CN102564522A - 带自诊断功能的电极浮式混合型液位计组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液位计，尤其涉及一种带自诊断功能的混合型液位计。一种带自诊断功能的电极浮式混合型液位计组，它包括一个控制芯片，它还包括至少一个混合型液位计和一个公共端，所述的混合型液位计包括：一个金属套管作为探针，其上端设有引出导线；一个连接有两个导线的浮子，该浮子为塑料中空的，导线位于浮子内端连接有磁铁，浮子浮起时两磁铁吸合导通电路，所述两个导线通过所述金属套管内引出；每个混合型液位计和公共端均连接到所述控制芯片。本发明的液位计响应快，位置准，更需具备稳定，安全，易维护的特点。

Description

带自诊断功能的电极浮式混合型液位计组

技术领域

   本发明涉及液位计，尤其涉及一种带自诊断功能的混合型液位计。 

背景技术

工业型企业都有液位计，应用十分广泛，但现使用的液位计设计思路落后，测量方法单一，探测元件老旧。目前常用的液位计主要有电极型液位计，主要靠媒介物——液体，使金属探针导通来确定液面位置；浮子式液位计，依靠液体的浮力带动探头，使探头改变垂直状态使用探头内部电阻导通来确定液面位置。但上述类型液位计各有弊端，且无自诊断功能。 

在自动控制领域内，许多地方需要测量液面位置高度进而控制设备。如化学液体的添加，污水的排放等等。电极型液位计和浮子式液位计在该领域中应用极其广泛。但在实际使用暴露出许多问题。电极型液位计，依靠探针测量液面，本身即为导体，而且带电，这样就使得金属探针表面极容易被一些金属离子和污染物包裹，长期积聚下，会导致针与针之间污物碰触产生导通误信号，若污物是绝缘体将使液位计无法产生导通信号。 

浮子型液位计，依靠浮力使浮子改变垂直形态，使浮子中的电阻导通产生信号。而在使用中发现，浮子在漂浮状态下是无法固定的，其中导线极易脱落，使用寿命短，而且一旦液体中出现较大固体，会使浮子无法漂起，产生误信号。一旦液位计失效，都有可能造成严重后果，如果化学药剂溢出，污水横流淹没用电设备等严重后果。另外液位计长期浸泡液体中，而且液位计本体长度较长，维护起来难度很大。 

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种起重设备行走机构对称触头接触式行程限位器。本发明的液位计响应快，位置准，更需具备稳定，安全，易维护的特点。 

一种带自诊断功能的电极浮式混合型液位计组，它包括一个控制芯片，它还包括至少一个混合型液位计和一个公共端，所述的混合型液位计包括： 

一个金属套管作为探针，其上端设有引出导线；

一个连接有两个导线的浮子，该浮子为塑料中空的，导线位于浮子内端连接有磁铁，浮子浮起时两磁铁吸合导通电路，所述两个导线通过所述金属套管内引出；

每个混合型液位计和公共端均连接到所述控制芯片。

所述的一种带自诊断功能的电极浮式混合型液位计组，所述混合型液位计有三个，分别对应低中高液位。 

本发明这种混合型液位计比浮子式或电极式可靠度提高一倍，使用寿命也提高一倍以上，由于原理简单，接口信号与老式液位计一致，所以应用范围广泛，是一种老旧液位计的新型替代产品。此外该发明还具备自我诊断功能，大大降低维护成本，对设备质量起到安全、高效、快速反应的作用。 

附图说明

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明： 

图1为所述电极组示意图；

图2为所述电极示意图；

图3为工作状态示意图；

图4为单独混合性液位计自诊断电路图；

图5为单独混合性液位计自诊断电路图；

图6为组合液位计自诊断电路图。

具体实施方式

如图1所示：利用探针和浮子一起来提供液位信号。一旦液面到达测定位置，探针和浮子一起发出信号，当然，根据需要也可以在液位计的控制面板上选定探针或浮子其中有一个满足条件就发出信号。在实际应用肯定需要一组液位信号来控制设备的自动运行。如低液面，中液面，高液面。这样就可以利用这组信号来进行自诊断。 

