專利名稱：改進(jìn)結(jié)構(gòu)的壓力變送控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置，更確切地說(shuō)是涉及一種壓力測(cè)量控制裝置。
電力、石油、化工、冶金和機(jī)械等行業(yè)中的壓力測(cè)量、信號(hào)遠(yuǎn)傳及控制系統(tǒng)中，大量使用各種壓力表，中以彈簧式機(jī)械壓力表及有電接點(diǎn)的壓力表最為普遍，用于顯示壓力值和作就地控制，再用壓力變送器將壓力信號(hào)變換為電流信號(hào)或電壓信號(hào)遠(yuǎn)傳至中央控制室。由于在應(yīng)用中不是使用一體式儀器，因而接線多、故障率高、可靠性差、使用也極不方便。
本申請(qǐng)人為解決上述問(wèn)題，在中國(guó)專利95222644．8“壓力變送控制器”中公開(kāi)了一種集壓力測(cè)量顯示、壓力信號(hào)變送和現(xiàn)場(chǎng)控制三種功能于一體的壓力變送控制器，以取代原有的壓力表。
該壓力變送控制器包括壓力傳感器，由電壓放大器、基準(zhǔn)電壓電路及滯回比較器連接構(gòu)成的傳感信號(hào)放大器，完成壓力信號(hào)變送的電壓電流變換器，用于數(shù)值顯示的模／數(shù)轉(zhuǎn)換及顯示器，和用于控制的繼電器控制器。其中的基準(zhǔn)電壓電路可分別產(chǎn)生上限基準(zhǔn)電壓值和下限基準(zhǔn)電壓值，由壓力傳感器獲得現(xiàn)場(chǎng)壓力信號(hào)，通過(guò)帶滯回比較器的壓力傳感信號(hào)放大器，使控制器具有上、下限均可單獨(dú)調(diào)整的滯回特性，用戶可方便地根據(jù)需要設(shè)定所要控制的范圍，來(lái)控制繼電器的工作狀態(tài)，繼而達(dá)到控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、裝置的目的。該壓力變送控制器將原本完成不同功能的儀器、儀表經(jīng)優(yōu)化電路設(shè)計(jì)后組合成一體化的控制裝置。從而在電力、石油、化工、冶金等工業(yè)控制系統(tǒng)中有了廣闊的應(yīng)用前景。
但由于壓力變送控制器使用交流市電，而壓力表的安裝現(xiàn)場(chǎng)又往往沒(méi)有交流市電，加上與原彈簧式機(jī)械壓力表間的兼容問(wèn)題，給直接取代原壓力表使用造成了困難，因而影響了它的推廣使用。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的壓力變送控制器，在原壓力變送控制器的技術(shù)基礎(chǔ)上，通過(guò)改變其電源電路設(shè)計(jì)，使壓力變送控制器可應(yīng)用在無(wú)交流市電的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，并使其外形結(jié)構(gòu)可與原機(jī)械壓力表或有電接點(diǎn)的壓力表兼容，以直接取代原壓力表使用。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，改進(jìn)結(jié)構(gòu)的壓力變送控制器，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的電源電路、壓力傳感器、傳感信號(hào)放大器、完成壓力信號(hào)變送的電壓電流變換器、用于數(shù)值顯示的模／數(shù)轉(zhuǎn)換及顯示器和用于控制的繼電器控制器；傳感信號(hào)放大器由電壓放大器、分別產(chǎn)生上限基準(zhǔn)電壓值和下限基準(zhǔn)電壓值的基準(zhǔn)電壓電路和滯回比較器連接構(gòu)成；電壓放大器輸入端接所述的壓力傳感器輸出端，電壓放大器輸出端及基準(zhǔn)電壓電路輸出端分別連接滯回比較器輸入端，滯回比較器輸出端接所述繼電器控制器的控制端，電壓放大器的輸出端還連接所述的模／數(shù)轉(zhuǎn)換及顯示器輸入端和所述的電壓／電流變換器輸入端，其特征在于所述的電源電路由接收直流電壓并轉(zhuǎn)為交流電壓的雙管推換式振蕩器、逆變變壓器和一組以上將交流電壓轉(zhuǎn)為直流電壓的整流、穩(wěn)壓電路順序連接構(gòu)成；所述的殼體與機(jī)電式壓力表相同，由扁圓形表頭和圓柱形標(biāo)準(zhǔn)螺紋接口一體聯(lián)結(jié)構(gòu)成。
所述扁圓形表頭的表殼直徑為100至200毫米，所述的顯示器設(shè)置在表頭面上。
所述雙管推挽式振蕩器接收的直流電壓是220伏或110伏或48伏或24伏。
