专利名称：智能无源数显液位计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量技术领域，是一种无源供电在线数字显示及标准信号远传的智能型仪表。
背景技术：
目前，石油化工、热电、治炼、轻工制药等企业生产自动化方面，在线测量一次仪表中测量液位变化的仪表测量方式和技术结构多种多样。以差压式液位计为例它多采用差压变送器为一次仪表，它要安装正负取压导管，三阀组，排污阀，防寒拌热保温箱。只显示液位的百分比，而在带温带压设备的液位测量时，还要解决气相冷凝问题，通常是仪表要做负牵引，负导压管线要加装缓冲罐内充与被测介质密度相近的无腐蚀性介质。整个测量系统结构复杂，反应滞后，仪表笨重，误差因素多，测量精度低，不能在线真实准确的显示测量值，给企业生产带来很多不便和资源浪费。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实现在线数字显示测量值，同时进行标准信号远传。结构简单，重量轻，安装维修方便，成本低，测量精度高，示值准确，安全可靠的智能无源数显液位计。
解决其技术问题采用的技术方案是一种智能无源数显液位计，其特殊之处是它包括主、付表体，在主表体内置有控制器，该控制器由单芯片微处理器与数字显示器、电压差放大器、电源电连接组成，在主表上设有信号输入接口、标准信号输出接口和传感器接口，单芯片微处理器与主表体的标准信号输出接口电连接，付表体上设有信号输出接口、传感器接口，主表体的信号输入接口与付表体的信号输出接口电连接，在主表体的传感器接口上连接有液相压力传感器，在付表体的传感器接口上连接有气相压力传感器，液、气相传感器分别通过管路与被测设备液、气相接口连接。所说的控制器还包括与单芯片微处理器电连接的密度调整器。所说的电源为光电池。所说的电源为由继电器控制的备用干电池。
本实用新型的智能无源数显液位计的优点体现在1、使用了无源供电方式，由光电池不间断供电，在微光下即可正常工作，其电压低、功耗小，适合各类防爆场合使用，节能、安全可靠。
2、使用了气相、液相分别取压，气、液相压力信号电连接，不受气相冷凝液等多种因素影响。
3、使用了单芯片微处理器，起到智能化作用，它将气、液相压力传感器产生的电信号的电压差经过数据处理，功率放大等过程，达到可驱动数字显示器数字在线显示测量值，并产生标准信号进行远传，起到变送器的作用，给现场操作巡检带来方便。
4、其结构简单轻便，安装维修方便，节能防爆，外因影响小，测量精度高，示值准确直观。
图1为智能无源数显液位计主表体1结构示意图图2为图1的A-A剖视示意图图3为智能无源数显液位计付表体14结构示意图图4为控制器电路原理方框图图5为控制器电路原理图图6为智能无源数显液位计系统连接示意图具体实施方式
下面利用附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
参照图1、2和6，智能无源数显液位计的主表体1上设有信号输入接口2、标准信号输出接口4和传感器接口3。传感器接口3为正压输入接口。在主表体1内置有控制器，该控制器由在电路板12上设置的单芯片微处理器11与数字显示器10、电压差放大器25、密度调整器21、能够接通备用干电池9的继电器19电连接组成。光电源8置于主表体1上光窗5的后部，数字显示器10置于主表体1上数显窗口6的后部。接线端子13置于主表体1内的后方，用于连接付表体14输入信号和标准输出信号，备用干电池9置于主表体1内的下方，以便于更换。主表体后端置有后盖20。在传感器接口3上连接有液相压力传感器7，液相压力传感器7具有感压体17。液相压力传感器7的感压体17一端通过管路与被测量设备26液相接口27连接。
参照图3和6，在付表体14内设有气相压力传感器18，气相压力传感器18的一端设有负压输入接口15，另一端设有信号输出接口16。在负压输入接口15一端设有感压体22，气相压力传感器18的感压体22一端通过管路与被测设备26气相接口28连接。在付表体14内置有接线端子24，接线端子24、付表体14的信号输出接口16，主表体1的信号输入接口2电连接，将气相压力传感器18感压体22产生的信号接入主表体1内置的控制器中。
