CN203464980U - 一种智能高精度浮球液位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液位工业计量和控制领域，是一种智能高精度浮球液位计，其目的在于提供一种数字化、高精度、智能的浮球液位计；一种智能高精度浮球液位计，包括磁浮球、变送器盒和挡圈，还包括主导杆，测量元件设置于主导杆内部，磁浮球通过测量元件设置于主导杆中部。本实用新型提供的一种智能高精度浮球液位计，结构简单、信号整体呈线性，连续稳定；本实用新型通过设置微处理器，从而保证信号处理的智能化、精度和可靠性，大大提高液位计的信号精度；本实用新型采用陶瓷绝缘装置，大大提高液位计的使用温度，从而提高本实用新型的使用范围。

Description

一种智能高精度浮球液位计

技术领域

本实用新型涉及液位工业计量和控制领域，特别是一种智能高精度浮球液位计。

背景技术

现有浮球液位计主要是干簧管作为测量元件或者霍尔元件制作测量元件，鉴于干簧管本身的尺寸大小，以及本身作为单个的分离元件，制作液位计时，分辨率主要依靠干簧管本身的排列密度而定，一般市场常见的分辨率是10mm、20mm，而5mm、50mm由于制作人力成本太大，市场极少见。传感器制作的分辨率作为基础，在无法提高传感器分辨率的情况下，无论转换电路设计如何精确，都无法提高其测量精度。而传感器本身分辨率依靠干簧管的排列密度，相应的输出信号是阶梯型的，而不是直线型的，不能满足高精度测量的要求。

这两种常见的原理，在制作方面都有人力成本过高的缺点。另外干簧管是玻璃元件，制作、运输都需要小心，从而增加了成本。且存在售后服务成本大的问题。

市场上常见的浮球液位计，其本身精度要求不高，大多用于模拟信号处理电路，不符合未来信号处理数字化的趋势。

而高精度浮球液位计，基本不能实现两线制供电，大多采用3线制或4线制供电，不能满足现代仪表两线供电的基本需要，使用时大人力成本和材料成本较大；现有技术中实现的两线制供电，存在供电限制的问题（24VDC供电，最低耗电小于4mA），只能在不与磁性浮子液位计捆绑使用的特定条件下使用。且浮球液位计还存在耐温度较低的问题，受温度限制，进而其电子元器件须耐温限制及绝缘选择局限。

亟待出现一种信号连续稳定、线性、高精度的浮球液位计。

实用新型内容

本实用新型提供的一种智能高精度浮球液位计，其目的在于提供一种数字化、高精度、智能的浮球液位计。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种智能高精度浮球液位计，包括磁浮球、液位显示仪表和挡圈，还包括主导杆，液位感应元件设置于主导杆内部，磁浮球通过液位感应元件设置于主导杆中部。

进一步地，所述液位感应元件为合金丝和磁铁。

进一步地，所述液位感应元件连接有微处理器，所述微处理器包括数据采集模块、数据处理模块及补偿电路，所述补偿电路包括正向补偿模块和负向补偿模块。

所述液位感应元件分别通过陶瓷绝缘体连接液位显示仪表和挡圈。

优化地，所述合金丝为磁致伸缩丝。

其中，所述正向补偿模块包括调节电阻。

其中，所述负向补偿模块包括励磁单元、磁铁。

进一步地，所述液位显示仪表为变送器盒。

本实用新型提供的一种智能高精度浮球液位计，结构简单、信号整体呈线性，连续稳定；本实用新型通过设置微处理器，从而保证信号处理的智能化、精度和可靠性，大大提高液位计的信号精度；本实用新型采用陶瓷绝缘装置，大大提高液位计的使用温度，从而提高本实用新型的使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本实用新型结构示意图。

