CN210426692U - Nb-iot智能无线液位变送器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种NB‑IOT智能无线液位变送器，变送壳体、表头、后盖、结构件、探头、压力传感器、变送板以及NB‑IOT模组，通过在变送板中加入NB‑IOT模组，取代了外接网关，实现数据的传送，一方面减少了布线，减小了对变送器内部敏感元件的影响，保证数据精确度，另一方面变送器的密闭性更好。NB‑IOT模组相对于外接网关还具有覆盖范围广，适应各种工作环境，功耗低，电池寿命可达10年以上，成本降低90％以上的优点。
Description
技术领域
本发明属于物联网技术领域，尤其涉及NB-IOT智能无线液位变送器。
背景技术
液位变送器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。现有市场上的液位变送器存在待机时间短、覆盖范围窄、工耗高，需要外接网关实现数据传输等缺陷。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种具有覆盖广、连接多、成本低、功耗低、架构优等特点的NB-IOT智能无线液位变送器。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
NB-IOT智能无线液位变送器，包括：
变送壳体，用于安装变送器的其余部件；
表头，安装在变送壳体上，用于显示实时液位值；
后盖，安装在变送壳体上，用于封闭变送壳体后端；
结构件，安装在变送壳体上，用于封装压力传感器；
探头，与变送板通过防水电线电连接，所述探头伸入待测装置内，用于测量探头所处位置的压力；
压力传感器，安装在探头内，用于测定待测装置的压力值；
变送板，封装在变送壳体内，用于接收压力传感器电信号、将电信号放大、将放大后的电信号经过计算换算出压力传感器所处的液位信息并将信息传输给NB-IOT模组；
NB-IOT模组，安装在变送板上，用于接收变送板传输的电信号，并将数据无线传输到云服务器。
通过在变送板中加入NB-IOT模组，取代了外接网关，实现数据的传送，一方面减少了布线，减小了对变送器内部敏感元件的影响，保证数据精确度，另一方面变送器的密闭性更好。NB-IOT模组相对于外接网关还具有覆盖范围广，适应各种工作环境，功耗低，电池寿命可达10年以上，成本降低90％以上的优点。
作为优选，还包括天线，所述天线与NB-IOT模组连接，用于增强发射信号。通过设置天线，增强发射信号。
作为优选，还包括电池模块，所述电池模块安装在变送壳体内，电池模块连接变送板及NB-IOT模组。内置电池模块代替外接电源，减少布线，增大精度，密封性也更强。
作为优选，所述变送壳体一体铸造成型。由于变送壳体一体成型，其具有较高的强度。
作为优选，所述变送壳体包括圆柱桶状的表壳主体、设置在表壳主体上端中心处的安装台以及设置在表壳主体下端中心处的固定部；所述表头安装在表壳主体前端，后盖安装在表壳主体后端，结构件安装在固定部下端；所述安装台横向设置，安装台的上端为矩形平面，安装台的下端呈圆弧形且与表壳主体相切并与表壳主体表面紧密贴合，在安装台的至少一端设置有天线，所述天线与变送板电连接；所述表壳主体内部设置有前后两个独立分隔的前安装空腔和后安装空腔，所述变送板安装在前安装空腔内，变送板与表头电连接，所述电池模块安装在后安装空腔内，电池模块与变送板电连接；所述固定部包括呈竖直圆柱形的连接端以及呈水平U型的固定端，所述固定部开设置竖直的内螺纹，结构件螺纹连接在固定部上。表壳主体的结构设计使得压力变送器内部部件整齐有序，布线简单明确，且外观美观大方。
作为优选，所述变送板上设置有用于接收压力传感器数据并对数据做相应处理的数据处理模块，所述数据处理模块与NB-IOT模组串口连接。
作为优选，所述NB-IOT模组采用移远C-模组。
作为优选，所述结构件上端呈圆柱状且外侧设有外螺纹，结构件的上端螺纹连接在固定部上；所述结构件的下端呈上大下小的圆台状。结构件下端的收口涉及对防水电线起到束缚的作用，保证了防水电线竖直进入变送壳体，保证了防水电线被牢固限定，防止因防水电线的移动对变送器内的部件造成损害。
