CN104061978A - 一种智能液位变送器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变送器，具体涉及一种智能液位变送器及其控制方法。该装置包括法兰和壳体，法兰上连接有中空的基座，基座上设置有与壳体相连接的中空连接件，基座底部的中空结构中设置具有引线的敏感元件，壳体内设置有程控放大电路、CPU、电流检测控制模块、温度采集模块、继电器模块和无线通信模块。能够检测到储罐中液体介质参数信息出现异常时给出报警信号，同时根据预先设定采取不同的动作(启动或停止)，无需人为干预，并能通过实时采集液体参数数据实现自动巡检，简化用户巡检工作。

Description

一种智能液位变送器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种变送器，具体涉及一种智能液位变送器及其控制方法。

背景技术

储罐是油田、油库、炼油厂、石油码头及各大石化企业普遍需要使用的存储设备，通过对储罐内的液体介质的温度、液位、压力、流量等参数的测量，以实现现代化生产中对资产管理的需求。传统的储罐液位监测是靠人工来完成的，操作人员根据液位高度手动开启或关闭储罐阀门。当液位达到规定的液位上限时操作人员手动打开阀门使液体向外排出，液位低于规定的液位下限时手动关闭阀门停止向外排出液体。这种控制方式需人工监控液位高度，以防止液体溢出及液体存储容器空抽现象的发生，智能化程度较低，在很大程度上依靠于人工。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种智能液位变送器及其控制方法，该装置能够实时检测到当前液体的液位、温度、压力及流量等参数。

为了达到上述目的，一种智能液位变送器包括法兰和壳体，法兰上连接有中空的基座，基座上设置有与壳体相连接的中空连接件，基座底部的中空结构中设置具有引线的敏感元件，壳体内设置有程控放大电路、CPU、电流检测控制模块、温度采集模块、继电器模块和无线通信模块，敏感元件的引线通过中空的基座和连接件连接程控放大电路，程控放大电路连接CPU，CPU分别连接有电流检测控制模块、温度采集模块、继电器模块和无线通信模块。

所述壳体上设置具有LCD和按键板的PCB板，LCD与按键板连接CPU。

所述壳体与连接件连接处的一侧设置有与无线通信模块相连的天线连接口。

所述法兰、基座和连接件的材料均采用钛合金。

所述敏感元件为纯钛材质。

所述CPU连接有储存模块。

所述壳体为防爆壳体。

一种智能液位变送器的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：当敏感元件感受到液体的压力变化，产生压力信号；

步骤二：敏感元件的惠斯通电桥桥臂失去平衡产生一个电信号，电信号传输给程控放大电路；

步骤三：程控放大电路放大敏感元件的电信号后传输给CPU，CPU将接收到的电信号传输给电流检测控制模块进行解析；经过电流检测控制模块将解析过的液体液位、流量的介质参数反馈给CPU，CPU还接收温度采集模块解析到的温度参数；

步骤四：当液位达到设定高度上限时，电流检测控制模块将会自动发出越限警报信号，CPU通过继电器模块控制泵体开关打开储罐上的泵机向外排出液体；当液位达到设定的下限时，CPU通过继电器模块控制泵体开关使泵机自动关闭停止向外排出液体；无线通信模块通过天线连接口的天线将液位数据无线发送给总站。

与现有技术相比，本发明的敏感元件感受到液体变化后，产生一个电信号，敏感元件将电信号通过程控放大电路传给CPU，CPU将接受到的信号解析得到当前的液体介质参数，并通过继电器模块控制泵体开关，该装置能够通过电流检测控制模块检测到储罐中液体介质参数信息出现异常时给出报警信号，同时根据预先设定采取不同的动作(启动或停止)，无需人为干预，并能通过实时采集液体参数数据实现自动巡检，简化用户巡检工作。

