全隔离在线测量监控设备的制作方法
【专利摘要】全隔离在线测量监控设备，有测量仪表和与测量仪表的信号输入端连接的传感器，仪表外壳为绝缘壳体，仪表带有作为测量仪表电源的储能元件，储能元件输入端有与外界电源连接的电源模块和开关，其特征在于：测量仪表的输出端带有电流输出光电隔离模块或电磁隔离模块，传感器设置在装有被测介质的容器内，所述的容器带有被测介质的输送管路和排出管路，输送管路带有绝缘阀体绝缘阀芯的阀。全绝缘的仪表外壳，有效隔绝外界地电位影响仪表的测量电路。通过断开外界电源连接的开关，就能有效防止外界电源的电位或接地零线电位对测量仪表的影响。
【专利说明】全隔离在线测量监控设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种测量仪表及传感器，保证其完全与现场带电设备或各接地点隔 离，不会受各接地点"零"电位各不相等或不稳定而造成各类工业在线测量仪表的测值漂 移、跳变、无法读值的在线测量监控设备。
【背景技术】
[0002] 已有的在线测量监控设备，有测量仪表和与测量仪表的信号输入端连接的传感 器，仪表外壳为金属外壳或绝缘壳体，仪表带有外界电源连接的电源模块和开关或者有作 为测量仪表电源的储能元件，储能元件输入端有与外界电源连接的电源模块和开关。但是 目前各工业现场设备中普遍存在的各接地"零"电位各不相等、不稳定，因此造成各类工业 在线测量仪表的测量值漂移、跳变，甚至产生无法读值的现象，影响受控设备的自动化程控 效果。
【发明内容】
[0003] 为解决上述问题，本发明提供一种全隔离在线测量监控设备。
[0004] 本发明的全隔离在线测量监控设备，有测量仪表和与测量仪表的信号输入端连接 的传感器，仪表外壳为绝缘壳体，仪表带有作为测量仪表电源的储能元件，储能元件输入端 有与外界电源连接的电源模块和开关，其特征在于：测量仪表的输出端带有电流输出光电 隔离模块或电磁隔离模块，传感器设置在装有被测介质的容器内，所述的容器带有被测介 质的输送管路和排出管路，输送管路带有绝缘阀体绝缘阀芯的阀。全绝缘的仪表外壳，有效 隔绝外界地电位影响仪表的测量电路。通过断开外界电源连接的开关，就能有效防止外界 电源的电位或接地零线电位对测量仪表的影响。特别是测量仪表的输出端带有电流输出光 电隔离模块或电磁隔离模块，配合传感器所在容器的输送管路通过绝缘阀体绝缘阀芯的阀 隔离，在向容器内输入完被测介质后，关闭阀芯，测量仪表就可以完全与工业现场的外界完 全隔离，不会受到工业现场来自介质及与介质联系的设备及电源的"零"电位各不相等、不 稳定的影响，不会受到工业现场被控设备及相关设备的"零"电位各不相等、不稳定的影响。 有效保证了受控设备的自动化程控效果。
[0005] 特别是，本发明全隔离在线测量监控设备所述的阀为电磁阀，电磁阀的输入端通 过电子开关与储能元件连接，电子开关的受控端与仪表的控制器输出端连接；外界电源的 开关的控制端与仪表的控制器另一输出端连接，储能元件的监测电路的输出端与控制器输 入端连接。采用这种结构，不但能够更准确的对介质进行监测，本发明还通过仪表的控制器 对各部件进行自动控制，当储能元件达到容量要求时，仪表自动监测并切断外部电源，将储 能元件与外部电源隔离开，储能元件对整个设备的运行进行供电，储能元件可反复充电、放 电。更主要是所有的控制过程及被控部件都只与储能元件连接，隔离外部设备，不会产生新 的控制过程的的"零"电位各不相等、不稳定的影响，确保了测量值的可靠稳定。
