專(zhuān)利名稱(chēng)：非接觸液位測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液位測(cè)量?jī)x器，特別是涉及一種非接觸液位測(cè)量?jī)x。
目前，進(jìn)行液位測(cè)量大都采用接觸式傳感器，如探針式、浮球型、浮筒型等，測(cè)量必需與液體接觸，通過(guò)液體導(dǎo)電來(lái)判斷液位，探針式傳感器要求被測(cè)液體必須具有導(dǎo)電性，且探針長(zhǎng)時(shí)間浸入液體中易氧化，從而降低靈敏度，不適宜測(cè)量腐蝕性液體。同時(shí)信號(hào)處理電路一般都采用與非門(mén)等轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電平；比較電路一般采用555時(shí)基電路或三極管等；負(fù)載驅(qū)動(dòng)也一般由電磁繼電器來(lái)導(dǎo)通或關(guān)斷水泵的運(yùn)行；報(bào)警電路只采用光信號(hào)指示，通過(guò)不同顏色的指示燈來(lái)區(qū)分。存在的缺點(diǎn)是，靈敏度會(huì)因工作時(shí)間長(zhǎng)后下降，信號(hào)也有滯后的可能，不能對(duì)被測(cè)距離任意可調(diào)，所采集的信號(hào)只經(jīng)非門(mén)放大，放大倍數(shù)不穩(wěn)定，導(dǎo)致控制信號(hào)不能準(zhǔn)確導(dǎo)通或關(guān)斷水泵，產(chǎn)生誤動(dòng)作，另三極管等元件隨溫度變化，其導(dǎo)通電平性能有所改變，也會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，同時(shí)抗干撓性差。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺點(diǎn)，提供一種靈敏度高，性能可靠，能完成各種液位測(cè)量，并根據(jù)液位自動(dòng)控制負(fù)載，且成本低，操作簡(jiǎn)單的非接觸液位測(cè)量?jī)x。
本實(shí)用新型非接觸液位測(cè)量?jī)x是這樣實(shí)現(xiàn)的，其電路包括高頻信號(hào)發(fā)射電路，信號(hào)采集及放大電路、信號(hào)比較及處理電路、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路、聲光報(bào)警電路及電源電路，連接關(guān)系是，高頻信號(hào)發(fā)射電路輸出接信號(hào)采集及放大電路輸入，信號(hào)采集及放大電路輸由接信號(hào)比較及處理電路輸入，信號(hào)比較及處理電路輸出接負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路輸入，負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路輸由接聲光報(bào)警電路輸入，電源電路為其他各部分電路提供電源。其中，電源電路由變壓器T，濾波電容E1～E4、C1～C4，穩(wěn)壓器U1和U2構(gòu)成；高頻信號(hào)發(fā)生器由時(shí)基電路集成塊N1，超聲波發(fā)射管UCMT及其外圍電路構(gòu)成；信號(hào)采集及放大電路由超聲波接收管UCMR，耦合電容E5，運(yùn)算放大器N2，放大電阻R2、R3，電位器P2構(gòu)成；信號(hào)比較及處理電路由整流二極管D2，濾波電容E7、C6，比較器N3及其R4～R6，電位器P3和P4構(gòu)成；負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路由二極管D2和D3，繼電器J，保護(hù)二極管D4，三極管N4，限流電阻R7和電容C7構(gòu)成；聲光報(bào)警電路由發(fā)光二極管L1，峰嗚器E8及電阻R8構(gòu)成。
本實(shí)用新型非接觸液位測(cè)量?jī)x的優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)量準(zhǔn)確，測(cè)量距離在5米范圍內(nèi)任意可調(diào)，全自動(dòng)控制負(fù)載，且體積小，操作簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，用于測(cè)量任何液體液位的測(cè)量，同時(shí)，也可用于其它距離的測(cè)量。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例。


圖1本實(shí)用新型電路框圖圖2本實(shí)用新型電路連接圖本實(shí)用新型非接觸液位測(cè)量?jī)x的電路包括高頻信號(hào)發(fā)射電路(1)，信號(hào)采集及放大電路(2)、信號(hào)比較及處理電路(3)、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路(4)、聲光報(bào)警電路(5)及電源電路(6)。連接關(guān)系是，高頻信號(hào)發(fā)射電路(1)輸出接信號(hào)采集及放大電路(2)輸入，信號(hào)采集及放大電路(2)輸出接信號(hào)比較及處理電路(3)輸入，信號(hào)比較及處理電路(3)輸出接負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路(4)輸入，負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路(4)輸出接聲光報(bào)警電路(5)輸入。其中，電源電路(6)由變壓器T，濾波電容E1～E4、C1～C4，穩(wěn)壓器U1和U2，開(kāi)關(guān)S和保險(xiǎn)管F構(gòu)成。