CN203673363U - 智能液位控制装置 - Google Patents

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徐伟专
庞林
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湖南银河电气有限公司
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Abstract

本实用新型提供了一种智能液位控制装置,包括压力传感器、信号处理部件以及显示控制部件;信号处理部件包括低通滤波器、运算放大部件、A/D转换部件、控制器、报警装置以及控制开关;压力传感器通过导线与低通滤波器连接;运算放大部件设置在低通滤波器与A/D转换部件之间;A/D转换部件以及报警装置均与控制器连接;控制器与显示控制部件连接。本实用新型智能液位控制装置包括压力传感器、信号处理部件以及显示控制部件三部分,整体结构精简,安装、使用方便;通过压力传感器获得液位信息,再经信号处理部件进行处理,最后经显示控制部件进行显示和控制,灵敏度以及安全性能高;装置使用时只需将压力传感器投入器件的底部,使用寿命长。

Description

智能液位控制装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及液位控制装置领域,特别地,涉及一种智能液位控制装置。
背景技术
[0002] 液位控制器一般由液位测量及控制两部分组成,工业上常用的液位测量方式一般为液位电极、浮球法等方式。
[0003] 采用液位电极的方式,除了一根公共电极外,还需要2极或者更多的极的电极,组成各种液位的指示点,这样的测量方式主要有三个缺陷:(1)由于测量点为取决于电极安装位置点,不能用来进行高精度的液位测量,且安装不方便;(2)被测液位必须是导体,否则电极与公共电极之间不能导通,如果碰到测量对象是油这类的绝缘体,是无法使用电极法进行测量的;(3)电极长时间放置于液体中(如:水),易腐蚀,结垢,灵敏度降低或者直接损坏,使用寿命短。
[0004] 采用浮球法的方式,是利用杠杆原理工作,浮球跟随液位变化而绕转轴旋转,带动转轴上的指针转动,同时在刻度盘上指示液位数值,主要用于测量温度高、粘度大的液位,测量量程小;由于浮球为机械装置,安装不便,成本较高,对测量对象有要求,测量范围受限。
[0005] 另外,一般的液位测量仪只有显示装置,并没有控制模块,用户不能根据现场使用的实际情况进行灵活的配置,需要构建其它的控制系统自行搭建,而大部分的用户并不具备这样的自动化系统搭建能力。
[0006] 因此,发明一种智能化程度高、灵敏度高、使用寿命长且结构精简的液位控制装置具有重要的意义。
实用新型内容
[0007] 本实用新型目的在于提供一种智能化程度高、灵敏度高、使用寿命长且结构精简的智能液位控制装置,具体技术方案如下:
[0008] 一种智能液位控制装置,包括压力传感器、信号处理部件以及显示控制部件;
[0009] 所述信号处理部件包括低通滤波器、运算放大部件、A/D转换部件、控制器、报警装置以及控制开关;
[0010] 所述压力传感器通过导线与所述低通滤波器连接;
[0011] 所述运算放大部件设置在所述低通滤波器与所述A/D转换部件之间;
[0012] 所述A/D转换部件以及报警装置均与所述控制器连接;
[0013] 所述控制开关分别与液位保护装置以及所述控制器连接;
[0014] 所述控制器与所述显示控制部件连接。
[0015] 以上技术方案中优选的,所述控制器为AVR单片机或PLC控制器。
[0016] 以上技术方案中优选的,所述报警装置包括报警指示灯以及报警扩音器,所述报警指示灯以及报警扩音器均与所述控制器连接。[0017] 以上技术方案中优选的,所述低通滤波器为RC低通滤波器。
[0018] 以上技术方案中优选的,所述运算放大部件为运放芯片;所述A/D转换部件为AD
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[0019] 以上技术方案中优选的,所述导线为三芯屏蔽线缆。