[0006] 所述的电磁阀包括电磁铁、电磁铁塑料护套、电磁铁内磁动弹性铁芯、塑料阀体、 阀体内橡胶隔膜片；所说的电磁铁内磁动弹性铁芯与所说的阀体内橡胶隔膜片相连，所说 的电磁铁内磁动弹性铁芯与所说的阀体内橡胶隔膜片共同联动可以对塑料阀体的进口和 出口进行通断控制、进而达到隔离被测介质的目的。这样形成的绝缘阀体绝缘阀芯的电磁 阀，电磁阀内的电磁铁和磁动弹性铁芯的外部设有塑料保护壳，阀体采用塑料材质，阀体带 有输入口和输出口，阀体内设有橡胶隔膜片，橡胶隔膜片与磁动弹性铁芯相连接。容器也最 好是一个绝缘的容器，防止容器用金属连接件固定时与外界的"零"电位接触，确保被测介 质与外界的隔离。如塑料的容器，塑料容器侧面开有介质输出口，塑料容器内装有被测介 质，容器通过输送管路及电磁阀与现场的被测介质源连通。所述储能元件是超级电容或充 电电池。
[0007] 所述储能元件是超级电容或充电电池，对储能元件也可以手动操作，手动连接外 部电源与储能元件，当储能元件达到容量要求时，切断外部电源，将储能元件与外部电源隔 离。
[0008] 本发明结构简单，操作方便，采用绝缘外壳、绝缘阀体、绝缘阀芯、开关、隔离模块 的隔离方法，隔绝仪表及传感器与外接电源、外部受控设备、被测介质输送管路的外界接 触，可有效的将本发明设备的各个部件与各接"地"点完全隔离，避免在测量过程中，产生数 值漂移、跳变或无法读值的现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 附图1表示了本发明一种全隔离在线测量监控设备结构示意图。
【具体实施方式】
[0010] 一种如附图所示的全隔离在线测量监控设备，有测量仪表和与测量仪表的信号输 入端连接的传感器10,仪表外壳为绝缘壳体1，仪表带有作为测量仪表电源的储能元件(超 级电容或充电电池)，储能元件输入端有与外界电源9连接的电源模块2和开关。测量仪表 的输出端带有电流输出光电隔离模块或电磁隔离模块(简称电流输出模块3)，与受控设备 13连接。传感器10设置在盛装被测介质5的塑料容器4内，所述的塑料容器带有被测介质 的输送管路14和排出管路，输送管路带有绝缘阀体绝缘阀芯的电磁阀7。仪表的外壳采用 塑料材质，并通过连接件与台架12固定。仪表外部带有显示屏和操作按钮8,仪表内设有储 能元件超级电容、电路板、电流输出光电隔离模块或电磁隔离模块和软件控制程序。通过软 件控制程序对超级电容或充电电池进行自动充电，当电容达到容量要求时，软件控制程序 自动控制开关切断外部电源，将电容与外部电源隔离，超级电容对整个设备进行供电。超级 电容分别与测量电路和电流输出模块连接，电流输出模块与外部设备通过线路连接。电路 板输入端与传感器连接。塑料容器通过固定支架固定。塑料容器的侧壁开有一个介质输出 口 4'。电磁阀的输入端通过电子开关与储能元件连接，电子开关的控制端与仪表的控制器 输出端连接；外界电源的开关的控制端与仪表的控制器另一输出端连接，储能元件的监测 电路的输出端与控制器输入端连接。所述电磁阀采用绝缘阀体绝缘阀芯，阀体设有一个输 出口和一个输入口。电磁阀由电路板的控制器控制。塑料容器与阀体的输出口通过管路相 连通，阀体的输入口与被测介质源11的输送管道14相连通。