图中：1、变送器盒；2、陶瓷绝缘体；3、磁浮球；4、主导杆；5、液位感应元件；6、挡圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供的一种智能高精度浮球液位计，包括磁浮球3、液位显示仪表和挡圈6，还包括主导杆4，液位感应元件5设置于主导杆4内部，磁浮球3通过液位感应元件5设置于主导杆4中部。进一步地，所述液位感应元件5为合金丝和磁铁。进一步地，所述液位感应元件5连接有微处理器，所述微处理器包括数据采集模块、数据处理模块及补偿电路，所述补偿电路包括正向补偿模块和负向补偿模块。所述液位感应元件5分别通过陶瓷绝缘体2连接液位显示仪表和挡圈6。优化地，所述合金丝为磁致伸缩丝。其中，所述正向补偿模块包括调节电阻。其中，所述负向补偿模块包括励磁单元、磁铁。进一步地，所述液位显示仪表为变送器盒1。

本实用新型的基本原理是带有磁铁的浮子沿含有磁致伸缩丝的主导杆4移动，由微处理器发出的电压脉冲沿着磁致伸缩丝传导，当脉冲波到达浮子磁铁处，脉冲波和磁场相互作用，使磁致伸缩丝发生扭曲，产生回波，该波沿磁致伸缩丝向回传导，根据传播速度和时间，计算出浮球到感应线圈的距离，从而计算出液位值。

本实用新型的液位感应元件5采用整根合金丝，优选地，采用磁致伸缩材料；测量过程中，采用基本原理为S=Vt,其中S是所要测量的距离，即液位差，V是声波在固体内的传播速度，t是时间；V是固定值，t是绝对量，不随温度变化改变，因此测量结果基本不受温度变化影响，为液位计的测量精度提供基础。

变送器盒1是两线制浮球型液位仪表，适应现代仪表两线供电的基本需要。

本实用新型设置有微处理器，微处理器包括数据处理模块，可使用32位430芯片、AD421进行信号处理。

补偿电路还包括正向补偿模块和负向补偿模块，即双向补偿；液位感应元件5正误差，采取增大电阻方法进行负向补偿；液位感应元件5负误差，采取增大激励脉冲电压系数方法进行正向补偿，从而保证信号处理的精度和可靠性，大大提高液位计的信号精度和可靠性。

绝缘体采用陶瓷材料，其硬度高，烧结变形小，适应高温环境，使用温度可达到400℃甚至更高。

本实用新型的技术指标如下：

本实用新型提供的一种智能高精度浮球液位计，结构简单、信号整体呈线性，连续稳定；本实用新型通过设置微处理器，从而保证信号处理的智能化、精度和可靠性，大大提高液位计的信号精度；本实用新型采用陶瓷绝缘装置，大大提高液位计的使用温度，从而提高本实用新型的使用范围。

当然，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应该可以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 (8)

1.一种智能高精度浮球液位计，其特征在于：包括磁浮球、液位显示仪表和挡圈，还包括主导杆，液位感应元件设置于主导杆内部，磁浮球通过液位感应元件设置于主导杆中部。

2.根据权利要求1所述的一种智能高精度浮球液位计，其特征在于：所述液位感应元件为合金丝和磁铁。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能高精度浮球液位计，其特征在于：所述液位感应元件连接有微处理器，所述微处理器包括数据采集模块、数据处理模块及补偿电路，所述补偿电路包括正向补偿模块和负向补偿模块。

4.根据权利要求3所述的一种智能高精度浮球液位计，其特征在于：所述液位感应元件分别通过陶瓷绝缘体连接液位显示仪表和挡圈。

5.根据权利要求3所述的一种智能高精度浮球液位计，其特征在于：所述合金丝为磁致伸缩丝。

6.根据权利要求3所述的一种智能高精度浮球液位计，其特征在于：所述正向补偿模块包括调节电阻。

7.根据权利要求3所述的一种智能高精度浮球液位计，其特征在于：所述负向补偿模块包括励磁单元、磁铁。

8.根据权利要求1所述的一种智能高精度浮球液位计，其特征在于：所述液位显示仪表为变送器盒。

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