CN209310884U - 射频导纳料位器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种射频导纳料位器，端头内设置有空腔，端头顶部设置有连通空腔的开口，开口处设置有封盖，空腔内设置有电路板，电路板上设置有电源电路、检测电路、数据处理电路和控制输出电路，端头的一侧设置有电性连接控制输出电路的接线端子，端头的底部设置有第一绝缘柱，第一探头设置在第一绝缘柱下部，第二绝缘柱设置在第一探头下部，第二探头设置在第二绝缘柱下部，第一探头和第二探头分别电性连接检测电路，电源电路用于提供电源，数据处理电路通过检测电路接收第一探头和第二探头的检测信息，并通过控制输出电路输出控制信号。该射频导纳料位器具有设计科学、实用性强、结构简单、使用方便的优点。

Description

射频导纳料位器

技术领域

本实用新型涉及了一种射频导纳料位器。

背景技术

料位器是饲料生产、储存过程中用于检测料位的必不可少的自动化元件，现有的料位器主要包括阻旋式料位器和电容式料位器，但是阻旋式料位器易于损坏，使用成本高，电容式料位器易受干扰，使用不方便。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、结构简单、使用方便的射频导纳料位器。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种射频导纳料位器，包括端头、第一探头、第一绝缘柱、第二探头和第二绝缘柱，所述端头内设置有空腔，所述端头顶部设置有连通所述空腔的开口，所述开口处设置有封盖，所述空腔内设置有电路板，所述电路板上设置有电源电路、检测电路、数据处理电路和控制输出电路，所述端头的一侧设置有电性连接所述控制输出电路的接线端子，所述端头的底部设置有第一绝缘柱，所述第一探头设置在所述第一绝缘柱下部，所述第二绝缘柱设置在所述第一探头下部，所述第二探头设置在所述第二绝缘柱下部，所述第一探头和所述第二探头分别电性连接所述检测电路，所述电源电路用于提供电源，所述数据处理电路通过所述检测电路接收所述第一探头和所述第二探头的检测信息，并通过所述控制输出电路输出控制信号。

基于上述，所述检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C2、电容C3、电容C4、电容C6、二极管D5、二极管D6、接头端子P9和运放芯片U3，所述运放芯片U3的5脚依次通过所述电阻R3、所述的电阻R2和所述电阻R1连接电源+15V，所述电源+15V还通过所述电容C2接地，所述运放芯片U3的6脚依次通过所述电阻R11、所述电阻R10、所述电阻R9、所述电容C4、所述电阻R8、所述电阻R7、所述电阻R6、所述电阻R5和所述电阻R4接地，所述电阻R6与所述电阻R7的连接点处和所述运放芯片U3的5脚还分别通过所述电容C3接地，所述运放芯片U3的7脚连接在所述电阻R9和所述电容C4的连接点处，所述运放芯片U3的8脚连接电源+15V，所述运放芯片U3的3脚通过所述电容C6连接所述电阻R13的一端，所述运放芯片U3的1脚和2脚分别连接所述二极管D6的阳极，所述二极管D6的阴极连接所述电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端通过接头端子P9的1脚连接所述第一探头，所述二极管D5的阳极连接所述二极管D6的阴极，所述二极管D5的阴极连接所述二极管D6的阳极，所述二极管D6的阳极还依次通过所述电阻R12和所述接头端子P9的2脚连接所述第二探头。

基于上述，所述数据处理电路包括电容C7、电容C8、二极管D17、二极管D18、电阻R38、电阻R31、电阻R32、运放U2B、运放U2C和运放U2D，所述运放U2D的同相输入端连接所述二极管D18的阴极，所述二极管D18的阳极通过所述电容C7连接所述检测电路的输出端，所述二极管D18的阳极还连接所述二极管D17的阴极，所述二极管D17的阳极接地，所述运放U2D的同相输入端还分别通过所述电阻R38和所述电容C8接地，所述运放U2D的反相输入端连接所述运放U2D的输出端，所述运放U2D的输出端通过所述电阻R31连接所述运放U2C的同相输入端，所述运放U2D的输出端还依次通过所述电阻R31和所述电阻R32分别连接所述运放U2C的输出端和所述运放U2B的反相输入端，所述运放U2C的反相输入端和所述运放U2B的同相输入端分别连接+10V基准电压，所述运放U2C的输出端和所述运放U2B的输出端分别连接所述控制输出电路。

