数字式液位显示仪的制作方法.docx

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专利名称:数字式液位显示仪的制作方法
本实用新型涉及一种测量技术,特别涉及一种液位测量技术。
对贮液容器(如油罐)中液体液位的测量,传统的方法是人工检尺,其精度取决于操作者的经验。人工检尺不仅不方便,有一定的危险,且易发生空罐或溢出事故。现在一般采用浮子式钢带液位计进行检测,即在贮液容器上安装浮子式钢带液位计。当液面高度变化时,装在液面上的浮子上下浮动,通过一套复杂的机构,转变成机械变量,可由仪表直接显示出来,从而确定出液位的高度。也可以将该机械变量通过变送器转变成电信号,由数字式显示仪进行显示。浮子式钢带液位计测量精度较高,主要靠机械加工和安装来保证。浮子式钢带液位计、变送器及数字式显示仪整个装置电子线路、机械结构、安装、调试都相当复杂,在空间较小的场合,如船上的油仓和水仓,难以安装。
、结构简单的数字式液位显示仪,,该数字式液位显示仪可配接上、下限报警器并自动关闭或开启液泵。
图1为本实用新型的基本方案方框图。图1中,,,,,,
,。
将压力传感器1固定在油罐、水仓等类似贮液容器液体中,由于液位高度不同,对压力传感器产生的压力也不同,该压力信号经压力传感器转变成电压信号输出。由于压力传感器由恒流电源6供给恒定电流,所以输出电压的变化与压力成正比,即与液位高度成正比。压力传感器输出的电压信号输入到线性放大器2进行放大,放大后的电压信号输入到比例调定电路3,由其选取满足数显表4灵敏度要求的信号电压大小,供数显表显示用。数显表显示的数值即是液位的高度数值。数显表4还有BCD码输出,供计算机处理用。稳压电源5为恒流电源6、稳压电路7、数显表4等提供多路稳定电压。为了防止线性放大器的负载(数显表)变化影响其精度,稳压电源提供的电压经稳压电路7再次稳压后再提供给线性放大器2。
图2为本实用新型的最佳实施例,图3为最佳实施例的结构示意图。图2中1、2、3、4、5、6、7与图1完全相同。其工作原理和工作过程也完全相同,下面就不重述了。8、上、下限比较限定电路,9、上限比较电路,10、下限比较电路,11、晶体管延时电路,12、消音电路,13、报警喇叭,14、液泵开关电路。图3中,1、压力传感器,4、数显表,13、报警喇叭,15、下限限定开关,16、下限液位调整电位器,17、上限限定开关,18、上限液位调整电位器,19、前面板,20、显示开关,
21、电源开关,22、电源指示灯,23、消音开关,24、下限报警指示灯,25、上限报警指示灯,26、壳体,27、线路板。
现结合图2和图3对最佳实施例加以说明。
稳压电源5将稳定电压输入到上、下限比较限定电路8,将上限限定开关17打到调整位置,调整接在上、下限比较限定电路8中的上限液位调整电位器18,使其输出的电压达到规定的上限限定电压值(由贮液容器中上限报警的液位所决定),该电压输入到上限比较电路9;同样方法,使上、下限比较限定电路输出另一路电压达到规定的下限限定电压规定值(由贮液容器下限报警的液位所决定),该电压输入到下限比较电路10。将上、下限限定开关17、15打到测量位置,此时比例调定电路3输出的测量液位电压信号也分别输入到上限比较电路9和下限比较电路10,与上限限定电压和下限限定电压相比较。当测量液位信号电压高于上限限定电压时,上限比较电路9输出一个脉冲信号,使上限报警指示灯25亮,同时接通晶体管延时电路11;当测量液位信号电压低于下限限定电压时,下限比较电路10输出一个脉冲信号,使下限报警指示灯24亮,同时接通晶体管延时电路11。只有当测量液位信号电压低于上限限定电压或高于下限限定电压时,脉冲信号才能消失。晶体管延时电路使上述的脉冲信号持续时间只有超过20秒时,才能使消音电路12接通,从而使报警喇叭
13发出报警信号。按下消音开关23时,报警停止。由此可见,延时电路可以消除脉冲干扰信号或液位不稳定时产生的假信号所造成的误报警。在报警的同时,晶体管延时电路11控制液泵开关电路14,从而使液泵关闭(上限报警时)或开启(下限报警时)。
本实用新型各电路部分可采用下述的典型电路和器件。压力传感器1采用扩散硅力敏器件,线性放大器2采用接成深度负反馈、同相输入放大状态并带有调零端的集成运算放大器,比例调定电路3由电位器和串联电阻所组成,数显表4采用动态扫描、有BCD码输出的LED数显表,稳压电源5为多路稳压电源,恒流电源6由集成运算放大器所组成,上、下限比较限定电路8由两路并联、每路由电阻和电位器相串联组成的分压电路,上限比较电路9和下限比较电路10采用工作在饱和状态下的集成运算放大器电压比较电路,晶体管延时电路11由单接晶体管“张驰”振荡器、可控硅及继电器所组成,消音电路12由接有继电器的晶体管开关电路和双稳态触发器组成,液泵开关电路14采用接有继电器的晶体管开关电路。图3中未叙述的部分,其作用都很直观,就不一一叙述了。
本实用新型由于采用体积小的压力传感器及线性放大器和带有BCD码输出的数显表,因而安装容易,调试简单,操作方便,还可以与计算机相连接。特别适合于船上的油仓、水仓等空间较小的场合安装。由于本实用新型还配接带有延时电路的上、下限液位报警器并在报警的同时可自动关闭或开启液泵,因而有效地防止了空罐和溢出事故。由于线路和结构都比较简单,因而成本低。
权利要求
,其特征是包括a、一个压力传感器,该传感器将输入的压力信号(测量液位信号)转变成电压信号输出到线性放大器,b、一个线性放大器,该放大器将压力传感器输入的电压信号放大后输出到比例调定电路,c、一个比例调定电路,该电路选取由线性放大器输入的电压信号大小来满足数显表灵敏度要求并将该电压信号输出到数显表,d、一个数显表,该数显表将比例调定电路输入的电压信号显示出液位高度数值,并有BCD码输出,e、一个稳压电源,该电源输出多路稳定电压至恒流电源,稳压电路和数显表,f、一个稳压电路,该电路将来自稳压电源的恒定电压再次稳压后输出到线性放大器,g、一个恒流电源,该电源将稳压电源输入的稳定电压转变成恒定电流输出到压力传感器。