[0020] 以上技术方案中优选的,所述显示控制部件为上位机。
[0021] 本实用新型具有以下有益效果:
[0022] (I)本实用新型的智能液位控制装置包括压力传感器、信号处理部件以及显示控制部件三部分,整体结构精简,安装、使用方便;通过压力传感器获得液位信息,再经信号处理部件换算等步骤,精确监测液位的状态并显示在显示控制部件上,同时通过显示控制部件设置相关参数,经报警装置将液位不正常状态及时提醒到用户,灵敏度以及安全性能高;整个装置使用时只需将压力传感器投入液位监测器件的底部,对整体装置的腐蚀性等侵害小,使用寿命长。
[0023] (2)本实用新型中控制器采用AVR单片机或PLC控制器,操作简单,便于使用。
[0024] (3)本实用新型中报警装置包括报警指示灯以及报警扩音器,即可以非常指示灯警示也可以发出声音警示,可以百分之百及时获得监测过程中的不正常信息,安全性高。
[0025] (4)本实用新型中低通滤波器为RC低通滤波器,滤除一些干扰,增强系统的电磁兼容性能。
[0026] (5)本实用新型中运算放大部件为运放芯片,A/D转换部件为AD芯片,部件容易获得、结构精简,成本低,方便使用。
[0027] (6)本实用新型中导线为三芯屏蔽线缆,有很好的耐高温、耐磨、防水性能,适用于多种液态器件的液位控制。
[0028] (7)本实用新型中液位保护装置为容器的进液阀门以及供电电源开关中的一种或多种,可以从多角度实现容器中液位的控制,实用性强。
[0029] (8)本实用新型中显示控制部件为上位机,可以设置液位监控区域和控制区域两个功能项,其中液位监控区域,可以实时模拟显示监测对象的液位高度、液位变化情况以及各种阀门和开关的状态,并设置高液位、低液位、报警液位的阀值,并显示不同的指示灯;控制区域主要是根据用户设置的参数进行相关操作,用户可以设置保护参数,当液位达到某个高度后,上位机自动控制控制器实现液位高度的智能自动控制或实现保护措施。
[0030] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
[0031] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0032] 图1是本实用新型优选实施例1的智能液位控制装置使用时的结构示意图。具体实施方式
[0033] 以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0034] 实施例1:
[0035] 一种智能液位控制装置,包括压力传感器1、信号处理部件2以及显示控制部件6,详见图1。
[0036] 所述信号处理部件2包括低通滤波器21、运算放大部件22、A/D转换部件23、控制器24、报警装置25以及控制开关26。
[0037] 所述报警装置25包括报警指示灯251以及报警扩音器252,报警装置包括报警指示灯以及报警扩音器,即可以非常指示灯警示也可以发出声音警示,可以百分之百及时获得监测过程中的不正常信息,安全性高。
[0038] 所述压力传感器I通过导线4与所述低通滤波器21连接,导线4为三芯屏蔽线缆,有很好的耐高温、耐磨、防水性能,适用于多种液态器件的液位控制。
[0039] 所述运算放大部件22设置在所述低通滤波器21与所述A/D转换部件23之间,将接收到的信号进行滤波、放大、转换等作用,其中运算放大部件为运放芯片,A/D转换部件为AD芯片,部件容易获得、结构精简,成本低,方便使用。
[0040] 所述A/D转换部件23、报警指示灯251以及报警扩音器252均与所述控制器24连接。
[0041] 所述控制开关26分别与液位保护装置3以及所述控制器24连接,所述液位保护装置3为容器5的进液阀门。
[0042] 所述控制器24与所述显示控制部件6连接,所述显示控制部件6为上位机,可以设置液位监控区域和控制区域两个功能项,其中液位监控区域,可以实时模拟显示监测对象的液位高度、液位变化情况以及各种阀门和开关的状态,并设置高液位、低液位、报警液位的阀值,并显示不同的指示灯;控制区域主要是根据用户设置的参数进行相关操作,用户可以设置保护参数,当液位达到某个高度后,上位机自动控制打开阀门(水泵)或关闭阀门(水泵),实现液位高度的智能自动控制,或者切断供电电源,实现保护措施,另外,也可以设置警戒高度,当达到条件后,控制器驱动报警装置,进行报警。
