ)償電路，所述補(bǔ)償電路包括正向補(bǔ)償模塊和負(fù)向補(bǔ)償模塊。
[0011 ] 所述液位感應(yīng)元件分別通過(guò)陶瓷絕緣體連接液位顯示儀表和擋圈。
[0012]優(yōu)化地，所述合金絲為磁致伸縮絲。
[0013]其中，所述正向補(bǔ)償模塊包括調(diào)節(jié)電阻。
[0014]其中，所述負(fù)向補(bǔ)償模塊包括勵(lì)磁單元、磁鐵。
[0015]進(jìn)一步地，所述液位顯示儀表為變送器盒。
[0016]本實(shí)用新型提供的一種智能高精度浮球液位計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、信號(hào)整體呈線性，連續(xù)穩(wěn)定；本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置微處理器，從而保證信號(hào)處理的智能化、精度和可靠性，大大提高液位計(jì)的信號(hào)精度；本實(shí)用新型采用陶瓷絕緣裝置，大大提高液位計(jì)的使用溫度，從而提高本實(shí)用新型的使用范圍。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、變送器盒；2、陶瓷絕緣體；3、磁浮球；4、主導(dǎo)桿；5、液位感應(yīng)元件；6、擋圈。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021]本實(shí)用新型提供的一種智能高精度浮球液位計(jì)，包括磁浮球3、液位顯示儀表和擋圈6，還包括主導(dǎo)桿4，液位感應(yīng)元件5設(shè)置于主導(dǎo)桿4內(nèi)部，磁浮球3通過(guò)液位感應(yīng)元件5設(shè)置于主導(dǎo)桿4中部。進(jìn)一步地，所述液位感應(yīng)元件5為合金絲和磁鐵。進(jìn)一步地，所述液位感應(yīng)元件5連接有微處理器，所述微處理器包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及補(bǔ)償電路，所述補(bǔ)償電路包括正向補(bǔ)償模塊和負(fù)向補(bǔ)償模塊。所述液位感應(yīng)元件5分別通過(guò)陶瓷絕緣體2連接液位顯示儀表和擋圈6。優(yōu)化地，所述合金絲為磁致伸縮絲。其中，所述正向補(bǔ)償模塊包括調(diào)節(jié)電阻。其中，所述負(fù)向補(bǔ)償模塊包括勵(lì)磁單元、磁鐵。進(jìn)一步地，所述液位顯示儀表為變送器盒I。
[0022]本實(shí)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(dǎo)桿4移動(dòng)，由微處理器發(fā)出的電壓脈沖沿著磁致伸縮絲傳導(dǎo)，當(dāng)脈沖波到達(dá)浮子磁鐵處，脈沖波和磁場(chǎng)相互作用，使磁致伸縮絲發(fā)生扭曲，產(chǎn)生回波，該波沿磁致伸縮絲向回傳導(dǎo)，根據(jù)傳播速度和時(shí)間，計(jì)算出浮球到感應(yīng)線圈的距離，從而計(jì)算出液位值。
[0023]本實(shí)用新型的液位感應(yīng)元件5采用整根合金絲，優(yōu)選地，采用磁致伸縮材料；測(cè)量過(guò)程中，采用基本原理為S=Vt,其中S是所要測(cè)量的距離，即液位差，V是聲波在固體內(nèi)的傳播速度，t是時(shí)間；v是固定值，t是絕對(duì)量，不隨溫度變化改變，因此測(cè)量結(jié)果基本不受溫度變化影響，為液位計(jì)的測(cè)量精度提供基礎(chǔ)。
[0024]變送器盒I是兩線制浮球型液位儀表，適應(yīng)現(xiàn)代儀表兩線供電的基本需要。
[0025]本實(shí)用新型設(shè)置有微處理器，微處理器包括數(shù)據(jù)處理模塊，可使用32位430芯片、AD421進(jìn)行信號(hào)處理。
[0026]補(bǔ)償電路還包括正向補(bǔ)償模塊和負(fù)向補(bǔ)償模塊，即雙向補(bǔ)償；液位感應(yīng)元件5正誤差，采取增大電阻方法進(jìn)行負(fù)向補(bǔ)償；液位感應(yīng)元件5負(fù)誤差，采取增大激勵(lì)脈沖電壓系數(shù)方法進(jìn)行正向補(bǔ)償，從而保證信號(hào)處理的精度和可靠性，大大提高液位計(jì)的信號(hào)精度和
可靠性。
[0027]絕緣體采用陶瓷材料，其硬度高，燒結(jié)變形小，適應(yīng)高溫環(huán)境，使用溫度可達(dá)到400°C甚至更高。
[0028]本實(shí)用新型的技術(shù)指標(biāo)如下:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種智能高精度浮球液位計(jì)，其特征在于:包括磁浮球、液位顯示儀表和擋圈，還包括主導(dǎo)桿，液位感應(yīng)元件設(shè)置于主導(dǎo)桿內(nèi)部，磁浮球通過(guò)液位感應(yīng)元件設(shè)置于主導(dǎo)桿中部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能高精度浮球液位計(jì)，其特征在于:所述液位感應(yīng)元件為合金絲和磁鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種智能高精度浮球液位計(jì)，其特征在于:所述液位感應(yīng)元件連接有微處理器，所述微處理器包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及補(bǔ)償電路，所述補(bǔ)償電路包括正向補(bǔ)償模塊和負(fù)向補(bǔ)償模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能高精度浮球液位計(jì)，其特征在于:所述液位感應(yīng)元件分別通過(guò)陶瓷絕緣體連接液位顯示儀表和擋圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能高精度浮球液位計(jì)，其特征在于:所述合金絲為磁致伸縮絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能高精度浮球液位計(jì),其特征在于:所述正向補(bǔ)償模塊包括調(diào)節(jié)電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能高精度浮球液位計(jì)，其特征在于:所述負(fù)向補(bǔ)償模塊包括勵(lì)磁單元、磁鐵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能高精度浮球液位計(jì)，其特征在于:所述液位顯示儀表為變送器盒。
【文檔編號(hào)】G01F23/72GK203464980SQ201320448863
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】陳宇, 張曉俠, 王珍 申請(qǐng)人:西安相遠(yuǎn)科技有限公司