CN205333088U - 无源干接点开关量信号输出装置及变送器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无源干接点开关量信号输出装置及变送器，该装置包括中央处理单元，用于对被测介质的第一物理量信号进行模数A/D转换，以获取模数转换信号；磁保持继电器单元，用于根据所述模数转换信号输出开关量信号；所述中央处理单元与所述磁保持继电器单元相连。本实用新型解决了现有的仪表或两线制变送器等需要外供电源才能输出无源干接点开关量信号的问题，降低了装置的维护成本及系统的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及仪表技术领域，尤其涉及一种无源干接点开关量信号输出装置及变送器。
背景技术
目前，以电作为能源的仪表输出无源干接点开关量信号，比如输出上、下限报警、仪表故障等信号，多依赖于普通继电器(电保持继电器)。但是，若要使普通继电器动作并保持，则需要为其持续提供一个比较大的电能，这就需要为仪表提供一个足够容量的外部电源。
另外，现有的二线制的变送器，由于受到变送器输出信号的限制，比如输出4-20mA、1-5V等，如果不单独为其提供电源，也无法输出无源干接点开关量信号，即需要通过电缆与远端设备(例如控制柜)连接以接收远端设备产生的开关量信号。
显然，这种需要外供电源的无源干接点开关量输出装置增加了系统的成本、且不利于装置的维护。因此，现有的亟待解决的技术问题是：如何提供一种无源干接点开关量信号输出装置，以解决现有的仪表或两线制变送器等需要外供电源才能输出无源干接点开关量信号的问题。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型一方面提出了一种无源干接点开关量信号输出装置，该装置包括：
中央处理单元，用于对被测介质的第一物理量信号进行模数A/D转换，以获取模数转换信号；
其中，所述被测介质的第一物理量信号为通过传感器获取的信号；
磁保持继电器单元，用于根据所述模数转换信号输出开关量信号；
所述中央处理单元与所述磁保持继电器单元相连。
优选地，所述装置还包括：
显示器，用于显示所述模数转换信号；
所述显示器与所述中央处理单元相连。
优选地，所述装置还包括：
输入单元，用于接收用户输入的信息；
所述输入单元与所述中央处理单元相连。
优选地，所述用户输入的信息包括阈值参数、管理信号、电信号单位以及输出开关量信号指令信号中的任意一项。
优选地，所述磁保持继电器单元包括一个或多个磁保持继电器。
优选地，所述磁保持继电器单元包括电池，用于为所述磁保持继电器单元供电。
优选地，所述装置还包括：
第一传感器，用于获取所述被测介质的预设物理量，以将该物理量转换成所述第一物理量信号；
所述第一传感器与所述中央处理单元相连。
另一方面，本实用新型还提出了一种变送器，所述变送器为二线制变送器，该变送器包括：第二传感器、变送器单元以及上述无源干接点开关量信号输出装置；
所述第二传感器与所述变送器单元相连，所述无源干接点开关量信号输出装置串联于所述二线制变送器的信号线和电源线的回路中；
所述第二传感器用于获取被测介质的预设物理量，以将该物理量转换成第二物理量信号；
所述变送器单元用于将所述第二物理量信号转变为供远端设备进行识别的信号，以使所述远端设备根据该信号输出模拟信号和/或数字信号；
所述无源干接点开关量信号输出装置用于根据所述模拟信号和/或数字信号输出开关量信号。
优选地，所述变送器还包括：
电容或充电电池，用于为所述无源干接点开关量信号输出装置供电；
所述电容或充电电池与所述电源线相连。
优选地，所述无源干接点开关量信号输出装置还包括现场总线接口，以通过该现场总线接口接收远程阈值参数设置信号、管理信号、电信号单位设置信号以及输出开关量信号指令信号中的任意一项。
本实用新型解决了现有的仪表或两线制变送器等需要外供电源才能输出无源干接点开关量信号的问题，降低了装置的维护成本及系统的成本。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实用新型一个实施例的无源干接点开关量信号输出装置结构框图；
图2示出了本实用新型另一个实施例的无源干接点开关量信号输出装置结构框图；
图3示出了本实用新型一个实施例的变送器的结构框图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例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做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。
图1示出了本实用新型一个实施例的无源干接点开关量信号输出装置结构框图；如图1所示，该装置包括：
中央处理单元100，用于对被测介质的第一物理量信号进行模数A/D转换，以获取模数转换信号；
其中，所述被测介质的第一物理量信号为通过传感器获取的信号；
磁保持继电器单元200，用于根据所述模数转换信号输出开关量信号；
中央处理单元100与磁保持继电器单元200相连。
磁保持继电器具有比其它普通继电器更稳定的性能，更小的体积，更强的承载能力。磁保持继电器实质上是一种自动开关，可以自动接通或断开电路，其平时依靠永久磁铁的磁性可以保持稳定状态，若需转换其状态只需使用脉冲信号对其进行激励即可。
作为本实施例的优选，图2示出了本实用新型另一个实施例的无源干接点开关量信号输出装置结构框图；如图2所示，所述装置还可以进一步包括：
显示器300，用于显示所述模数转换信号；显示器300与中央处理单元100相连。
可选地，所述装置还可以包括输入单元400(例如，按键)，用于接收用户输入的信息，该用户输入的信息例如可以包括阈值参数、管理信号、电信号单位以及输出开关量信号指令信号中的任意一项；输入单元400与中央处理单元100相连。
如图1、图2所示，所述磁保持继电器单元可以包括一个或多个磁保持继电器，以分别输出不同类别的开关量信号。
可选地，磁保持继电器单元200还包括电池(例如为19Ah的1号锂电池)，用于为所述磁保持继电器单元供电。用这种方式设计的仪表如果接点动作周期为3S，可连续工作10年以上，如果要求时间更长或动作频率更快的话可以增加电池的数量。
