一种物位变送器的测量电路的制作方法

本实用新型涉及射频导纳式物位变送器的测量领域，尤其是涉及一种物位变送器的测量电路。

背景技术：

料位测量通常指对工业生产过程中封闭式或敞开容器中物料的高度进行检测，应用于储仓的物料管理，用以监视储仓内有无物料或储仓内物料的储存位置高度，采用射频导纳技术和电容式对物料高度进行测量是目前常见的测量方式之一，测量电路大部分采用F/V变换测量原理，其输入部分采用模拟开关进行多路切换，射频导纳或电容式物位测量均为接触式测量，经多年现场验证，当所测物体为静电除尘后干燥的粉末状物料时，典型如火力发电厂中的灰库，粉末状物料经摩擦探极绝缘外表，致使探极引线及承重钢丝绳产生大量的静电电荷，由于射频导纳的测量原理可知，探极及承重钢丝绳上的静电电荷不能直接或间断接地放掉，所以大量的静电电荷经耦合引入到测量电路的输入端。由于耦合静电电荷大导致输入电路击穿甚至CPU失效，经常出现测量失效、死机等现象，严重的影响了测量的精度和可靠性。

技术实现要素：

本实用新型就是针对现有物位变送器的测量电路测量精度和测量效率较低的技术问题，特别是有静电的场合，提供一种测量精度和测量效率较高的物位变送器的测量电路。

为此，本实用新型包括中央处理器、模数转换电路、相位检波电路、差分放大电路、射频信号发生器和多路开关，中央处理器分别与模数转换电路、射频信号发生器相连接，模数转换电路的输入端与相位检波电路电连接，相位检波电路的输入端与差分放大电路电连接，差分放大电路的输入端与多路开关电连接，多路开关的输入端分别连接有多个保护电路，保护电路采用高压放电装置实现多路开关输入端电压的保护。

优选的，保护电路的输入端串联有高压功率电阻。

优选的，保护电路的输入端并联有保护二极管。

优选的，保护电路的输入端串联有耦合电容。

优选的，中央处理器电连接有数模转换电路，数模转换电路输出4-20mA电流。

优选的，中央处理器电连接有键盘和显示屏。

优选的，多路开关并列设置两个，其中一个多路开关的输出端电连接有屏蔽驱动电路。

优选的，屏蔽驱动电路采用等电势实现多路开关输出信号的屏蔽。

本实用新型通过设置射频信号发生器发送射频信号，通过多路开关采集物位计各测量探极的电信号、并将电信号传送到中央处理器，通过中央处理器对探极的电信号进行处理，得到料位测量值；通过设置保护电路，当待测物料产生静电电荷，达到一定的静电电压时，保护电路中高压放电装置导通，使静电迅速放掉，避免测量信号受待测物料产生静电电荷的影响，有效的提高了测量可靠性，实用方便。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图；

图2为保护电路的电路图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型的物位计以多段测量电极为例，采用分段电容对料位进行检测，即将独立电容器从上到下分成若干段相同长度，独立引线，而后串为一体的分段电容检测电极，应用多路开关采集各测量电极的电信号，多路开关可根据实际使用过程中测量电极的数量选择数据选择器的路数，多路开关输出端连接有差分放大电路，差分放大电路输出端连接有相位检波电路，相位检波电路输出端连接有模数转换电路，模数转换电路输出端连接有中央处理器，多路开关采集到的各路电信号经放大、同步检波、模数转换后，传送到中央处理器进行数据处理，得到料位测量值。

多路开关各路的输入端连接有保护电路，保护电路的输入端连接到测量电极，保护电路的输入端串联有高压放电管T，若待测物料产生静电电压，当达到一定的静电电压时，高压放电管T导通，使静电电压迅速放掉，同时输入端如果长时间接地，将导致测量失效，因此电压须在较短时间内恢复。

保护电路的输入端串联有无感高频高压功率电阻，采用两个并联的电阻R1、R2做为高压功率电阻，电阻R1、R2选用RI80-5W-1K，耐压15KV，待测物料产生的静电可经高压功率电阻吸能，有效的提高测量效率。

保护电路的输入端并联有保护整流二极管，采用整流二极管D1、D2对输入端电压进行保护；保护电路的输入端还串联有耦合电容C，对信号进行耦合隔离。

中央处理器电连接有射频信号发生器，采用射频信号发生器向待测物料容器的内壁发送射频信号；中央处理器采用单片机做为主控制芯片，中央处理器电连接有键盘和显示屏，可通过键盘对中央处理器进行设置，并通过显示器显示测量信息。

中央处理器电连接有数模转换电路，数模转换电路输出4-20mA电流，通过数模转换电路将中央处理器中数字信号转换为模拟信号，并通过4-20mA电流信号接口输出，4-20mA电流可做为预留接口，将中央处理器中测量信息传输到其他仪表或设备。

多路开关并列设置两个，其中一个多路开关的输出端电连接有屏蔽驱动电路，屏蔽驱动电路采用等电势实现多路开关输出信号的屏蔽，当对某一测量电极进行测量时，通过该多路开关将其它电极接入屏蔽驱动电路，有效的消除其它电极对测量的影响，提高测量精度。

工作时，射频信号发生器向待测物料容器的金属壁或内部钢筋发送频率为5kHz～15kHz的射频波，多路开关对各测量电极的感应信号进行采集，并通过差分放大电路、相位检波电路、模数转换电路分别进行放大、同步检波、模数转换处理后，传送到中央处理器进行数据处理，经计算后得到料位测量值，并通过显示器显示出来，实用方便。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些变形和改进也应视本实用新型的保护范围。