專利名稱：非接觸式多功能遙測雙色液位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所屬領(lǐng)域?yàn)閲H專利分類G01F23／00液位測量。
目前，電極液位測量法存在極化，污染，腐蝕等缺點(diǎn)，具有活動(dòng)部分的液位測量存在磨損、堵塞等問題。
本發(fā)明的目的是為了克服上述缺點(diǎn)，提供一種非接觸式多功能遙測雙色液位計(jì)可以進(jìn)行液位報(bào)警，液位控制，液位遙測，不僅能測導(dǎo)電液體，也能測非導(dǎo)電液體。
本實(shí)用新型的工作原理是用液位傳感器，將液位的高低轉(zhuǎn)換成電平的高低，傳送到顯示端，輸入到數(shù)字電路進(jìn)行處理，再由雙色顯示器顯示其液面的位置。
液位傳感器是液位計(jì)的主要組成部分，由于被測對(duì)象不同，需選用不同類型的傳感器，下面分別敘述各種傳感器的原理，結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。
一次反射液位傳感器，如圖1所示，紅外發(fā)射管發(fā)出的光，由等腰直角棱鏡的直角面垂直射入棱鏡后。有兩束光路可走，一束光穿過棱鏡底面，直接進(jìn)入被測液體，另一束光是經(jīng)棱鏡底面反射后，射到接收管，如果發(fā)出的紅外光在棱鏡底面的外側(cè)遷到空氣時(shí)，將光反射到光敏管，則光敏管導(dǎo)通，輸出底電平；如果發(fā)出的紅外光遇到的是液體，則沒有反射光進(jìn)入光敏管，光敏管截止，輸出高電平，這樣傳感器就把液位的高低，轉(zhuǎn)換成電平的高低，實(shí)現(xiàn)了非電量轉(zhuǎn)換。一位一次液位傳感器結(jié)構(gòu)如圖2，在長方體的透明塑料塊上的小方槽內(nèi)放上紅外發(fā)射管3和接收管4用塑料片把端面密封、同時(shí)引出管角線，兩方槽的上端面實(shí)際上是等腰直角棱鏡直角面的一部分，等腰直角三角形的底面貼近觀測窗，作成一體化棱鏡。紅外發(fā)射、接收管分別垂直于兩個(gè)直角面。
二次反射一位液位傳感器的紅外發(fā)射、接收管固定在棱鏡底面，兩管平行且垂直于底面。
多位一次或多位二次液位傳感器是由長條形等腰直角棱鏡和數(shù)對(duì)紅外發(fā)射、接收管組成。
液位傳感器的棱鏡和殼體可以作成一體，材料可以是玻璃或透明塑料。
非接觸式多功能遙測雙色液位計(jì)測試距離不受限制，可進(jìn)行遙測，如圖6所示，當(dāng)延時(shí)單穩(wěn)進(jìn)入暫態(tài)時(shí)刻，發(fā)光管供電，接入可控電源，并將液位傳感器輸出高低電平置入移位寄存器，輸出高電平，使清除單穩(wěn)發(fā)出脈沖，清除串入并出移位寄存器原狀態(tài)，使振蕩器起振輸出移位脈沖，使可控單穩(wěn)保持在暫態(tài)，當(dāng)并入并出移位寄存器最高位有低電平輸出時(shí)振蕩器停止，此時(shí)并入并出移位寄存器由上而下移位的位數(shù)與串入并出移位寄存器由下而上移位的位數(shù)相等。雙色顯示器兩種顏色銜接處就是液面。
該電路特點(diǎn)是(1)可控電源只有延時(shí)單穩(wěn)在暫態(tài)時(shí)給發(fā)射管供電，因此延長了發(fā)射管的使用壽命，(2)可重單穩(wěn)的暫態(tài)時(shí)間大于延時(shí)單穩(wěn)的周期，一旦電路出現(xiàn)異常可重單穩(wěn)就有脈沖輸出，使報(bào)警器報(bào)警，(3)可預(yù)置被測液體的上限和下限，進(jìn)行控制和報(bào)警。


圖1是一次反射式液位傳感器原理圖。1被測液體2觀測窗，3紅外發(fā)射管，4接收管，5直角棱鏡。
圖2是一次反射式液位傳感器結(jié)構(gòu)圖。5傳感器一體化殼體，6測試面。
圖3測量玻璃管內(nèi)液位。7為玻璃管。
圖4二次反射液位傳感器剖面圖。8為一體化殼體。