本改進(jìn)結(jié)構(gòu)的壓力變送控制器，除可使用交流市電外，還可使用數(shù)種直流電壓，通過(guò)其標(biāo)準(zhǔn)的螺紋接口螺接在原機(jī)電式壓力表的使用處，直接替換使用，既靈活又方便。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)

圖1、壓力變送控制器電原理框圖；圖2、壓力變送控制器中電源電路原理框圖；圖3、圖2電源電路原理框圖的實(shí)施電路圖；圖4、壓力變送控制器外形結(jié)構(gòu)主視平面示意圖。
參見(jiàn)圖1，實(shí)施例中的繼電器控制器可設(shè)置2至10路(圖中為5路)，所述的滯回比較器、基準(zhǔn)電壓電路的路數(shù)與其對(duì)應(yīng)設(shè)置，各滯回比較器的壓力傳感信號(hào)輸入端并接在傳感信號(hào)的電壓放大器輸出端上。
圖中10為壓力傳感器，實(shí)施例可采用箔式電阻應(yīng)變傳感器，雖然電阻應(yīng)變式傳感器的靈敏度較低，但由于當(dāng)前電子技術(shù)中高增益、低噪音、低漂移的運(yùn)算放大器的普及，對(duì)于微小信號(hào)的放大已下難解決，故取其長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、非線性誤差指標(biāo)好的特點(diǎn)。由于傳感器性能穩(wěn)定，可使整個(gè)壓力變送控制器長(zhǎng)期保持在設(shè)計(jì)精度內(nèi)。圖中P為受壓點(diǎn)。
20為電源電路，接收直流電源±V，輸出+24V、+12V及±5V直流，供變送控制器使用。
40為電壓放大器，將0-10mv電壓傳感器10的輸出電壓放大到0-1V，電壓放大器40輸出送電壓電流變換器50及滯回比較器61…65的壓力信號(hào)輸入端和經(jīng)開(kāi)關(guān)SW6A、SW6B送A／D轉(zhuǎn)換及顯示器30。
A／D轉(zhuǎn)換及顯示器3D用于顯示檢測(cè)到的壓力值或通過(guò)開(kāi)關(guān)SW1H…SW5H、SW1L…SW5L顯示所設(shè)定的電壓基準(zhǔn)電路的上、下限基準(zhǔn)值。實(shí)施例可采用3又1／2位顯示器。
電位器W1H…W5H、W1L…W5L與穩(wěn)壓電源連接，構(gòu)成基準(zhǔn)電壓電路，用于調(diào)整上限基準(zhǔn)電壓值和下限基準(zhǔn)電壓值，均可單獨(dú)調(diào)整。
滯回比較器61…65，將壓力檢測(cè)值與設(shè)定的上、下限基準(zhǔn)值作比較，比較結(jié)果用于控制繼電器控制器71…75，圖中J1 (19、20、21)…J5(7、8、9)為各繼電器的觸點(diǎn)，是五路上、下限可分別調(diào)整的滯回比較特性繼電器輸出觸點(diǎn)，可直接參與電器控制。如果將上、下設(shè)定為相同值，則繼電器的特性為單限比較特性。圖中跳轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)S1…S5為滯回特性選擇器，可改變各滯回比較器滯回特性的方向。
電壓電流變換器50及晶體三極管T1通過(guò)接插件輸出4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。
參見(jiàn)圖2、圖3，電源電路完成直流／直流(DC／DC)變換，由雙管推挽式振蕩器201、逆變變壓器202、輸出+24V直流的整流電路203、輸出+12V直流的整流穩(wěn)壓電路204、輸出+5V直流的整流穩(wěn)壓電路205和輸出-5V直流的整流穩(wěn)壓電路206連接構(gòu)成。輸入直流±V可為220V、11OV，48V或24V。
MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管T2、T3及其外圍元件連接構(gòu)成雙管推挽式振蕩器201，T4為逆變變壓器202，二極管D9至D12及穩(wěn)壓器件IC3(LM723)等連接構(gòu)成+12V直流整流穩(wěn)壓電路204，二極管D13至D16等連接構(gòu)成+24V直流整流電路203，二極管D21至D24及穩(wěn)壓器件V2(MC78L08CP)等連接構(gòu)成+5V直流整流穩(wěn)壓電路205，二極管D17至D20及穩(wěn)壓器件V1(MC78LO8CP)等連接構(gòu)成-5V直流整流穩(wěn)壓電路206。
電源電路采用簡(jiǎn)單實(shí)用的雙管推挽振蕩器，具有使用元件少、可靠性高、體積小的特點(diǎn)。輸出端采用快恢復(fù)二極管組成橋式整流器，提高了電路效率，并使紋波系數(shù)減少，以滿足高精度儀用放大器的要求。
