CN102103809A - 仿真数字光柱式液位计 - Google Patents

Abstract

仿真数字光柱式液位计，属于显示仪器技术领域，是一种在教学实训装置中使用液位测量仪表。主要包括仪表外壳、信号转换器、LED数字显示器、光柱显示器；外壳上有透明盖板，外壳内有信号转换器、LED数字显示器、光柱显示器，显示器显示窗口正对透明盖板；本发明采用了外壳与数字显示器及光柱显示器结合的方式，实际使用时无需通以实际的被测介质，具有显示直观、醒目、视角宽、视线远，结构紧凑合理、使用灵活、安全可靠，无“跑、冒、滴、漏”现象，维护量小，维修费用低、寿命长等优点，是理想的仿真液位检测仪表；同时，读数与单位铭牌上的单位组合成一个完整的读数，非常精确，具有很好的市场应用价值。

Description

仿真数字光柱式液位计

技术领域

本发明属于显示仪器技术领域，涉及一种显示仪器，具体涉及一种在教学实训装置中使用的仿真数字(光柱)式液位测量仪表，用于模仿常规在线液位测量仪表。

背景技术

常规的液位测量仪表是在线测量仪表，该表是安装在存储有液体介质的容器上，例如：磁翻板液位计，磁翻板液位计是以磁性浮子为感测元件，并通过磁性浮子与显示色柱中磁性体的磁耦合作用，反映被测液位或界面的测量仪表。再例如液位测量变送器，当在线液位测量变送器感受到容器内介质的液位高度发生变化时，通过接口处将液位高度变化转换成相应的压力变化，传到传感器的感压膜片，传感器将感应的电信号经放大、V/A转换，送CPU进行处理，有十进位数字显示出被测液位的大小，并提供模拟量或数字量输出从而实现液位显示、控制和变送的过程。

但是在企业或大专院校的工业生产过程实训装置上，需要应用跟实际工业生产过程情况相似的测量仪表，需要一种安装在工艺仿真实训装置上(实际是无物料、无压力的设备)的仿真液位测量仪表，仪表外形结构需要采用类似磁翻板液位计的外形结构，但是实际在线液位计测量时需要感受到介质高度的变化才会有液位数值显示，如果没有感受到被测介质的液位变化时是不能显示出液位的大小的，因此在工艺仿真实训装置中，要在容器上有实际液体介质的液位变化才能进行试验和操作训练，因此在无物料的工艺仿真实训装置的容器上需要一种能够根据4～20mA DC的标准电流信号大小而改变的显示液位高低的仿真液位计。另外，如果用实际的数字液位测量仪表，那么实训装置中必须通以实际物料形成真实的液位高度的变化，这就给实训装置造成制作、试验成本高、投入大、维护保养困难，而且也不便于试验，操作复杂，易发生泄漏等状况，不安全，使实训不能进行，维修费时费力。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术的不足，而提供的一种模仿在线数字(光柱)液位测量仪表的数字(光柱)式液位计。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种仿真数字光柱式液位计，主要包括仪表外壳、信号转换器、LED数字显示器、光柱显示器、信号线接头、电源线接头和连接管接头；所述外壳为中空结构，外壳的正面开有两个长方形窗口，窗口上固定有透明盖板，透明盖板一侧的外壳上安装有液位单位铭牌；外壳的外周上端和下端设有用于将仿真数字光柱式液位计固定安装在被测设备上的连接管接头；外壳内固定安装有信号转换器、LED数字显示器、光柱显示器，所述的LED数字显示器和光柱显示器的显示窗口正对透明盖板；外壳外周侧面设有将外部信号线及电源线引入表壳内与安装在外壳内的信号转换器相连的信号线接头和电源接头。

本发明在实际应用时，容器内无需通以实际的介质，通过一个信号转换器，先将4～20mA的直流电流信号转换为LED显示器和光柱式显示器可以接收的信号，再由LED显示器和光柱式显示器显示出被侧压力的大小，即可在仿真液位计上直接显示被测液位的读数，同时又有光柱高度变化形象的外观。

一般地，本发明所述LED数字显示器为四位LED数字显示器；光柱显示器为101线光柱显示器；所述仪表外壳的外形为长方柱形；所述的透明盖板为有机玻璃或塑胶材料。

本发明的有益效果是：

仿真数字(光柱)式液位计采用了外壳与数字显示器及光柱显示器结合的方式，不但读数直观准确、方便、形象、醒目，而且由于实际使用时无需通以实际的被测介质，只需输入4～20mA的直流电流信号，以电流信号模拟是液位高度信号的大小，这样不会产生泄漏现象，降低了成本和投入，不受使用条件的限制，根据输入电流信号(标准的4～20mA)的大小显示出所测液位高度的高低，可以在无实物的仿真实训装置中应用，随处都可以实训。