[0043] 所述控制器24为AVR单片机或PLC控制器,操作简单,便于使用。
[0044] 所述低通滤波器21为RC低通滤波器,滤除干扰,增强系统的电磁兼容性能。
[0045] 所述导线4为三芯屏蔽线缆,有很好的耐高温、耐磨、防水性能,适用于多种液态器件的液位控制。
[0046] 本实用新型的智能液位控制装置的具体工作流程如下:
[0047] (I)采用高精度压力式传感器直接投入被测液位容器底部,压力传感器I将压力信号转换为4〜20mA标准模拟量信号或者0-10V电压信号,再通过信号线缆传输至信号处理部件2,具体原理如下:由于液体的静压与该液体的高度成正比例关系(P=P gH+P0,P0为实际大气压强),因此,通过压力传感器I检测液位底部压力与外界实际大气压之差,再根据液体的密度等信息,经过简单换算,就可以得出液体的实际高度;
[0048] (2)由信号处理部件2对接收到的信号进行处理,包含信号的放大、A/D转换、数据的运算、分析、控制等操作,其中由低通滤波器21对信号进行抗干扰过滤,由运算放大部件22对信号进行放大,由A/D转换部件23对信号进行AD转换成数据,由控制器24对数据进行运算、分析;[0049] (3)控制数据显示在显示控制部件6 (上位机)上,且与显示控制部件6 (上位机)内部的用户已经设好的保护参数进行比对,当液位达到某个高度后,上位机自动控制打开阀门(水泵)或关闭阀门(水泵),实现液位高度的智能自动控制,或者切断供电电源,实现保护措施,另外,也可以设置警戒高度,当达到条件后,显示控制部件6 (上位机)反馈至控制器24中,控制器24驱动报警装置,进行报警。
[0050] 用户可以根据自己的需求,可以灵活定制控制器的工作规则,自定逻辑,实现智能化的液位管理,真正达到无人值守状态。
[0051] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能液位控制装置,其特征在于:包括压力传感器(I)、信号处理部件(2)以及显示控制部件(6); 所述信号处理部件(2)包括低通滤波器(21)、运算放大部件(22)、Α/D转换部件(23)、控制器(24)、报警装置(25)以及控制开关(26); 所述压力传感器(I)通过导线(4)与所述低通滤波器(21)连接; 所述运算放大部件(22)设置在所述低通滤波器(21)与所述Α/D转换部件(23)之间;所述Α/D转换部件(23)以及报警装置(25)均与所述控制器(24)连接; 所述控制开关(26)分别与液位保护装置(3)以及所述控制器(24)连接; 所述控制器(24)与所述显示控制部件(6)连接。
2.根据权利要求1所述的智能液位控制装置,其特征在于:所述控制器(24)为AVR单片机或PLC控制器。
3.根据权利要求1或2所述的智能液位控制装置,其特征在于:所述报警装置(25)包括报警指示灯(251)以及报警扩音器(252),所述报警指示灯(251)以及报警扩音器(252)均与所述控制器(24)连接。
4.根据权利要求1所述的智能液位控制装置,其特征在于:所述低通滤波器(21)为RC低通滤波器。
5.根据权利要求1所述的智能液位控制装置,其特征在于:所述运算放大部件(22)为运放芯片;所述Α/D转换部件(23)为AD芯片。
6.根据权利要求1所述的智能液位控制装置,其特征在于:所述导线(4)为三芯屏蔽线缆。
7.根据权利要求1所述的智能液位控制装置,其特征在于:所述液位保护装置(3)为容器的进液阀门以及供电电源开关中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的智能液位控制装置,其特征在于:所述显示控制部件(6)为上位机。
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