CN201688892U - 数字式磁致伸缩液位传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数字式磁致伸缩液位传感器，包括：一测杆，顶部为测杆底座，测杆底座以下部分为一中空管，该中空管内有波导丝；二界面浮子，其内装有永久磁铁，该界面浮子套装于所述测杆的中空管上；一电子仓，固定安装于所述测杆底座上方；一电缆连接器，安装于所述电子仓的顶部。本实用新型的液位传感器在不改变测量精度的前提下，可替代RS-485磁致伸缩液位传感器，解决RS-485液位传感器使用在施工不规范现场或非手拉手式总线拓扑方式时故障较多，维护成本高的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于电力线载波技术测量容器中液体高度的数字式磁致伸缩液位传感器。
背景技术
目前，数字式磁致伸缩液位传感器一般采用RS-485形式输出，因为RS-485收发器采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。使用RS-485总线，一对双绞线就能实现多站联网，构成分布式系统。设备简单、价格低廉、能进行长距离通信的优点使其得到了广泛的应用。485总线作为一种经济型的工业现场总线其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试才可以得到保证。485总线的组网方式必须为手牵手方式，因为其他组网方式所产生的反射信号对485的总线信号有较大的影响，因此485总线对现场环境的要求较高。实际中，磁致伸缩液位传感器的使用环境参差不齐，有的施工规范，布线合理，RS485液位传感器能够良好的运行；有的地方为压缩成本，一些必要的设施规格缩水，使用等级较差的电缆等；有的是前期工程已完成，但并没有为使用液位传感器预留使用空间，而在后期为使用液位传感器而临时改造现场，这些都导致RS485液位传感器故障较多，造成维护成本很高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种数字式磁致伸缩液位传感器，以克服RS485数字式磁致伸缩液位传感器在实际使用中故障较多的问题，降低维护成本。
为达到上述目的，本实用新型的数字式磁致伸缩液位传感器，包括：
一测杆，顶部为测杆底座，测杆底座以下部分为一中空管，该中空管内有波导丝；
二界面浮子，其内装有永久磁铁，该界面浮子套装于所述测杆的中空管上；一电子仓，固定安装于所述测杆底座上方；
一电缆连接器，安装于所述电子仓的顶部。
上述数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所述波导丝由塑料管包裹，测杆内还装有一电性连接所述电子仓的温度传感器，该温度传感器固定安装在所述塑料管上。
上述数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，还包括二定位环，分别安装于所述电子仓的顶部和底部。
上述数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所述电子仓包括：
一电路板支架，安装于所述测杆底座上；
一电力载波输出信号板，安装于所述电路板支架上，并电性连接所述电缆连接器和所述温度传感器；
一模拟输出脉冲板，安装于所述电路板支架上，并电性连接所述电力载波输出信号板；
一敏感元件，电性连接所述波导丝及所述模拟输出脉冲板；
一电子仓外罩，安装于所述测杆底座上，并罩装于所述电路板支架、电力载波输出信号板、模拟输出脉冲板及敏感元件之外。
上述数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，还包括一阻挡界面浮子脱落的档圈，卡装于所述测杆末端的卡槽内。
上述数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所述测杆底座上包括有电子仓安装凹槽、定位环安装孔及电路板支架安装孔。
上述数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所述电缆连接器为一对航空插头和插座。
上述数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所述电子仓外罩为一无底中空圆柱体，其底端卡装于所述电子仓安装凹槽，顶端安装所述电缆连接器的航空插座。