基于上述，所述控制输出电路包括电容C11、电阻R35、电阻R37、电阻R33、电阻R34、电阻R39、电阻R40、电阻R27、电位器R14、二极管D19、二极管D20、发光二极管D9、发光二极管D10、三极管Q1、继电器K1、运放U2A和接头端子S1，所述运放U2A的同相输入端依次通过所述电阻R35、电位器R14和电阻R37连接所述接头端子S1的2脚，所述电位器R14的调节端连接在所述电阻R35和所述电位器R14的连接点处并通过电容C11接地，所述运放U2A的反相输入端连接+7.5V电压，所述运放U2A的输出端通过电阻R33连接所述运放U2A的同相输入端，所述运放U2A的输出端还通过所述电阻R34连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极还依次通过继电器K1的线圈、所述电阻R40和所述电阻R39连接电源VCC，所述三极管Q1的集电极还连接所述二极管D20的阳极，所述二极管D20的阴极连接电源VCC，所述三极管Q1的发射极通过所述二极管D19接地，所述发光二极管D9的阳极分别连接接头端子S13脚、发光二极管D10的阴极和所述数据处理电路的一个输出端，所述发光二极管D9的阴极和所述发光二极管D10的阳极分别连接电阻R27的一端，所述电阻R27的另一端分别连接接头端子S1的1脚和所述数据处理电路的另一个输出端，所述接头端子S1用于连接切换开关，所述继电器K1的触点作为所述控制输出电路的输出端连接所述接线端子。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型通过探头与检测电路的相互配合，探头与罐壁及被测介质形成导纳值，物位变化时，导纳值相应变化，检测电路将测量的导纳值转换成物位信号输出，实现物位测量，其具有设计科学、实用性强、结构简单、使用方便的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型检测电路的电路结构示意图。

图3是本实用新型数据处理电路的电路结构示意图。

图4是本实用新型输出控制电路的电路结构示意图。

图5是本实用新型电源电路的一个电路结构示意图。

图6是本实用新型电源电路的另一个电路结构示意图。

图中：1.端头；2.第一绝缘柱；3.第一探头；4.第二绝缘柱；5.第二探头；6.接线端子。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，一种射频导纳料位器，包括端头、第一探头、第一绝缘柱、第二探头和第二绝缘柱，所述端头内设置有空腔，所述端头顶部设置有连通所述空腔的开口，所述开口处设置有封盖，所述空腔内设置有电路板，所述电路板上设置有电源电路、检测电路、数据处理电路和控制输出电路，所述端头的一侧设置有电性连接所述控制输出电路的接线端子，所述端头的底部设置有第一绝缘柱，所述第一探头设置在所述第一绝缘柱下部，所述第二绝缘柱设置在所述第一探头下部，所述第二探头设置在所述第二绝缘柱下部，所述第一探头和所述第二探头分别电性连接所述检测电路，所述电源电路用于提供电源，所述数据处理电路通过所述检测电路接收所述第一探头和所述第二探头的检测信息，并通过所述控制输出电路输出控制信号。

使用时，所述第一探头和所述第二探头发射射频信号，探头与罐壁及被测介质形成导纳值，物位变化时，导纳值相应变化，所述检测电路通过探头接收检测到的信号，经数据处理电路处理后发送至所述控制输出电路输出控制信号，完成根据料位信息输出控制的工作。所述第一绝缘柱和所述第二绝缘柱起到将第一探头和第二探头绝缘隔离的作用，第一绝缘柱、第二绝缘柱和第一探头内设置有引线空腔，便于第一探头和第二探头通过导线连接所述检测电路。所述第一探头和所述第二探头用于检测不同高度的料位信息。本实施例中，所述封盖和所述开口处对应设置有螺纹，通过螺纹连接。

优选地，所述检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C2、电容C3、电容C4、电容C6、二极管D5、二极管D6、接头端子P9和运放芯片U3，所述运放芯片U3的5脚依次通过所述电阻R3、所述的电阻R2和所述电阻R1连接电源+15V，所述电源+15V还通过所述电容C2接地，所述运放芯片U3的6脚依次通过所述电阻R11、所述电阻R10、所述电阻R9、所述电容C4、所述电阻R8、所述电阻R7、所述电阻R6、所述电阻R5和所述电阻R4接地，所述电阻R6与所述电阻R7的连接点处和所述运放芯片U3的5脚还分别通过所述电容C3接地，所述运放芯片U3的7脚连接在所述电阻R9和所述电容C4的连接点处，所述运放芯片U3的8脚连接电源+15V，所述运放芯片U3的3脚通过所述电容C6连接所述电阻R13的一端，所述运放芯片U3的1脚和2脚分别连接所述二极管D6的阳极，所述二极管D6的阴极连接所述电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端通过接头端子P9的1脚连接所述第一探头，所述二极管D5的阳极连接所述二极管D6的阴极，所述二极管D5的阴极连接所述二极管D6的阳极，所述二极管D6的阳极还依次通过所述电阻R12和所述接头端子P9的2脚连接所述第二探头。所述二极管D5和所述二极管D6用于电压钳位，所述运放芯片U3通过探头发射和检测射频信号，探头与罐壁及被测介质形成导纳值，料位变化时，导纳值相应变化，运放芯片U3对接收到的信号进行放大后由7脚输出至数据处理电路。所述运放芯片U3的6脚连接电源电路用于检测电源信息。