對(duì)電源電路中的元件進(jìn)行適當(dāng)選配，可滿足±V從24V至220V直流供電電源的需要，在電源波動(dòng)±10％范圍內(nèi)，可保證電路正常工作。
參見(jiàn)圖4，壓力變送控制器的外形結(jié)構(gòu)與機(jī)電式壓力表全兼容，包括扁圓形表頭41及位于扁圓形表頭41下方并與之一體聯(lián)結(jié)的圓柱形標(biāo)準(zhǔn)螺紋接口42，顯示器設(shè)置在表頭上供直接讀數(shù)。表頭的表殼直徑可為100至200毫米。圖中43可感應(yīng)壓力P。
本實(shí)用新型改進(jìn)結(jié)構(gòu)的壓力變送控制器，集壓力測(cè)量顯示、壓力信號(hào)4-20MA變送、繼電器控制三種功能于一體，可在無(wú)交流供電的現(xiàn)場(chǎng)使用并與原機(jī)電式壓力表全兼容?？稍陔娏?、石油、化工、冶金等工業(yè)控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，尤其在工作介質(zhì)的溫度低于或近于100℃的水、油、氣等控制系統(tǒng)中，取代原來(lái)的壓力表，并可就地進(jìn)行壓力信號(hào)的變送和參數(shù)控制，遠(yuǎn)傳信號(hào)至中央控制室還可增加新的功能，壓力變送控制器還可與變頻調(diào)速器、可控硅調(diào)速器等配合組成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高樓水箱水塔的自動(dòng)控制，有良好的節(jié)能效果。
權(quán)利要求1.一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的壓力變送控制器，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的電源電路、壓力傳感器、傳感信號(hào)放大器、完成壓力信號(hào)變送的電壓電流變換器、用于數(shù)值顯示的模／數(shù)轉(zhuǎn)換及顯示器和用于控制的繼電器控制器；傳感信號(hào)放大器由電壓放大器、分別產(chǎn)生上限基準(zhǔn)電壓值和下限基準(zhǔn)電壓值的基準(zhǔn)電壓電路和滯回比較器連接構(gòu)成；電壓放大器輸入端接所述的壓力傳感器輸出端，電壓放大器輸出端及基準(zhǔn)電壓電路輸出端分別連接滯回比較器輸入端，滯回比較器輸出端接所述繼電器控制器的控制端，電壓放大器的輸出端還連接所述的模／數(shù)轉(zhuǎn)換及顯示器輸入端和所述的電壓／電流變換器輸入端，其特征在于所述的電源電路由接收直流電壓并轉(zhuǎn)為交流電壓的雙管推換式振蕩器、逆變變壓器和一組以上將交流電壓轉(zhuǎn)為直流電壓的整流、穩(wěn)壓電路順序連接構(gòu)成；所述的殼體與機(jī)電式壓力表相同，由扁圓形表頭和圓柱形標(biāo)準(zhǔn)螺紋接口一體聯(lián)結(jié)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的壓力變送控制器，其特征在于所述扁圓形表頭的表殼直徑為100至200毫米，所述的顯示器設(shè)置在表頭面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的壓力變送控制器，其特征在于所述雙管推挽式振蕩器接收的直流電壓是220代或110伏或48伏或24伏。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置,是一種集壓力測(cè)量顯示、壓力信號(hào)變送和現(xiàn)同場(chǎng)控制三種功能于一體的壓力變送控制器,與機(jī)電式壓力表全兼容并可在無(wú)交流供電的現(xiàn)場(chǎng)使用。包括DC/DC電源電路,壓力傳感器,由電壓放大器、基準(zhǔn)電壓電路及滯回比較器連接構(gòu)成的傳感信號(hào)放大器,完成壓力信號(hào)變送的V/I變換器、顯示壓力等數(shù)值的A/D轉(zhuǎn)換及顯示器和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制的繼電器控制器。繼電器控制器、滯回比較器及基準(zhǔn)電壓電路可設(shè)置2—10路。
文檔編號(hào)G01L9/04GK2304118SQ9722053
公開(kāi)日1999年1月13日 申請(qǐng)日期1997年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月8日
發(fā)明者崔海良 申請(qǐng)人:北京三吉利佳兆電力新技術(shù)公司