上述数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，在所述电子仓外罩的顶端、所述航空插座的两侧还设有定位环安装孔。
上述数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所述测杆底座的侧面还设置有密封圈凹槽，该密封圈凹槽内装有O型密封圈。
与现有技术相比，本实用新型提供基于电力线载波的磁致伸缩液位传感器，在不改变测量精度的前提下利用电力线载波技术的强抗干扰能力，替代RS-485磁致伸缩液位传感器，使得液位传感器能够在较复杂的现场良好运行，从而解决RS-485液位传感器使用在施工不规范现场或非手拉手式总线拓扑方式时故障较多，维护成本高的问题。本发明的电力线载波的数字式磁致伸缩液位传感器是两线制传感器，相对于RS-485液位传感器是四线制传感器不仅能够对于正在使用中的RS-485传感器的进行直接替换，而且剩余的两线可作为冗余，能够在当前使用的两线出现问题后使用，而不必更换整根电缆，省去了更换电缆所需的大量工程费用和时间。
附图说明
图1为本实用新型电力载波液位传感器的外观示意图；
图2为本实用新型电力载波液位传感器的结构示意图；
图3为本实用新型电力载波液位传感器的电子仓外罩的外观示意图；
图4为本实用新型电力载波液位传感器的测杆底座结构示意图；
图5为本实用新型电力载波液位传感器安装示意图；
图6为本实用新型电力载波液位传感器的组网应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细的描述，以进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并不作为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
参考图1和图2，本实用新型包括：一电缆连接器1、一电子仓2、一测杆5、二界面浮子3、4。其中，测杆5的顶部具有一测杆底座55，测杆底座55以下部分为一中空管，中空管内有波导丝52，该测杆内还装有一温度传感器51；二界面浮子3、4内装有永久磁铁，其重量比根据所测两种液体的比重不同进行配比制作，该二界面浮子套装于测杆5的中空管上；电子仓2固定安装于所述测杆底座上方，并电性连接波导丝52；电缆连接器安装于所述电子仓的顶部，该电缆连接器可以为一对航空插头和插座。还包括一设置于测杆底部的挡圈6及分别设置于电子仓2顶部和底部的二定位环7、8，该挡圈6卡装于测杆5底部的卡槽54上。
再请参考图2，本实用新型的数字式磁致伸缩液位传感器的电子仓2进一步包括：电力载波输出信号板21，模拟输出脉冲板22，敏感元件23，电路板支架24及电子仓外罩25。其中，电路板支架24安装于测杆底座55上；电力载波输出信号板21和模拟输出脉冲板22都固定安装于电路板支架24上，并电力载波输出信号板21和模拟输出脉冲板22分别电性连接上述电缆连接器1和电力载波输出信号板21；敏感元件23电性连接波导丝52和模拟输出脉冲板22；电子仓外罩25，安装于测杆底座55上，并罩装于上述电路板支架24、电力载波输出信号板21、模拟输出脉冲板22及敏感元件23之外。
请参考图3和图4，其分别为本实用新型的电子仓外罩25和测杆底座55结构示意图，电子仓外罩25为一无底中空圆柱体，顶部为航空插头的插座，电子仓外罩25顶面位于航空插头的插座两侧有定位环安装孔71各一个，使用螺钉将定位环7安装于电子仓外罩25上。电子仓外罩25侧面靠近底面有四个外罩安装孔，使用螺钉可将电子仓外罩25固定于测杆底座55的安装孔554上。测杆底座55顶面有两个电路板支架安装孔553，使用螺钉可将电路板支架24安装在测杆底座55上，底部有两个定位环安装孔552，使用螺钉可将定位环8安装于测杆底座55上，电子仓安装凹槽555用于固定电子仓外罩25。测杆底座55的侧面还设有一环形凹槽551，用于安装一O型圈56，使得电子仓外罩25安装于外管底座55上，与O型圈紧密接触将电子仓2密封，测杆底座55以下部分为中空不锈钢管，内装有波导丝52，波导丝52由塑料管53包裹，波导丝连接敏感元件23，测杆5内距测杆底部15cm左右的位置装设温度传感器51，固定于塑料管53上，该温度传感器51通过四色排线511连接电力载波输出信号板21。
请参考图5，为本实用新型的安装示意图，电力载波液位传感器使用定位环7、8固定于油罐的立管9上，以使传感器的测杆5保持垂直，传感器的航空插头输出电缆11穿过立管帽91引出与其他传感器组网。
