CN110160608B - 一种波形显示的磁致伸缩液位计 - Google Patents
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Abstract
一种信号波形显示的磁致伸缩液位计，包括液位计表头、在液位计表头下端且与液位计表头通信的电子仓、与电子仓远离液位计表头一侧连接的测量杆、套设在测量杆上的浮子以及位于测量杆下端用于防止浮子脱落的的卡箍，液位计表头内置有与电子仓通信的信号处理模块以及连接信号处理模块的显示器，所液位计表头两侧均设置有测试孔，两个测试孔可拆卸连接有测试杆，测试杆固定设置有附磁装置，附磁装置相互之间位于不同高度，两个测试杆上同高度的附磁装置组成套在测量杆上的测试组件，信号处理模块将电子仓输出的测量信号以波形形式显示在显示器上。其操作方式简便，降低了对人员的要求，同时也省去了对示波器的设备维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及磁致伸缩液位计技术领域，尤其是涉及一种波形显示的磁致伸缩液位计。
背景技术
磁致伸缩液位计具有精度高、可同时测量多个液位，环境适应性强、安装方便等特点，广泛应用于液位测量，并逐渐取代了其它传统的液位计，成为液位测量中的精品。
磁致伸缩液位计由三部分组成：探测杆，电路单元和浮子组成。测量时，电路单元产生电流脉冲，该脉冲沿着磁致伸缩线向下传输，并产生一个环形的磁场。在探测杆外配有浮子，浮子沿探测杆随液位的变化而上下移动。由于浮子内装有一组永磁铁，所以浮子同时产生一个磁场。当电流磁场与浮子磁场相遇时，产生一个“扭曲”脉冲，或称“返回”脉冲。将“返回”脉冲与电流脉冲的时间差转换成脉冲信号，从而计算出浮子的实际位置，测得液位。
在磁致伸缩液位计生产过程中，传感器的装配是复杂且精细的过程，组装需要通过示波器设备检测传感器安装效果，而示波器的使用对于生产人员具有较高的要求，示波器设置及辨识波形优良困难度高，示波器设备的采购及维护成本较大。
因此，研发一种便于在组装检测过程中避免由于示波器使用而导致人员要求高、维护成本大的磁致伸缩液位计具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种波形显示的磁致伸缩液位计，该液位计在组装检测过程中对人员的要求低，同时设备维护成本低。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种波形显示的磁致伸缩液位计，包括液位计表头、在液位计表头下端且与液位计表头通信的电子仓、与电子仓远离液位计表头一侧连接的测量杆、套设在测量杆上的浮子以及位于测量杆下端用于防止浮子脱落的的卡箍，所述液位计表头内置有与电子仓通信的信号处理模块以及连接信号处理模块的显示器，所述液位计表头两侧均设置有测试孔，两个测试孔可拆卸连接有测试杆，测试杆固定设置有若干附磁装置，附磁装置相互之间位于不同高度，当测试杆固定连接到测试孔时，两个测试杆上同高度的附磁装置组成套在测量杆上的测试组件，所述信号处理模块将电子仓输出的测量信号以波形形式显示在所述显示器上。
通过采用上述技术方案，由于信号处理模块将电子仓输出的测量信号以波形形式显示在所述显示器上，使得在液位计组装检测过程中，工作人员仅需通过显示器即可实现测试数据的读取，从而省去了示波器的应用，相比于功能复杂的示波器，本液位计仅需对检测数据进行显示，其操作方式简便，降低了对人员的要求，同时也省去了对示波器的设备维护成本。进一步的，由于测试杆的设置，在组装检测过程中，可通过设置在测量杆上的附磁装置提供额外的固定磁场，从而为检测提供了基准的数据支持，方便了工作人员对检测数据的分析。
作为本发明的改进，所述信号处理模块接收处理模块包括连接电子仓的滤波电路、与滤波电路连接的AD转换电路以及与AD转换电路连接的数据处理器，所述数据处理器连接所述显示器。
通过采用上述技术方案，滤波电路实现了对测量信号的滤波，AD转换电路将模拟信号形式的测量信号转换为便于计算的数字信号，从而方便数据处理器的数据处理。
作为本发明的改进，所述显示器设置为12864显示屏。
作为本发明的改进，所述液位计表头包括一防爆外壳，所述显示器由防爆外壳一侧嵌设在防爆外壳内。