所述数据处理电路包括电容C7、电容C8、二极管D17、二极管D18、电阻R38、电阻R31、电阻R32、运放U2B、运放U2C和运放U2D，所述运放U2D的同相输入端连接所述二极管D18的阴极，所述二极管D18的阳极通过所述电容C7连接所述检测电路的输出端，所述二极管D18的阳极还连接所述二极管D17的阴极，所述二极管D17的阳极接地，所述运放U2D的同相输入端还分别通过所述电阻R38和所述电容C8接地，所述运放U2D的反相输入端连接所述运放U2D的输出端，所述运放U2D的输出端通过所述电阻R31连接所述运放U2C的同相输入端，所述运放U2D的输出端还依次通过所述电阻R31和所述电阻R32分别连接所述运放U2C的输出端和所述运放U2B的反相输入端，所述运放U2C的反相输入端和所述运放U2B的同相输入端分别连接+10V基准电压，所述运放U2C的输出端和所述运放U2B的输出端分别连接所述控制输出电路。探头检测的信号经所述运放U2D放大后分别输送至所述运放U2B和所述运放U2C，分别与基准电压进行比较，若小于基准电压则所述运放U2B输出信号至所述控制输出电路，若大于基准电压则所述运放U2C输出信号至所述控制输出电路。

所述控制输出电路包括电容C11、电阻R35、电阻R37、电阻R33、电阻R34、电阻R39、电阻R40、电阻R27、电位器R14、二极管D19、二极管D20、发光二极管D9、发光二极管D10、三极管Q1、继电器K1、运放U2A和接头端子S1，所述运放U2A的同相输入端依次通过所述电阻R35、电位器R14和电阻R37连接所述接头端子S1的2脚，所述电位器R14的调节端连接在所述电阻R35和所述电位器R14的连接点处并通过电容C11接地，所述运放U2A的反相输入端连接+7.5V电压，所述运放U2A的输出端通过电阻R33连接所述运放U2A的同相输入端，所述运放U2A的输出端还通过所述电阻R34连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极还依次通过继电器K1的线圈、所述电阻R40和所述电阻R39连接电源VCC，所述三极管Q1的集电极还连接所述二极管D20的阳极，所述二极管D20的阴极连接电源VCC，所述三极管Q1的发射极通过所述二极管D19接地，所述发光二极管D9的阳极分别连接接头端子S13脚、发光二极管D10的阴极和所述数据处理电路的一个输出端，所述发光二极管D9的阴极和所述发光二极管D10的阳极分别连接电阻R27的一端，所述电阻R27的另一端分别连接接头端子S1的1脚和所述数据处理电路的另一个输出端，所述接头端子S1用于连接切换开关，所述继电器K1的触点作为所述控制输出电路的输出端连接所述接线端子。所述控制输出电路接收所述运放U2B或所述运放U2C的输出信号，对应的发光二极管点亮进行指示灯提示，同时接收到的信号与7.5V基准电压进行比较，并根据比较结果输出控制信号，控制所述三极管Q1的通断，进而控制所述继电器K1的通电状态，所述继电器K1的触点作为输出端连接执行设备，通过对继电器K1的控制实现对执行设备的控制，如停止进料等。实际中所述继电器K1的触点可以有多组。本实施例中，根据实际需要通过切换开关选择工作的探头，也即所述第一探头工作或所述第二探头工作。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种射频导纳料位器，其特征在于：包括端头、第一探头、第一绝缘柱、第二探头和第二绝缘柱，所述端头内设置有空腔，所述端头顶部设置有连通所述空腔的开口，所述开口处设置有封盖，所述空腔内设置有电路板，所述电路板上设置有电源电路、检测电路、数据处理电路和控制输出电路，所述端头的一侧设置有电性连接所述控制输出电路的接线端子，所述端头的底部设置有第一绝缘柱，所述第一探头设置在所述第一绝缘柱下部，所述第二绝缘柱设置在所述第一探头下部，所述第二探头设置在所述第二绝缘柱下部，所述第一探头和所述第二探头分别电性连接所述检测电路，所述电源电路用于提供电源，所述数据处理电路通过所述检测电路接收所述第一探头和所述第二探头的检测信息，并通过所述控制输出电路输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的射频导纳料位器，其特征在于：所述检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C2、电容C3、电容C4、电容C6、二极管D5、二极管D6、接头端子P9和运放芯片U3，所述运放芯片U3的5脚依次通过所述电阻R3、所述的电阻R2和所述电阻R1连接电源+15V，所述电源+15V还通过所述电容C2接地，所述运放芯片U3的6脚依次通过所述电阻R11、所述电阻R10、所述电阻R9、所述电容C4、所述电阻R8、所述电阻R7、所述电阻R6、所述电阻R5和所述电阻R4接地，所述电阻R6与所述电阻R7的连接点处和所述运放芯片U3的5脚还分别通过所述电容C3接地，所述运放芯片U3的7脚连接在所述电阻R9和所述电容C4的连接点处，所述运放芯片U3的8脚连接电源+15V，所述运放芯片U3的3脚通过所述电容C6连接所述电阻R13的一端，所述运放芯片U3的1脚和2脚分别连接所述二极管D6的阳极，所述二极管D6的阴极连接所述电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端通过接头端子P9的1脚连接所述第一探头，所述二极管D5的阳极连接所述二极管D6的阴极，所述二极管D5的阴极连接所述二极管D6的阳极，所述二极管D6的阳极还依次通过所述电阻R12和所述接头端子P9的2脚连接所述第二探头。

