一种基于变介质型电容传感器的危险品液位报警控制装置的制作方法

本实用新型属于液体液位测量技术领域，具体是指一种基于变介质型电容传感器的危险品液位报警控制装置。

背景技术：

危险品运输罐车主要用来运输有毒、有害、腐蚀性、高温、高浓度的液体，在灌装的同时，由于使用人工观察灌装液位高度，而观察角度直接影响液位的判断容易出现失误，往往在确认到液位已达到灌装要求时已经冒灌溢出，溢出的危险品容易引发重大事故，清理溢出的危险品耗时废力降低了作业效率，同时溢出的危险品造成了作业现场的污染，湿滑的地面影响了作业现场的安全，同时也无法达到环保生产的要求，其运输时如果液位过低说明液体泄漏，如果液位过高可能有损坏罐体的风险，所以有必要对危险平运输车的液位做实时的检测。

传统的液位检测传感器需要安装在液体内，其将长期处于危险品液体的包裹中，从而会被腐蚀性液体破坏，使得检测系统失效；再者，当罐体发生液体泄漏后，不仅导致环境污染，而且还造成经济损失，如何通过准确测量了解危险品液位变化，对使用者和消费者在使用或灌装时避免各种安全事故具有重大的意义。

技术实现要素：

为解决上述现有难题，本实用新型提供了一种基于变介质型电容传感器的危险品液位报警控制装置，利用变介质电容传感器的电容量随液位呈线性变化的规律且可将液位的变化量转化成线性的输出的原理，使用变介质型变频式电容传感器，不同的物质具有不同的介电常数，该传感器可以根据介质的变化判断物质的性质和类别，同时将单片机控制技术应用于危险品灌装，根据装车液体到位情况，自动控制报警信号灯和阀门马达，防止因冒罐而引发的重大事故。

本实用新型采用的技术方案如下：一种基于变介质型电容传感器的危险品液位报警控制装置，包括电源、指示灯、声光报警器、变介质型变频式电容传感器、单片机、阀门马达和控制板，所述单片机设于控制板上，所述单片机与电源电连接，所述单片机设有显示模块、重启模块和自检模块，所述单片机安装有单片机控制软件，所述变介质型变频式电容传感器插待测液位装置内，所述单片机与变介质型变频式电容传感器通过电缆连接，所述指示灯和声光报警器设于外部环境易于观察处，所述指示灯、声光报警器和阀门马达与单片机电连接。

进一步地，所述电源为直流24v电源。

进一步地，所述指示灯和声光报警器为防爆类型的指示灯和声光报警器，所述声光报警器具有多种不同报警声音的报警器。

进一步地，所述控制板外部设有防爆盒，所述控制板和单片机设于防爆盒内，保护控制板和单片机不受外部环境的影响，保证单片机的正常使用。

进一步地，所述变介质式电容传感器外部设有壳体，所述壳体为圆柱形或者多边形，且采用绝缘材料制成，不影响变介质型变频式电容传感器的运行且耐腐蚀，更加适用于有毒等危险品液位的监测，延长使用寿命，适应更多的使用环境。

进一步地，所述显示模块设有时钟模块，可以实时显示液位及运送时间。

采用上述结构后，本实用新型有益效果如下：本实用新型一种基于变介质型电容传感器的危险品液位报警控制装置，变介质型变频式电容传感器根据不同的物质具有不同的介电常数，改变其震荡频率，根据频率的变化查表判断物质的性质和类别，以及液位信息；本实用新型可自动检测液体的灌装到位情况；变介质型变频式电容传感器插入罐车内，通过电缆连接到控制器上，由于使用容量变化信号，传感器中没有电信号通过，防止、杜绝了电打火现象的发生，特别适合于汽油等容易产生蒸汽的易燃、易爆危险品；

采用单片机控制软件自动控制，可以实现只要到达第一个控制位，系统就都会发出第一个“到位”信号：指示灯亮、喇叭报警4秒钟；当液体位置到达第二个控制位时，系统会自动发出第二个“到位”信号：指示灯亮、喇叭报警，并自动启动阀门马达关闭阀门，停止灌装，防止因危险物品超装而引发事故；可利用月台现有的24v直流电源，减少本实用新型的体积和成本；本实用新型具有自检功能，可以及时发现故障；当单片机运行出现故障时可以通过重启模块重启，迅速重新正常运行；采用防爆措施和设备，使用先进的单片机和非接触的传感器技术，安全、可靠、经济适用，极大提高工作效率，减少工作人员工作强度，提高经济效益和社会效益。