通过采用上述技术方案，防爆外壳的设置提高了液位计本身的安全性能，保证了位于液位计表头内设备及数据的安全。
作为本发明的改进，所述电子仓整体呈与所述测量杆同轴的圆柱状，所述测试杆与所述电子仓对应的位置凸出设置有贴合电子仓外壁的半圆形限位弧面。
通过采用上述技术方案，限位弧面的设置实现了对测试杆安装位置的固定，保证了测试杆所提供基准信息的准确性。
作为本发明的改进，所述测量杆为316不锈钢钢管，在测量杆上套装有密封的聚四氯乙烯管。
作为本发明的改进，所述测量杆的上端通过安装螺纹与电子仓连接。
作为本发明的改进，所述液位计的控制按钮设置在所述显示器下方。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.由于防爆外壳的设计，提高了液位计表头的安全性能，从而提高了液位计对环境的适应能力；
2.信号处理模块和显示器的设计，省去了组装检测过程中对示波器的依赖，降低了设备成本的同时也降低了对人员能力的要求；
3.测试杆的设计，可在组装检测过程中提供多个准确的基础值，为数据分析提供基础参考。
附图说明
图1是实施例一中液位计的整体结构示意图；
图2是实施例一中液位计工作系统图；
图3是实施例一中测试过程显示器显示波形；
图4是实施例二中液位计的整体结构示意图；
图5是实施例二中液位计工作系统图；
图6是实施例二中测试过程显示器显示波形。
图中，1、液位计表头；11、防爆外壳；12、显示器；13、测试孔；2、电子仓；3、测量杆；4、测试杆；41、附磁装置；42、固定杆；43、辅助固定件；5、浮子；6、卡箍。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
参照图1，为本发明公开的一种波形显示的磁致伸缩液位计，包括液位计表头1、在液位计表头1下端且与液位计表头1通信的电子仓2、与电子仓2远离液位计表头1一侧连接的测量杆3、套设在测量杆3上的浮子5以及位于测量杆3下端用于防止浮子5脱落的的卡箍6。测量杆3为316不锈钢钢管，在测量杆3上套装有密封的聚四氯乙烯管，且测量杆3的上端通过安装螺纹与电子仓2连接。
参照图1和图2所示，其中，液位计表头1包括一防爆外壳11，防爆外壳11一侧内嵌有一显示器12，显示器12优选12864显示屏。液位计表头1内置有信号处理模块，信号处理模块包括与电子仓2信号连接的滤波电路、与滤波电路连接的AD转换电路以及与AD转换电路连接的数据处理器；电子仓2内置有脉冲接收模块和脉冲发射模块，脉冲接收模块连接测量杆3和滤波电路，并将测量杆3返回的测量信号发送至滤波电路，测量信号经滤波电路的滤波后输出至AD转换电路，AD转换电路将测量信号转换成可由数据处理器处理的数字信号，数据处理器将数字信号形式的测量信号处理后，以波形形式显示在显示器12上。
其中，显示器12下方设置有若干控制按钮，此处优选为三个多功能控制按钮。当需要使用该液位计时，通过功能按钮控制数据处理器，使得数据处理器通过脉冲发射模块向测量杆3发射测量脉冲。
进一步的，为了方便液位计连接电源，液位计的电源接头采用两线制电源接头，电源接头由电子仓2引出（图中未示出）。
在液位计组装检测过程中，通过控制按钮向数据处理器发出指令，从而通过脉冲发射模块输出测试脉冲至测量杆3，测试脉冲沿磁致伸缩线向下传输，并产生一个环形磁场。在测量杆3外的浮子5内装有一组永磁铁，浮子5产生的永久磁场与环形磁场相互作用，并反馈至脉冲接收模块，脉冲接收模块输出测量信号至数据处理器，并将测量信号以波形形式显示在显示器12上，如图3所示，当信号波形在盲区线、阈值线和量程线所包围的区域中仅有一个波峰时，表示信号可用，同时，在波形图中，零点电压可以直观体现，相比于通过示波器换算得出的零点电压更加直观，最大电压，即波峰的峰值电压越大即可说明液位计的显示质量越好，信号宽度即波峰超出阈值电压的时间宽度也可以依据波形直观体现，避免了依据示波器进行调节变换以及数据换算的过程，降低了对工人水平的需求以及检测工作的成本。工作人员仅需通过显示器12即可实现测试数据的读取，从而省去了示波器的应用，相比于功能复杂的示波器，本液位计仅需对检测数据进行显示，其操作方式简便，降低了对人员的要求，同时也省去了对示波器的设备维护成本。