作为优选，所述探头包括导水头、基座、管帽以及压线帽，压力传感器设置在基座内；所述导水头、基座、管帽均呈圆柱状，导水头上端螺纹连接在基座下端，导水头的下端开设有与外界连通的导水孔，所示基座上端螺纹连接在管帽下端，所述压线帽呈下大上小的圆台状用于束缚防水电线呈竖直伸入，压线帽的下端与管帽上端螺纹连接。待测装置内的液体通过导水孔进入，与压力传感器接触，压力传感器检测出所处位置的压力值并传输给变送板，经变送板上数据处理模块的处理后得出压力传感器所处位置的液位信息，并在表头处显示，同时NB-IOT模组将液位信息无线传输给云服务器。压线帽上小下大的设计将防水电线牢固限定，防止因防水电线的移动对压力传感器的造成损害。将压力传感器设置在基座内，并且基座与管帽分离的设计，便于压力传感器的更换，降低成本。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过在变送板中加入NB-IOT模组，取代了外接网关，实现数据的传送，一方面减少了布线，减小了对变送器内部件的影响，保证数据精确度，另一方面变送器的密闭性更好。NB-IOT模组相对于外接网关还具有覆盖范围广，适应各种工作环境，功耗低，电池寿命可达10年以上，成本降低90％以上的优点。
2.内置电池模块代替外接电源，减少布线，增大精度，密封性也更强。
3.表壳主体的结构设计使得压力变送器内部部件整齐有序，布线简单明确，且外观美观大方。
4.结构件通过上端与表壳主体的固定部螺纹连接，通过下端与待测装置固定，固定部的固定端通过一定的紧固件将结构件牢牢固定在待测装置上，固定方便而牢固。
5.结构件下端的收口涉及对防水电线起到束缚的作用，保证了防水电线竖直进入变送壳体，保证了防水电线被牢固限定，防止因防水电线的移动对变送器内的部件造成损害。
6.待测装置内的液体通过导水孔进入，与压力传感器接触，压力传感器检测出所处位置的压力值并传输给变送板，经变送板上数据处理模块的处理后得出压力传感器所处位置的液位信息，并在表头处显示，同时NB-IOT模组将液位信息无线传输给云服务器。
7.压线帽上小下大的设计将防水电线牢固限定，防止因防水电线的移动对压力传感器的造成损害。
8.将压力传感器设置在基座内，并且基座与管帽分离的设计，便于压力传感器的更换，降低成本。
附图说明
图1是NB-IOT智能无线液位变送器的结构示意图一。
图2是NB-IOT智能无线液位变送器的侧视图。
图3图2的AA剖视图。
图4是NB-IOT智能无线液位变送器的俯视图。
图5是NB-IOT智能无线液位变送器的结构示意图二。
图6是NB-IOT智能无线液位变送器的正面视图。
图7是图6的BB剖视图。
图8是橡胶塞帽的结构示意图。
图9是图8的CC剖视图。
图10是橡胶塞帽的俯视图。
图11是橡胶塞帽的仰视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
本实施例中将变送壳体与表头的连接端定义为前、前端、前方等，将变送壳体与后盖的连接端定义为后、后端、后方等，将变送壳体的安装主体与出线部的连接处定义为变送壳体的上、上端、上方等，将变送壳体的安装主体与安装部的连接处定义为变送壳体的下、下端、下方等。
如图1～图7所示的NB-IOT智能无线液位变送器，包括变送壳体1、表头 2、后盖3、结构件4、变送板5、探头a、NB-IOT模组(图上未标识)、天线 7以及电池模块8压力传感器9安装在探头a内。其中变送壳体1用于安装变送器的其余部件；表头2安装在变送壳体1上，用于显示实时液位值；后盖3 安装在变送壳体1上，用于封闭变送壳体1后端；结构件4安装在变送壳体1 上，用于将变送器固定在待测装置上；变送板5封装在变送壳体1内，用于接收压力传感器9电信号、将电信号放大以及将放大后的电信号传输给NB-IOT 模组；NB-IOT模组安装在变送板5上，用于接收变送板5传输的电信号，并将数据无线传输到云服务器，NB-IOT模组采用移远BC-28模组；变送板5上设置有用于接收压力传感器9数据并对数据做相应处理的数据处理模块(图上未标示)，该数据处理模块与NB-IOT模组串口连接；天线7安装在变送壳体1内与NB-IOT模组连接，用于增强发射信号；电池模块8安装在变送壳体1内，电池模块8连接变送板5及NB-IOT模组，用于提供电源，电池模块8采用3.6V， 19AH锂电池。