3.根据权利要求1所述的射频导纳料位器，其特征在于：所述数据处理电路包括电容C7、电容C8、二极管D17、二极管D18、电阻R38、电阻R31、电阻R32、运放U2B、运放U2C和运放U2D，所述运放U2D的同相输入端连接所述二极管D18的阴极，所述二极管D18的阳极通过所述电容C7连接所述检测电路的输出端，所述二极管D18的阳极还连接所述二极管D17的阴极，所述二极管D17的阳极接地，所述运放U2D的同相输入端还分别通过所述电阻R38和所述电容C8接地，所述运放U2D的反相输入端连接所述运放U2D的输出端，所述运放U2D的输出端通过所述电阻R31连接所述运放U2C的同相输入端，所述运放U2D的输出端还依次通过所述电阻R31和所述电阻R32分别连接所述运放U2C的输出端和所述运放U2B的反相输入端，所述运放U2C的反相输入端和所述运放U2B的同相输入端分别连接+10V基准电压，所述运放U2C的输出端和所述运放U2B的输出端分别连接所述控制输出电路。

4.根据权利要求1所述的射频导纳料位器，其特征在于：所述控制输出电路包括电容C11、电阻R35、电阻R37、电阻R33、电阻R34、电阻R39、电阻R40、电阻R27、电位器R14、二极管D19、二极管D20、发光二极管D9、发光二极管D10、三极管Q1、继电器K1、运放U2A和接头端子S1，所述运放U2A的同相输入端依次通过所述电阻R35、电位器R14和电阻R37连接所述接头端子S1的2脚，所述电位器R14的调节端连接在所述电阻R35和所述电位器R14的连接点处并通过电容C11接地，所述运放U2A的反相输入端连接+7.5V电压，所述运放U2A的输出端通过电阻R33连接所述运放U2A的同相输入端，所述运放U2A的输出端还通过所述电阻R34连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极还依次通过继电器K1的线圈、所述电阻R40和所述电阻R39连接电源VCC，所述三极管Q1的集电极还连接所述二极管D20的阳极，所述二极管D20的阴极连接电源VCC，所述三极管Q1的发射极通过所述二极管D19接地，所述发光二极管D9的阳极分别连接接头端子S13脚、发光二极管D10的阴极和所述数据处理电路的一个输出端，所述发光二极管D9的阴极和所述发光二极管D10的阳极分别连接电阻R27的一端，所述电阻R27的另一端分别连接接头端子S1的1脚和所述数据处理电路的另一个输出端，所述接头端子S1用于连接切换开关，所述继电器K1的触点作为所述控制输出电路的输出端连接所述接线端子。