[0011] 接通电源，对超级电容进行自动充电，达到超级电容容量后，通过软件控制程序切 断外部电源，将电容与外部电源隔离。电磁阀的阀体采用塑料材质，阀体带有输入口和输出 口，阀体的输出口与塑料容器相连通，阀体的输入口与待测介质的管路相连通。电磁阀由测 量仪表的控制器及电路控制，电磁阀通电，电磁线圈产生磁力，带动磁动弹性铁芯运动，进 而带动橡胶隔膜片打开阀体的输入口与输出口。橡胶隔膜片打开阀体的输入口和输出口， 待测介质经由阀体的输出口进入塑料容器内，当塑料容器内装满被测介质时，关闭阀体的 输入口与输出口，塑料容器内的被测介质与容器外的待测介质相隔离。采用这种方法，可将 被测介质和待测介质完全隔离，对介质进行更好的现场监测。传感器的监测部件对被测介 质进行检测，将检测到的数据转换成信号传输出去，在仪表的显示屏中显示。检测完后的 被测介质通过塑料容器侧面的介质输出口流出。仪表、传感器和电磁阀的外部均采用塑料 外壳，固定在金属台架或支架上。电磁阀通电，电磁阀内的电磁圈产生磁力，带动磁动弹性 铁芯运动，进而带动橡胶隔膜片运动，打开阀体的输入口与输出口，待测介质通过阀体的输 入口进入电磁阀，经由电磁阀，从阀体的输出口进入到塑料容器内，当容器内充满被测介质 时，关闭阀体的输出口与输入口，将被测介质和待测介质隔离开。传感器将对被测介质进行 检测，检测后的数据在仪表的显示屏中显示。被测介质检测后，经由塑料容器侧壁的介质输 出口流出。任务完成后，经由软件控制程序对超级电容再充电。
[0012] 本发明结构简单，操作方便，采用塑料外壳固定密封仪表、传感器和电磁阀的方 式，隔绝仪表、外接电源、电流输出端、被测介质输送管路，可有效的将本发明设备的各个部 件与各接"地"点完全隔离，避免在测量过程中，产生数值漂移、跳变或无法读值的现象。
【权利要求】
1. 全隔离在线测量监控设备，有测量仪表和与测量仪表的信号输入端连接的传感器， 仪表外壳为绝缘壳体，仪表带有作为测量仪表电源的储能元件，储能元件输入端有与外界 电源连接的电源模块和开关，其特征在于：测量仪表的输出端带有电流输出光电隔离模块 或电磁隔离模块，传感器设置在装有被测介质的容器中，所述的容器带有被测介质的输送 管路和排出管路，输送管路连接有带有绝缘阀体和绝缘阀芯的阀。
2. 如权利要求1所述的全隔离在线测量监控设备，其特征在于：所述的阀为电磁阀，电 磁阀的受控端通过电子开关与储能元件连接，电子开关的受控端与仪表的控制器输出端连 接；外界电源的开关的控制端与仪表的控制器另一输出端连接，储能元件的监测电路的输 出端与控制器输入端连接。
3. 如权利要求1所述的全隔离在线测量监控设备，其特征在于：所述储能元件是超级 电容或充电电池。
4. 如权利要求1或2或3所述的全隔离在线测量监控设备，其特征在于：所述的电磁 阀包括电磁铁、电磁铁塑料护套、电磁铁内磁动弹性铁芯、塑料阀体、阀体内橡胶隔膜片；所 说的电磁铁内磁动弹性铁芯与所说的阀体内橡胶隔膜片相连，所说的电磁铁内磁动弹性铁 芯与所说的阀体内橡胶隔膜片共同联动可以对塑料阀体的进口和出口进行通断控制。
5. 如权利要求1或2或3所述的全隔离在线测量监控设备，其特征在于：容器为绝缘 的容器。
6. 如权利要求4所述的全隔离在线测量监控设备，其特征在于：容器为绝缘的容器。
【文档编号】H02J7/00GK203869698SQ201420158328
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】金为民, 付汉伟, 鲁战明, 马丹, 邱立斌, 王亮, 陈磊 申请人:大连华城电子有限公司