圖5液位傳感器、液面、雙色顯示器三者關(guān)系圖。9光接收管，10傳感器一體化殼體，11容器，12液面，13液體，14雙色顯示器，15雙色發(fā)光管。
圖6近距離遙測雙色液位計(jì)電路原理圖。虛線左測為液位傳感器部分，右測為液位顯示部分。
圖7遠(yuǎn)距離遙測雙色液位計(jì)電路圖。
本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例如圖6所示，其中1R1～1Rn紅外發(fā)射管，3DU1～3DUn光敏接收三極管，LED1雙色發(fā)光二極管，BG1～BGn3D型三極管，D1～Dn，硅二極管，S1～Sn是液位報(bào)警，液位控制輸出端，IR1發(fā)射管，3DU1接收管，LED1為同一組(即管的型號(hào)右下角序號(hào)相同的為同一組)當(dāng)光接收管3DU接收到反射光時(shí)其輸出為低電平，此時(shí)雙色發(fā)光管發(fā)紅光。當(dāng)接收管未收到反射光時(shí)其輸出為高電平，此時(shí)雙色發(fā)光管發(fā)綠光。液位傳感器、液面、雙色顯示器，三者關(guān)系說明，在液面上面的所有光接收管其輸出均為低電平，其與之相對(duì)應(yīng)的雙色發(fā)光管均發(fā)紅光。在液面下面的光接收管其輸出均為高電平與之相對(duì)應(yīng)的雙色發(fā)光管均發(fā)綠光。紅綠兩種顏色銜接處表示液面。
權(quán)利要求1.非接觸式多功能遙測雙色液位計(jì)，其特征是由液位傳感器、雙色液位顯示器和傳輸部分組成，a、用于接收液位訊號(hào)的液位傳感器是由紅外發(fā)射管、紅外接收管、棱鏡和殼體組成；b、用于顯示被測液面的雙色液位顯示器是由雙色發(fā)光管(或場致發(fā)光板)及開關(guān)電路、殼體組成；c、用通用電纜線作傳輸線，將傳感器接收的液位訊號(hào)傳送到顯示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于一位一次反射液位傳感器是由一塊等腰直角棱鏡和一對(duì)紅外發(fā)射、接收管組成，發(fā)射管和接收管分別垂直于兩個(gè)直角面，直角棱鏡的底面為測試面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的液位計(jì)，其特征在于二次反射一位傳感器的紅外發(fā)射、接收管固定在棱鏡底面，兩管平行且于棱鏡底面垂直，棱鏡的兩個(gè)直角面為測試面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的液位計(jì)，其特征在于多位一次反射液位計(jì)和多位兩次反射液位傳感器是由長條形等腰直角棱鏡和數(shù)對(duì)紅外發(fā)射、接收管組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的液位計(jì)，其特征在于傳感器的棱鏡和殼體材料可以是玻璃或透明塑料，棱鏡和殼體可做成一體。
專利摘要本實(shí)用新型采用非接觸無損測量法，其工作原理是用液位傳感器將液位高低轉(zhuǎn)換成電平，傳送到數(shù)字電路進(jìn)行處理，再由雙色顯示器顯示。它具有液位報(bào)警，液位控制，液位遙測等多功能?？朔穗姌O液位測量法存在的極化、污染、腐蝕等問題。本裝置可測量導(dǎo)電和非導(dǎo)電液體，是水塔、水箱、鍋爐、儲(chǔ)油罐等理想的液位測量裝置。本發(fā)明測量迅速，顯示直觀，遙測距離遠(yuǎn)，有數(shù)字量輸出。
文檔編號(hào)G01F23/02GK2033895SQ88203828
公開日1989年3月8日 申請(qǐng)日期1988年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月1日
發(fā)明者劉瑞 申請(qǐng)人:劉瑞