进一步的，本发明设置的LCD和按键板可显示当前液体介质参数信息，也可手动查询历史液体参数信息，还可根据实际需要对液位上限及下限进行修改。

进一步的，本发明设置有天线连接口能够连接天线，通过无线传输数据，解放人力，提高工作效率。

进一步的，本发明的法兰和连接件的材料采用钛合金，具有防酸碱腐蚀及防有机溶剂腐蚀的作用，保证了该装置的使用寿命。

进一步的，本发明连接有储存模块，能够储存监控参数，使用户能够查询历史数据。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1，一种智能液位变送器包括法兰1和防爆壳体3，法兰1上连接有中空的基座4，基座上设置有与防爆壳体3相连接的中空连接件2，基座4底部的中空结构中设置具有引线的敏感元件，防爆壳体3上设置具有LCD5和按键板6的PCB板，LCD5与按键板6连接CPU，防爆壳体3与连接件2连接处的一侧设置有与无线通信模块相连的天线连接口7，防爆壳体3内设置有程控放大电路、CPU、电流检测控制模块、温度采集模块、继电器模块和无线通信模块，敏感元件的引线通过中空的基座4和连接件2连接程控放大电路，程控放大电路连接CPU，CPU分别连接有电流检测控制模块、温度采集模块、继电器模块、无线通信模块和储存模块；其中法兰1、基座4和连接件2的材料均采用钛合金，敏感元件为纯钛材质。

一种智能液位变送器的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：当为纯钛材质的敏感元件感受到液体的压力变化，产生压力信号；

步骤二：敏感元件的惠斯通电桥桥臂失去平衡产生一个电信号，电信号传输给程控放大电路；

步骤三：程控放大电路放大敏感元件的电信号后传输给CPU，CPU将接收到的电信号传输给电流检测控制模块进行解析；经过电流检测控制模块将解析过的液体液位、流量的介质参数反馈给CPU，CPU还接收温度采集模块解析到的温度参数；

步骤四：当液位达到设定高度上限时，电流检测控制模块将会自动发出越限警报信号，CPU通过继电器模块控制泵体开关打开储罐上的泵机向外排出液体；当液位达到设定的下限时，CPU通过继电器模块控制泵体开关使泵机自动关闭停止向外排出液体；无线通信模块通过天线连接口7的天线将液位数据无线发送给总站。

温度采集模块能够采集外界温度，由于不同温度下液体的比重会有变化，会影响到液位的高度，采集温度用于校正液位，保证液位测量的准确。

本发明通过敏感元件监测到的液体介质信息，实现液位越限自动保护，超限泵机启停控制、时间定点启停控制泵机；通过实时采集液体参数数据实现自动巡检，简化用户巡检工作；该装置的储存模块可存储液体介质参数信息3个月。

Claims (8)

1.一种智能液位变送器，其特征在于：包括法兰(1)和壳体(3)，法兰(1)上连接有中空的基座(4)，基座上设置有与壳体(3)相连接的中空连接件(2)，基座(4)底部的中空结构中设置具有引线的敏感元件，壳体(3)内设置有程控放大电路、CPU、电流检测控制模块、温度采集模块、继电器模块和无线通信模块，敏感元件的引线通过中空的基座(4)和连接件(2)连接程控放大电路，程控放大电路连接CPU，CPU分别连接有电流检测控制模块、温度采集模块、继电器模块和无线通信模块。

2.根据权利要求1所述的一种智能液位变送器，其特征在于：所述壳体(3)上设置具有LCD(5)和按键板(6)的PCB板，LCD(5)与按键板(6)连接CPU。

3.根据权利要求1所述的一种智能液位变送器，其特征在于：所述壳体(3)与连接件(2)连接处的一侧设置有与无线通信模块相连的天线连接口(7)。

4.根据权利要求1或3所述的一种智能液位变送器，其特征在于：所述法兰(1)、基座(4)和连接件(2)的材料均采用钛合金。

5.根据权利要求1所述的一种智能液位变送器，其特征在于：所述敏感元件为纯钛材质。

6.根据权利要求1所述的一种智能液位变送器，其特征在于：所述CPU连接有储存模块。

7.根据权利要求1所述的一种智能液位变送器，其特征在于：所述壳体(3)为防爆壳体。

8.权利要求1所述的一种智能液位变送器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：当敏感元件感受到液体的压力变化，产生压力信号；

步骤二：敏感元件的惠斯通电桥桥臂失去平衡产生一个电信号，电信号传输给程控放大电路；

步骤三：程控放大电路放大敏感元件的电信号后传输给CPU，CPU将接收到的电信号传输给电流检测控制模块进行解析；经过电流检测控制模块将解析过的液体液位、流量的介质参数反馈给CPU，CPU还接收温度采集模块解析到的温度参数；

步骤四：当液位达到设定高度上限时，电流检测控制模块将会自动发出越限警报信号，CPU通过继电器模块控制泵体开关打开储罐上的泵机向外排出液体；当液位达到设定的下限时，CPU通过继电器模块控制泵体开关使泵机自动关闭停止向外排出液体；无线通信模块通过天线连接口的天线将液位数据无线发送给总站。