图6为本实用新型的组网应用示意图，每支传感器的输出电缆包括一根红线、一根兰线和一根屏蔽线，红线为24VDC电源线，兰线为电源地，传感器的供电由二次仪表提供，如液位传感器工作于危险区，需使用齐纳式安全栅将传感器所处于的危险区与二次仪表所处的安全区隔离；屏蔽线需确保与大地相连接。
本实用新型的数字式磁致伸缩液位传感器为两线制传感器，区别于传统的包含两根电源线、两根线号线的四线制传感器，四线制传感器的数字信号的传输需要两根独立的信号线，而两线制传感器不需要独立的信号线，只有两根电源线，信号传输通过对电源线的复用实现。在本实用新型中，数字信号的传输通过在传感器的24V直流供电电源上叠加一调频信号实现。
本实用新型提供一种输出载波信号的基于电力载波的两线制数字式磁致伸缩液位传感器替代传统的四线制数字式磁致伸缩液位传感器(常用的输出信号为RS485)来测量罐体内两种液体的界面位置和液体温度。传统的数字式磁致伸缩液位传感器(RS485)组网方式和现场环境要求严格，对于干扰信号较多的复杂环境适应力差，严重影响了传感器的使用。电力载波技术是将数字信号调制成一调频信号，通过电力线网路传输到接收端，在接收端再将调频信号解调成为数字信号，主要应用干扰严重、衰减严重，阻抗变化大，白噪声，尖峰干扰等的民用电网中，目前已经在远程抄表，智能小区等多个领域成功应用，最主要的特点是抗干扰能力强，可以应用于较复杂的现场环境之中，而且本实用新型的供电为直流24V，本身较民用电网干扰要小很多。因此本实用新型的电力载波磁致伸缩液位传感器可以更好的发挥磁致伸缩液位传感器精度高、重复性好、稳定可靠、非接触式测量、寿命长、环境适应性强等特点。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，包括：
一测杆，顶部为测杆底座，测杆底座以下部分为一中空管，该中空管内有波导丝；
二界面浮子，其内装有永久磁铁，该界面浮子套装于所述测杆的中空管上；一电子仓，固定安装于所述测杆底座上方；
一电缆连接器，安装于所述电子仓的顶部。
2.根据权利要求1所述的数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所述波导丝由塑料管包裹，测杆内还装有一电性连接所述电子仓的温度传感器，该温度传感器固定安装在所述塑料管上。
3.根据权利要求1或2所述的数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，还包括二定位环，分别安装于所述电子仓的顶部和底部。
4.根据权利要求3所述的数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所述电子仓包括：
一电路板支架，安装于所述测杆底座上；
一电力载波输出信号板，安装于所述电路板支架上，并电性连接所述电缆连接器和所述温度传感器；
一模拟输出脉冲板，安装于所述电路板支架上，并电性连接所述电力载波输出信号板；
一敏感元件，电性连接所述波导丝及所述模拟输出脉冲板；
一电子仓外罩，安装于所述测杆底座上，并罩装于所述电路板支架、电力载波输出信号板、模拟输出脉冲板及敏感元件之外。
5.根据权利要求4所述的数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，还包括一阻挡界面浮子脱落的档圈，卡装于所述测杆末端的卡槽内。
6.根据权利要求5所述的数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所述测杆底座上包括有电子仓安装凹槽、定位环安装孔及电路板支架安装孔。
7.根据权利要求6所述的数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所述电缆连接器为一对航空插头和插座。
8.根据权利要求7所述的数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所 述电子仓外罩为一无底中空圆柱体，其底端卡装于所述电子仓安装凹槽，顶端安装所述电缆连接器的航空插座。
9.根据权利要求8述的数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，在所述电子仓外罩的顶端、所述航空插座的两侧还设有定位环安装孔。
10.根据权利要求6所述的数字式磁致伸缩液位传感器，其特征在于，所述测杆底座的侧面还设置有密封圈凹槽，该密封圈凹槽内装有O型密封圈。
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