由于不仅有LED数字显示，而且还有光柱高度变化形象地描述的容器内被测介质液位高度的变化，因此该仪表具有显示直观、醒目、视角宽、视线远，结构紧凑合理、使用灵活、安全可靠，无“跑、冒、滴、漏”现象，维护量小，维修费用低、寿命长等优点，是理想的仿真液位检测仪表；同时，读数与单位铭牌上的单位组合成一个完整的读数，非常精确，具有很好的市场应用价值。。

附图说明

图1是本发明实施例的主视图；图2是本发明的原理方框图。

图中，1-外壳；2-光柱显示器；3-透明盖板；4-LED数字显示器；5、6-连接管接头；7-仪表名牌；8-单位铭牌；9-信号线；10-信号线电缆外套；11-信号线接头；12-标尺：13-电源线；14-电源线电缆外套；14-电源线接头。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作具体的介绍。

实施例

本实施例如图1所示，本实施例的数字(光柱)式液位计主要包括外壳1、光柱显示器2、透明盖板3、LDE数字显示器4、连接管接头5、6、仪表名牌7、单位铭牌8、信号线9、信号线电缆外套10、信号线电缆接头11、标尺12、电源线13、电源线电缆外套14、电源线接头15。

为了起到仿真效果，外壳1采用长方柱形，外壳1是中空结构的，在外壳1的正面上方和中下方设有两个开口，在开口上安装透明盖板3，可以透视外壳1内安装的四位LED数字显示器和101线光柱显示器，可以由LED数字显示器显示液位计的的读数，同时由光柱显示器显示容器内介质液位高度；在外壳1上两个透明盖板3的一侧安装有单位铭牌8，单位为％(或M、cm)等，显示的液位高度数字和单位铭牌8的单位以及显示液位高度的刻度值和单位铭牌8的单位，这样就构成了两个个完整的读数。

在外壳1的外周上、下方设有连接管接头6，连接管5固定安装在连接管接头6上，连接管5用于与容器设备固定连接，将本实施例的仿真数字(光柱)液位计安装在工艺设备上。数字显示器和光柱显示器固定安装在外壳1的中空内，数字液位计的读数区(即显示窗口)正对着透明盖板3，可以直接读出数字显示表的读数。本实施例LED数字显示器采用四线制进行信号传输，标准型号为4～20mA的直流电流信号，供电电压为24V DC，特点是在无介质情况下由工艺仿真软件和DCS系统提供与压力量程相对应的4～20mA模拟信号，从而达到模仿在磁翻板液位计和液位变送器的目的，简单、直观、便于演示和操作训练。

在外壳1的外周上还设有信号线接头11，信号线9由信号线接头11从外部引入外壳1内，与固定安装在外壳1内的信号转换器相连接，如附图2所示，再由信号转换器通过转换电路和驱动电路输出一个电流信号给LED数字显示器和光柱显示器，经数字显示器和光柱显示器中的电路板的处理，由数字显示器显示一个相应的液位高度数值，由光柱电显示器和标尺显示一个相应的液位高度百分数，由于数字显示器和光柱电显示器的显示窗口正对着透明盖板3，因此可以清晰、方便地读出显示器上的读数。

为了节约成本及加工方便，本实施例的透明盖板3可以采用有机玻璃、塑胶等材料制成。

在使用时，将连接管6与管路或设备固定连接，将信号线9与DCS系统连接，将信号线13与DCS系统供电端子连接，在实训时，通过仿真操作站(计算机)给仿真数字(光柱)式液位计一个电信号，经信号转换器、数字显示器、光柱显示器的处理，显示相应的读数，结合单位铭牌8上的单位，就可以方便地读出液位高度值。由于在实训时无需通以实际的介质就可以进行实训，因此对于维护保养非常有利；并且本发明采用的是LED数字显示器和光柱显示器，直接显示数值，无需进行换算，读数一目了然，形象生动。实训成本较低，操作方便，无泄漏顾虑，具有很高的应用价值。

上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种仿真数字光柱式液位计，其特征是主要包括仪表外壳、信号转换器、LED数字显示器、光柱显示器、信号线接头、电源线接头和连接管接头；所述外壳为中空结构，外壳的正面开有两个长方形窗口，窗口上固定有透明盖板，透明盖板一侧的外壳上安装有液位单位铭牌；外壳的外周上端和下端设有用于将仿真数字光柱式液位计固定安装在被测设备上的连接管接头；外壳内固定安装有信号转换器、LED数字显示器、光柱显示器，所述的LED数字显示器和光柱显示器的显示窗口正对透明盖板；外壳外周侧面设有将外部信号线及电源线引入表壳内与安装在外壳内的信号转换器相连的信号线接头和电源接头。

2.如权利要求1所述的液位计，其特征是LED数字显示器为四位LED数字显示器。

3.如权利要求1所述的液位计，其特征是光柱显示器为101线光柱显示器。

4.如权利要求1所述的液位计，其特征是仪表外壳的外形为长方柱形。

5.如权利要求1所述的液位计，其特征是透明盖板为有机玻璃。

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