通过在变送板5中加入NB-IOT模组，取代了外接网关，实现数据的传送，一方面减少了布线，减小了对变送器内部件的影响，保证数据精确度，另一方面变送器的密闭性更好。NB-IOT模组相对于外接网关还具有覆盖范围广，适应各种工作环境，功耗低，电池寿命可达10年以上，成本降低90％以上。内置电池模块代替外接电源，减少布线，增大精度，密封性也更强。表头2为液晶显示表头，其内侧安装有电路板(图上未标识)，该电路板上设置有用于控制液晶显示表头显示的单片机。变送板5插接在电路板上，并且变送板5和电路板串接。压力传感器9的毫伏级电信号通过变送板5进行AD放大后，有规律的传输给NB-IOT模组，并最终发送至云服务器上。
如图1～图7所示，变送壳体1一体成型设置，包括圆柱桶状的表壳主体 11，设置在表壳主体11上端中心处的安装台12，设置在表壳主体11下端中心处的固定部13。表头2安装在表壳主体11前端，后盖3安装在表壳主体11 后端，结构件4安装在固定部13下端。
表壳主体11内部设置有前后两个独立分隔的前安装空腔111和后安装空腔112。变送板5安装在前安装空腔111内，变送板5与表头2电连接，所述电池模块8安装在后安装空腔112内，连接前安装空腔111和后安装空腔112 的腔壁上开设有小孔，和电池模块8通过该小孔与变送板5电连接。通过设置前安装空腔111和后安装空腔112将电池模块8和变送板5分隔开，使得液位变送器内部部件整齐有序，布线简单明确，同时最大化减小了检测误差。
安装台12横向设置，安装台12的上端为矩形平面，该矩形平面可用于安装铭牌。安装台12的下端呈圆弧形且与表壳主体11相切并与表壳主体11表面紧密贴合。安装台12的一端内安装空间，该空间内设置有天线7且该空间与前安装空腔111相通，天线7通过电线与位于前安装空腔111内的变送板5 电连接。在天线7的外侧罩设有橡胶塞帽6，橡胶塞帽6的一端过盈插接在安装台12一端的安装空间内。安装台12的另下端采用六角螺栓封闭。
如图8～11所示，橡胶塞帽6包括圆台形的端部61、圆柱状的防滑部62 以及柱状的塞紧部63。在塞紧部63的端面中心开设有盲孔64，该盲孔64延伸至防滑部62及端部61。橡胶塞帽6通过塞紧部63过盈插接到安装台12上，天线7设置在盲孔64内。在防滑部62的外侧设置有多条凸起的防滑棱621，便于安装和拆卸橡胶塞帽6时，手可以握持。通过设置橡胶塞帽6来安放天线7，一方面能起到很好的密封效果，另一方面由于橡胶不会屏蔽信号的特性，使得变送器信号的发射和接收良好，避免了因安装在变送壳体内而造成的金属屏蔽。
如图1～图7所示，固定部13包括呈竖直圆柱形的连接端131以及呈水平 U型的固定端132。固定部13开设置竖直的内螺纹。
结构件4一体成型，结构件4上端呈圆柱状且外侧设有外螺纹，结构件4 的上端螺纹连接在固定部13上。结构件4的下端呈上大下小的圆台状。结构件下端的收口涉及对防水电线起到束缚的作用，保证了防水电线竖直进入变送壳体，保证了防水电线被牢固限定，防止因防水电线的移动对变送器内的部件造成损害。
探头a包括导水头a1、基座a2、管帽a3以及压线帽a4，压力传感器设置在基座a2内；所述导水头a1、基座a2、管帽a3均呈圆柱状，导水头a1上端螺纹连接在基座a2下端，导水头a1的下端开设有与外界连通的导水孔，所示基座a2上端螺纹连接在管帽a3下端，所述压线帽a4呈下大上小的圆台状用于束缚防水电线b呈竖直伸入，压线帽a4的下端与管帽a3上端螺纹连接。待测装置内的液体通过导水孔进入，与压力传感器接触，压力传感器检测出所处位置的压力值并传输给变送板，经变送板上数据处理模块的处理后得出压力传感器所处位置的液位信息，并在表头处显示，同时NB-IOT模组将液位信息无线传输给云服务器。压线帽上小下大的设计将防水电线牢固限定，防止因防水电线的移动对压力传感器的造成损害。将压力传感器设置在基座内，并且基座与管帽分离的设计，便于压力传感器的更换，降低成本。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.NB-IOT智能无线液位变送器，其特征在于：包括：