1所说的数字式液位显示仪,、下限比较限定电路,该电路将稳压电源输入的稳定电压分压取出上限限定电压和下限限定电压并分别输出到上限比较电路和下限比较电路,
,该电路将比例调定电路输入的测量液位信号电压与上、下限比较限定电路输入的上限限定电压相比较,当测量液位信号电压高于上限限定电压时,输出一个脉冲信号至晶体管延时电路,同时使上限报警指示灯亮,,该电路将比例调定电路输入的测量液位信号电压与上、下限比较限定电路输入的下限限定电压相比较,当测量液位信号电压低于下限限定电压时,输出一个脉冲信号至晶体管延时电路,同时使下限报警指示灯亮,,只有当来自上限比较电路或下限比较电路的脉冲持续时间超过20秒时,该电路才能同时接通消音电路和液泵开关电路,,该电路被晶体管延时电路所接通并使报警喇叭报警,当按下消音开关时则停止报警,,该喇叭在消音电路控制下报警或停止报警,,该电路在晶体管延时电路控制下可关闭或开启液泵。

1或2所说的数字式液位显示仪,其特征是压力传感器采用扩散硅力敏器件,线性放大器采用接成深度负反馈、同相输入放大状态并带有调零端的集成运算放大器,比例调定电路由电位器和串联电阻所组成,数显表采用动态扫描、有BCD码输出的LED数显表,稳压电源为多路稳压电源,恒流电源由集成运算放大器所组成,上、下限比较限定电路由两路并联、每
路由电阻和电位器相串联组成的分压电路,上限比较电路和下限比较电路采用工作在饱和状态下的集成运算放大器电压比较电路,晶体管延时电路由单结晶体管“张驰”振荡器、可控硅及继电器所组成,消音电路由接有继电器的晶体管开关电路和双稳态触发器组成,液泵开关电路采用接有继电器的晶体管开关电路。
专利摘要
一种数字式液位显示仪,由压力传感器、线性放大器和数显表所组成,还可配接上下限液位报警器和液泵开关电路。因此不仅能测量液位,还可以实现液位上、下限报警并同时自动关闭或开启液泵,有效地防止了空罐和溢出事故。本实用新型体积小、结构简单、安装容易、操作方便、成本低,尤其适合于船上油仓、水仓等空间较小的场合安装使用。由于数显表有BCD码输出,故可与计算机相连接。