在此基础上，上述装置还可包括第一传感器500，用于获取所述被测介质的预设物理量(例如压强、温度等等)，以将该物理量转换成所述第一物理量信号；第一传感器500与中央处理单元相连。
图3示出了本实用新型一个实施例的变送器的结构框图。如图3所示，该变送器为二线制变送器，该变送器包括：第二传感器1、变送器单元2以及上述的无源干接点开关量信号输出装置3；
第二传感器1与变送器单元2相连，无源干接点开关量信号输出装置3串联于二线制变送器的信号线和电源线的回路中；
第二传感器1用于获取被测介质的预设物理量，以将该物理量转换成第二物理量信号；
变送器单元2用于将所述第二物理量信号转变为供远端设备(图中未示出)进行识别的信号，以使所述远端设备根据该信号输出模拟信号和/或数字信号；
无源干接点开关量信号输出装置3用于根据所述模拟信号和/或数字信号输出开关量信号。
作为本实施例的优选，所述变送器还包括：
电容或充电电池(图中未示出)，用于为无源干接点开关量信号输出装置3供电；所述电容或充电电池与所述电源线相连。
在二线制变送器中使用磁保持继电器即可以实现输出无源干接点开关量信号。二线制变送器一般都是信号线和电源线共用两根线，变送器的电源通过两根信号线提供，以输出4-20mA的变送器为例，回路电流根据被测量介质物理量的变化严格按其对应关系在4-20mA之间变化，但磁保持继电器动作时需要一个大的电流，如果不采取特殊方法，继电器动作将会影响变送器测量结果，本发明有两种方法可以解决这个问题：一是使用充电电池，二是采用大容量的电容，利用回路中的4-20mA电流对电池或电容进行连续的充电，当需要磁保持继电器动作时，由充电电池或电容为其提供能量，这样就解决了磁保持继电器动作时需要大电流的问题。
优选地，无源干接点开关量信号输出装置3还包括现场总线接口(图中未示出)，以通过该现场总线接口接收远程阈值参数设置信号、管理信号、电信号单位设置信号以及输出开关量信号指令信号中的任意一项，即通过现场总线实现远程参数设定、管理、输出开关量信号等功能。
进一步地，在本实施例的二线制变送器中，还可以用智能操作器(智能手操器)来替代显示器300和输入单元400；智能手操器可自动接收系统的给定信号和阀位的反馈信号，根据二者的偏差进行调节，输出相应的控制量。
本实用新型的无源干接点开关量信号输出装置可应用在低功耗仪表(比如电池供电)或两线制变送器中，该无源干接点开关量信号输出装置可灵活布置，既可以集成到变送器内部，使变送器具有输出无源干接点开关量信号的能力，也可以作为单独设备，安装在两线制变送器电缆经过的任何位置，流经该装置的4-20mA电流一方面向充电电池或电容充电，另一方面通过内部的检测功能测量流经的电流值，计算出被测介质的物理量，根据设定的参数，输出相应的开关量。本实用新型解决了现有的仪表或两线制变送器等需要外供电源才能输出无源干接点开关量信号的问题，降低了装置的维护成本及系统的成本。
以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种无源干接点开关量信号输出装置，其特征在于，包括：
中央处理单元，用于对被测介质的第一物理量信号进行模数A/D转换，以获取模数转换信号；
其中，所述被测介质的第一物理量信号为通过传感器获取的信号；
磁保持继电器单元，用于根据所述模数转换信号输出开关量信号；
所述中央处理单元与所述磁保持继电器单元相连。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
显示器，用于显示所述模数转换信号；
所述显示器与所述中央处理单元相连。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
输入单元，用于接收用户输入的信息；
所述输入单元与所述中央处理单元相连。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述用户输入的信息包括阈值参数、管理信号、电信号单位以及输出开关量信号指令信号中的任意一项。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁保持继电器单元包括一个或多个磁保持继电器。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁保持继电器单元包括电池，用于为所述磁保持继电器单元供电。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一传感器，用于获取所述被测介质的预设物理量，以将该物理量转换成所述第一物理量信号；
所述第一传感器与所述中央处理单元相连。
8.一种变送器，其特征在于，所述变送器为二线制变送器，包括：第二传感器、变送器单元以及权利要求1至5中任一项所述的无源干接点开关量信号输出装置；
所述第二传感器与所述变送器单元相连，所述无源干接点开关量信号输出装置串联于所述二线制变送器的信号线和电源线的回路中；
所述第二传感器用于获取被测介质的预设物理量，以将该物理量转换成第二物理量信号；
所述变送器单元用于将所述第二物理量信号转变为供远端设备进行识别的信号，以使所述远端设备根据该信号输出模拟信号和/或数字信号；
所述无源干接点开关量信号输出装置用于根据所述模拟信号和/或数字信号输出开关量信号。
9.如权利要求8所述的变送器，其特征在于，所述变送器还包括：
电容或充电电池，用于为所述无源干接点开关量信号输出装置供电；
所述电容或充电电池与所述电源线相连。
10.如权利要求8所述的变送器，其特征在于，所述无源干接点开关量信号输出装置还包括现场总线接口，以通过该现场总线接口接收远程阈值参数设置信号、管理信号、电信号单位设置信号以及输出开关量信号指令信号中的任意一项。
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| CN109283871B (zh) * | 2018-09-28 | 2023-12-08 | 承德万达高新仪表有限公司 | 一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器 |
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