变送壳体(1)，用于安装变送器的其余部件；
表头(2)，安装在变送壳体(1)上，用于显示实时液位值；
后盖(3)，安装在变送壳体(1)上，用于封闭变送壳体(1)后端；
结构件(4)，安装在变送壳体(1)上，用于封装压力传感器(9)；
探头(a)，与变送板(5)通过防水电线(b)电连接，所述探头(a)伸入待测装置内，用于测量探头(a)所处位置的压力；
压力传感器(9)，安装在探头(a)内，用于测定待测装置的压力值；
变送板(5)，封装在变送壳体(1)内，用于接收压力传感器(9)电信号、将电信号放大、将放大后的电信号经过计算换算出压力传感器(9)所处的液位信息并将信息传输给NB-IOT模组；
NB-IOT模组，安装在变送板(5)上，用于接收变送板(5)传输的电信号，并将数据无线传输到云服务器。
2.根据权利要求1所述的NB-IOT智能无线液位变送器，其特征在于：还包括天线(7)，所述天线(7)与NB-IOT模组连接，用于增强发射信号。
3.根据权利要求2所述的NB-IOT智能无线液位变送器，其特征在于：还包括电池模块(8)，所述电池模块(8)安装在变送壳体(1)内，电池模块(8)连接变送板(5)及NB-IOT模组。
4.根据权利要求3所述的NB-IOT智能无线液位变送器，其特征在于：所述变送壳体(1)一体铸造成型。
5.据权利要求4所述的NB-IOT智能无线液位变送器，其特征在于：所述变送壳体(1)包括圆柱桶状的表壳主体(11)、设置在表壳主体(11)上端中心处的安装台(12)以及设置在表壳主体(11)下端中心处的固定部(13)；所述表头(2)安装在表壳主体(11)前端，后盖(3)安装在表壳主体(11)后端，结构件(4)安装在固定部(13)下端；所述安装台(12)横向设置，安装台(12)的上端为矩形平面，安装台(12)的下端呈圆弧形且与表壳主体(11)相切并与表壳主体(11)表面紧密贴合，在安装台(12)的至少一端设置有天线(7)，所述天线(7)与变送板(5)电连接；所述表壳主体(11)内部设置有前后两个独立分隔的前安装空腔(111)和后安装空腔(112)，所述变送板(5)安装在前安装空腔(111)内，变送板(5)与表头(2)电连接，所述电池模块(8)安装在后安装空腔(112)内，电池模块(8)与变送板(5)电连接；所述固定部(13)包括呈竖直圆柱形的连接端(131)以及呈水平U型的固定端(132)，所述固定部(13)开设置竖直的内螺纹，结构件(4)螺纹连接在固定部(13)上。
6.据权利要求5所述的NB-IOT智能无线液位变送器，其特征在于：所述变送板(5)上设置有用于接收压力传感器(9)数据并对数据做相应处理的数据处理模块，所述数据处理模块与NB-IOT模组串口连接。
7.据权利要求6所述的NB-IOT智能无线液位变送器，其特征在于：所述NB-IOT模组采用移远BC-28模组。
8.据权利要求6所述的NB-IOT智能无线液位变送器，其特征在于：所述结构件(4)上端呈圆柱状且外侧设有外螺纹，结构件(4)的上端螺纹连接在固定部(13)上；所述结构件(4)的下端呈上大下小的圆台状。
9.据权利要求8所述的NB-IOT智能无线液位变送器，其特征在于：所述探头(a)包括导水头(a1)、基座(a2)、管帽(a3)以及压线帽(a4)，压力传感器设置在基座(a2)内；所述导水头(a1)、基座(a2)、管帽(a3)均呈圆柱状，导水头(a1)上端螺纹连接在基座(a2)下端，导水头(a1)的下端开设有与外界连通的导水孔(a11)，所示基座(a2)上端螺纹连接在管帽(a3)下端，所述压线帽(a4)呈下大上小的圆台状用于束缚防水电线(b)呈竖直伸入，压线帽(a4)的下端与管帽(a3)上端螺纹连接。
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