该液位计主体有两部分组成，见图2，外壳主体为金属导体，在顶端有一引出线104，当液面高度到达探针101底端，这时与公共端102与属探针101导通，见图2，此时引出线104与公共端导通电阻为0。另外一部分由浮子103和导线105组成，浮子103外壳由塑料制成，浮子103内部空心有利与浮起，但含有两块磁铁（图中未能明示），两根导线105分别与两块磁铁连接。垂直时磁铁分开，导线105不导通。当液体到达浮子103高度时，浮子103浮起，两块磁铁吸合，导线105导通。 

自我诊断部分：上述混合型液位计可以看出，但浮子输出导通信号时，电极探针也应输出导通信号，两者信号不一致时，即有一路液位计出现故障。 

可推断出如下逻辑关系：见表1 

输入信号中：“0”表示不导通状态，“1”表示导通状态

表1 

同时，一般应用几个一组液位计来表示不同液面来控制设备。应用一组混合型液位计时，如3个，表示低，中，高液面，当高液面导通时，低和中两个液位计肯定也在导通状态，如果其中出现不导通，则说明相对应的液体计出现了故障。因此，可以推导出如下逻辑关系：见表2 。

表2 

                                 

三个输入信号：1代表液面到达该处位置，液位计给出导通信号“1”，未到达液面的液位计给出未导通信号“0” ，这样得出诊断结果，“1”表示有故障，0表示正常，举例说明：液体只到达低位置，该处液位计给出1信号，其他中和高液位都没到达，给出“0”信号，得出三个液位计正常信号。如果液体只到达某一位置，低液位计给出1信号，但中液面液位计给出“0”信号，高液面液位计给出导通“1”信号，显然中液面液位计和高液面液位计必然有一个出现问题，报出故障“1” 。

另外，根据用户实际需求，或在出现故障时能应急处理，此发明提供选用功能：即可以选择浮子式和电极式同时使用，也可以选择两者其中之一使用，大大方面用户。 

电路原理图及说明 

接线点

实现选择功能的电路见图4：

电极式和浮子式在图中就如开关一样，输出开和闭两个信号。

双联开关打在“一”位置，逻辑关系是或关系。表示电极和浮子其中之一满足液位位置导通，就输出信号。容错率提高一倍。 

双联开关打在“二”位置，逻辑关系是且关系。表示电极和浮子两个同时导通才能输出导通信号。安全性提高一倍。 

单独混合性液位计自诊断电路： 

根据表1

假定输入为A（电极部分输出信号），B（浮子部分输出信号），输出（诊断）信号为Y2，可外接声光报警。逻辑关系：Y2=A⊕B

电路图如图5所示：

组合液位计自诊断电路：

根据表2

假定输入为A（低液位位置），B（中液位位置），C（高液位位置），输出为Y1（自诊断输出信号），可外接声光报警，由逻辑表可得出逻辑表达式为：

Y1=A(B⊕C)+C'(A⊕B)

电路图如图5所示，图4和图5所示的电路实现的功能可由一片GAL16V8的芯片完成，若需要诊断多个单独型混合液位计或三个以上组合型混合液计，只要把逻辑关系写入芯片，就可以得到相应的输出结果。

Claims (2)

1.一种带自诊断功能的电极浮式混合型液位计组，它包括一个控制芯片，其特征在于，它还包括至少一个混合型液位计和一个公共端，所述的混合型液位计包括：

一个金属套管作为探针，其上端设有引出导线；

一个连接有两个导线的浮子，该浮子为塑料中空的，导线位于浮子内端连接有磁铁，浮子浮起时两磁铁吸合导通电路，所述两个导线通过所述金属套管内引出；

每个混合型液位计和公共端均连接到所述控制芯片。

2.根据权利要求1所述的一种带自诊断功能的电极浮式混合型液位计组，其特征在于，所述混合型液位计有三个，分别对应低中高液位。

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