参照图4和5，控制器的单芯片微处理器11与电压差放大器25、数字显示器10、电源8、9连接组成。控制器的电压差放大器25由集成电路芯片IC1、电位器RW、电阴R1-R6、电阻RH1、RH2、电容C1、C2电连接组成。
主表体1的液相压力传感器7的感压体17产生的电信号RH1和付表体14的气相压力传感器18的感压体22产生的电信号RH2和固定电阻R1、R2组成不平衡电桥。当RH1、RH2有电压差时，输出端产生电流、经过R3-R6和C1、C2组成的滤波电路滤波后，由集成电路芯片IC1放大后进入单芯片微处理器11的输入端P3.5，电位器RW为调零电位器。单芯片微处理器11的电源8或9从管脚40和管脚20引入。单芯片微处理器11内置烧录有数据处理系统包括(A/D转换器)数字显示器驱动器等。当单芯片微处理器11的输入端P3.5有信号输入时，此信号经过单芯片的微处理器11能够由输出端P3.1。输出标准信号，此标准信号由主表体1的输出接口4通过电连接至中央控制室。单芯片微处理器11输出端P0.0-P0.7连接数字显示器10，即LCD的D0-D7输入端脚，而数字显示器10的控制信号E、P/W、Ps与单芯片微处理器11的P2.2、P2.0管脚相连接。从而单芯片微处理器11的输出信号又驱动数字显示器10随被测液位的变化而显示被测的液位值。
参照图6，智能无源数显液位计的主表体1通过正压输入接口3的液相压力传感器7安装在被测设备26的液相正取压力阀门处。付表体14通过气相压力传感器18安装在被测设备26的气相负取压力阀门处。当被测液位等于零时，由于主表体1接受的压力和付表体14接受的压力相等。其电压差等于零，此时主表体1内的控制器接受信号为零，其标准信号输出为零，数字显示器10所显示的数值为零。当被测液位升高时，主表体1所接受的压力随之升高，付表体14接受的压力未变。此时主表体1内的控制器就将主、付表体1、14的液、气相传感器7、18产生的两个大小不等的信号转换成电压差进行数据处理，经功率放大后即输出了对应被测液位的标准信号，同时又驱动数字显示器10使其显示对应被测液位的准确数值。调整密度调节器21，使其与被测介质的密度相应，从而使测量得以修正，使显示的数值和输出的标准信号值更准确。
本实用新型所采用的液、气相压力传感器7、18，数字显示器10、单芯片微处理器11，光电池8、干电池9，继电器19、密度调节器21，电压差放大器25所用之器件均为市售产品，数字显示器10采用液晶数字显示器LCD，单芯片微处理器11采用MCS-8051单芯片。
权利要求1.一种智能无源数显液位计，其特征在于它包括主、付表体，在主表体内置有控制器，该控制器由单芯片微处理器与数字显示器、电压差放大器、电源电连接组成，在主表上设有信号输入接口、标准信号输出接口和传感器接口，单芯片微处理器与主表体的标准信号输出接口电连接，付表体上设有信号输出接口、传感器接口，主表体的信号输入接口与付表体的信号输出接口电连接，在主表体的传感器接口上连接有液相压力传感器，在付表体的传感器接口上连接有气相压力传感器，液、气相传感器分别通过管路与被测设备液、气相接口连接。
2.根据权利要求1所述的智能无源数显液位计，其特征在于所说的控制器还包括与单芯片微处理器电连接的密度调整器。
3.根据权利要求1所述的智能无源数显液位计，其特征在于所说的电源为光电池。
4.根据权利要求1所述的智能无源数显液位计，其特征在于所说的电源为由继电器控制的备用干电池。
专利摘要一种智能无源数显液位计，属于测量技术领域，其特点是它采用无源供电方式，通过单芯片微处理技术将液位变化的压力差转换成电压差，再将电压差处理成能达到标准信号远传和由数字显示器在线显示测量值。它包括主、副表体，在主表体上设有液相压力传感器、信号、标准信号输入、输出接口，在副表体上设有信号输出接口、气相压力传感器，主表体的信号输入接口与副表体的信号输出接口电连接，液、气相压力传感器均与被测设备液、气相接口连接。采用光电池或备用干电池供电，具有结构简单，安装维护方便，节能防爆，测量精度高。示值准确，成本低等优点。
文档编号G01F23/18GK2566247SQ0227521
公开日2003年8月13日 申请日期2002年9月10日 优先权日2002年9月10日
发明者胡泽民 申请人:胡泽民