实施例二：
本实施例与实施例一的区别之处在于：
如图4和图5所示，液位计表头1两侧均设置有测试孔13，两个测试孔13可拆卸连接有测试杆4，每个测试杆4与测量杆3相对应的部分均固定设置有两个附磁装置41，两个附磁装置41位于不同高度。附磁装置41优选为半圆形永磁铁，并通过一固定杆42固定连接到相应的测试杆4；两个测试杆4安装到液位计表头1时，两个测试杆4上同高度的附磁装置41组成套在测量杆3上的环形测试组件并产生永久磁场。
进一步的为了保证测试杆4安装到液位计表头1时，测试杆4与测量杆3平行，电子仓2整体呈与测量杆3同轴的圆柱状，在测试杆4与电子仓2对应的位置向电子仓2凸出设置辅助固定件43，辅助固定件43朝向电子仓2的面为贴合电子仓2外壁的半圆形限位弧面。
在液位计组装检测过程中，首先将测试杆4安装到液位计表头1上，当测试脉冲经过磁致伸缩线向下传输时，两个测试杆4所形成的两个永久磁场将与浮子5所形成的永久磁场分别与测试脉冲产生的环形磁场相互作用，从而使显示器12生成如图6所示的波形，当信号波形在盲区线、阈值线和量程线所包围的区域中仅有一个波峰时，表示信号可用，且由于测试杆4安装到液位计表头1上时，两个测试杆4所形成的磁场位置固定，使得两个测试杆4所形成脉冲对应的两个波峰相互位置固定，为组装检测过程提供了数据参考，进一步降低了检测过程中对人员的要求低。在波形分析过程中，每一波形的分析形式与实施例一相同，通过多种位置的同时显示分析，也可以实现同时对液位计多个位置的同步检测，进一步的增加液位计检测的准确性和完整性。
以上具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种波形显示的磁致伸缩液位计，其特征在于：包括液位计表头(1)、在液位计表头(1)下端且与液位计表头(1)通信的电子仓(2)、与电子仓(2)远离液位计表头(1)一侧连接的测量杆(3)、套设在测量杆(3)上的浮子(5)以及位于测量杆(3)下端用于防止浮子(5)脱落的的卡箍(6)，所述液位计表头(1)内置有与电子仓(2)通信的信号处理模块以及连接信号处理模块的显示器(12)，所述液位计表头(1)两侧均设置有测试孔(13)，两个测试孔(13)可拆卸连接有测试杆(4)，测试杆(4)固定设置有若干附磁装置(41)，附磁装置(41)相互之间位于不同高度，当测试杆(4)固定连接到测试孔(13)时，两个测试杆(4)上同高度的附磁装置(41)组成套在测量杆(3)上的测试组件并产生永久磁场，所述信号处理模块将电子仓(2)输出的测量信号以波形形式显示在所述显示器(12)上，两个测试杆(4)所形成脉冲对应的两个波峰相互位置固定，为组装检测过程提供了数据参考。
2.根据权利要求1所述的一种波形显示的磁致伸缩液位计，其特征在于：所述信号处理模块接收处理模块包括连接电子仓(2)的滤波电路、与滤波电路连接的AD转换电路以及与AD转换电路连接的数据处理器，所述数据处理器连接所述显示器(12)。
3.根据权利要求1所述的一种波形显示的磁致伸缩液位计，其特征在于：所述显示器(12)设置为12864显示屏。
4.根据权利要求1所述的一种波形显示的磁致伸缩液位计，其特征在于：所述液位计表头(1)包括一防爆外壳(11)，所述显示器(12)由防爆外壳(11)一侧嵌设在防爆外壳(11)内。
5.根据权利要求1所述的一种波形显示的磁致伸缩液位计，其特征在于：所述电子仓(2)整体呈与所述测量杆(3)同轴的圆柱状，所述测试杆(4)与所述电子仓(2)对应的位置凸出设置有贴合电子仓(2)外壁的半圆形限位弧面。
6.根据权利要求1所述的一种波形显示的磁致伸缩液位计，其特征在于：所述测量杆(3)为316不锈钢钢管，在测量杆(3)上套装有密封的聚四氯乙烯管。
7.根据权利要求1所述的一种波形显示的磁致伸缩液位计，其特征在于：所述测量杆(3)的上端通过安装螺纹与电子仓(2)连接。
8.根据权利要求1所述的一种波形显示的磁致伸缩液位计，其特征在于：所述液位计的控制按钮设置在所述显示器(12)下方。
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