本实用新型可跟随石油、化工等危险品运输罐车运输，实时监测液位，及时发现是否有危险品泄漏或者车体出现故障导致液位升高的问题，能够第一时间发现和解决问题。

附图说明

图1为本实用新型一种基于变介质型电容传感器的危险品液位报警控制装置原理图；

其中，1、电源，2、指示灯，3、声光报警器，4、变介质型变频式电容传感器，5、单片机，6、阀门马达，7、控制板，8、显示模块，9、重启模块，10、自检模块。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，一种基于变介质型电容传感器的危险品液位报警控制装置，包括电源1、指示灯2、声光报警器3、变介质型变频式电容传感器4、单片机5、阀门马达6和控制板7，单片机5设于控制板7上，单片机5与电源1电连接，单片机5设有显示模块8、重启模块9和自检模块10，单片机5安装有单片机控制软件，变介质型变频式电容传感器4插到待测液位装置内，单片机5与变介质型变频式电容传感器4通过电缆连接，指示灯2和声光报警器3设于外部环境易于观察处，指示灯2、声光报警器3和阀门马达6与单片机5电连接，变介质型变频式电容传感器4采用三段式检测,第一段完成后，单片机5上安装的单片机控制软件可以判断出物质的类型，并且计算出液位到达变介质型变频式电容传感器4的30％位置；第二段完成后，单片机5上安装的单片机控制软件可以计算出液位到达变介质型变频式电容传感器的70％位置，并且第一次发出提示报警信号，声光报警器3工作4秒后停止，提醒工作人员注意；第三段完成后，单片机5上安装的单片机控制软件可以计算出液位到达变介质型变频式电容传感器的100％位置，并且再次发出报警信号和控制信号，自动控制阀门马达6关闭阀门，停止灌装，这样就防止了冒罐现象的发生，阀门关闭后，声光报警器3工作停止；自检模块10可以及时发现故障；当单片机5运行出现故障时可以通过重启模块9重启，迅速重新正常运行；

其中，电源1为直流24v电源；指示灯2和声光报警器3为防爆类型的指示灯和声光报警器，且安装在每一个月台的有利于观察的位置，声光报警器3是具有多种不同报警声音的报警器，用户可以根据需求设置，以区别不同的月台，在灌装液位到达第一个控制位时与到达第二个控制位时，声光报警器3发出不同的报警信号，提醒工作人员注意，控制板7外部设有防爆盒，控制板7和单片机5设于防爆盒内，保护控制板7和单片机5不受外部环境的影响，保证单片机5的正常使用；电缆为长度为50-100米的电缆，可以更加灵活的放置控制板7和单片机5，更加方便使用作业就近的电源；变介质型变频式电容传感器4外部设有壳体，壳体为圆柱形或者多边形，且采用绝缘材料制成，不影响变介质型变频式电容传感器4的运行且耐腐蚀，更加适用于有毒等危险品液位的监测，延长使用寿命，适应更多的使用环境；显示模块8还设有时钟模块，可以实时显示液位及运送时间。

具体使用时，开启电源1，单片机5启动，采用自动控制，在灌装液位到达第一个控制位时，该装置开始工作，声光报警器3工作4秒后停止，提醒工作人员注意；在灌装液位到达第二个控制位时，声光报警器3再次工作，提醒工作人员注意；同时自动控制阀门马达6关闭阀门，停止灌装。阀门关闭后，声光报警器3工作停止，这样就有效防止了冒罐等重大事故的发生，单片机1启动，自检模块10启动自检，可以及时发现故障；紧急情况可以通过重启模块9重启使单片机1迅速恢复运行，随运输车运输过程中，可以通过显示模块8随时观察实时显示的数据，液位超过第二控制位或者降到第一控制位时，声光报警器3报警提示，可以及时发现运输过程中漏液或者运输车是否出现故障。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。