S與F串聯(lián)后接T初級(jí)繞組1、2腳，次級(jí)撓組3、5腳接B輸入端，中心抽頭4腳接E1負(fù)極和E2正極、E3負(fù)極和E4正極、C1～C4的一端，U1的地端2腳和U2的地端1腳。B時(shí)正端接E1正極、C1另一端和U1的電壓輸入端1腳，B的負(fù)端接E2負(fù)極、C2另一端和U2電壓輸入端2腳。U1電壓輸出端3腳與2腳之間接C3和E3，其間輸出正12V電壓，其中，U1的3腳接E3正極和C3一端，E3的負(fù)極接地。U2的電壓輸出腳3腳與1腳之間接入C4和E4，其間輸出-12V電壓，U2的-12V電壓輸由端3腳接接C4一端和E4負(fù)極，E4正極接地；高頻信號(hào)發(fā)射電路(1)由時(shí)基電路集成塊N1(NE555)、超聲波發(fā)射管UCMT、濾波電容C5、電位器P1和電阻R1構(gòu)成。N1的復(fù)位端4腳、電壓輸入端8腳其接12V電源，接地端1腳接地，觸發(fā)端2腳通過(guò)C5接地，信號(hào)輸出端3腳通過(guò)R1、P1接閥值端6腳，P1的中心抽頭接觸發(fā)端2腳，其它腳懸空，信號(hào)輸出端3腳接UCMT一端，UCMT另一端接地。在3腳與地之間產(chǎn)生40KHZ的高頻信號(hào)，此信號(hào)加在UCMT上，從而使其工作發(fā)出超聲波信號(hào)；信號(hào)采集及放大電路(2)由超聲波信號(hào)接收管UCMR、耦合電容E5、運(yùn)算放大器N2(AM411)及構(gòu)成放大倍數(shù)的電阻R2和R3、電位器P2構(gòu)成。UCMR一端接E5正極，N2同相輸入端2腳通過(guò)R2接E5負(fù)極、P2一端及中心抽頭，P2另一端接N2放大信號(hào)輸出端6腳，N2的反向輸入端3腳通過(guò)R2接UCMR另一端及地。電源正12V接N2電壓正輸入端7腳，負(fù)12V接N2電壓負(fù)輸入端4腳；信號(hào)比較及處理電路(3)由整流二極管D2、濾波電容E7和C6、電壓比較器N3(LM393)，電阻R4～R6及電位器P3和P4構(gòu)成。D1正極接N2放大信號(hào)輸出端6腳，其負(fù)極接R4一端、E7正極、C6一端N3反向輸入端2腳和同相輸入端5腳，正12V電源分別經(jīng)R5和R6接P3、P4一端，P3中心抽頭接N3同相輸入端3腳，接供比較基準(zhǔn)電壓VR1，P4中心抽頭接N3反向輸入端6腳，提供比較基準(zhǔn)電壓VR2，P3和P4另一端接地；輸出接負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路(4)由二極管D2和D3、繼電器J、保護(hù)二極管D4、三極管N4、限流電阻R7及電容C7構(gòu)成。D2的正極接N3信號(hào)輸出端1腳，D3正極接N3信號(hào)輸出端7腳，D3和D4負(fù)極接C7及R7一端，N4基極接R7另一端，集電極接J線圈一端及D4正極，發(fā)射極接C7另一端及地，J線圈另一端接D4負(fù)極及正12V電源；輸出接聲光報(bào)警電路(5)由發(fā)光二極管L1、峰鳴器E8及電阻R8構(gòu)成。E8一端接L1正極經(jīng)R8接正12V電源及J線圈一端，L1負(fù)極及E8另一端接J線圈另一端。
本實(shí)用新型非接觸液位測(cè)量?jī)x的工作原理是，接通交流電源，合上開(kāi)關(guān)S，交流電源經(jīng)變壓器變壓后，全波整流、濾波后再由穩(wěn)壓器U1和U2穩(wěn)壓輸出±12V電壓，為各部分電路供電，整機(jī)開(kāi)始工作。通過(guò)電位器P1，使時(shí)基電路集成塊N1產(chǎn)生40KHZ的高頻信號(hào)加在超聲波發(fā)射管UCMT上，發(fā)射出超聲波，通過(guò)液面反射，起聲波接收管UCMR接收液面反射回來(lái)的信號(hào)，通過(guò)壓頻轉(zhuǎn)換將距離信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)N2放大，再經(jīng)D1整流為比較電壓，與N3提供的基準(zhǔn)電壓VR1、VR2比較，決定是否越線，如越線，比較器輸出高平，使三極管導(dǎo)通繼電器動(dòng)作，同時(shí)聲光報(bào)警。
權(quán)利要求1.一種非接觸液位測(cè)量?jī)x，其電路包括信號(hào)采集及放大電路、信號(hào)比較及處理電路、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路、聲光報(bào)警電路及電源電路，其特征在于還設(shè)置有高頻信號(hào)發(fā)射電路，連接關(guān)系是，高頻信號(hào)發(fā)射電路輸出接信號(hào)采集及放大電路輸入，信號(hào)采集及放大電路輸出接信號(hào)比較及處理電路輸入，信號(hào)比較及處理電路輸出接負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路輸入，負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路輸出接聲光報(bào)警電路輸入。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸液位測(cè)量?jī)x，其特征在于電源電路由變壓器T，整流橋B，濾波電容E1～E4、C1～C4，穩(wěn)壓器U1和U2構(gòu)成；高頻信號(hào)發(fā)射電路由時(shí)基電路集成塊N1，超聲波發(fā)射管UCMT及其外圍電路構(gòu)成；信號(hào)采集及放大電路由超聲波接收管UCMT，耦合電容E5，運(yùn)算放大器N2，放大電阻R2、R3，電位器P2構(gòu)成；信號(hào)比較及處理電路由整流二極管D2，濾波電容E7、C6，比較器N3及其R4～R6，電位器P3和P4構(gòu)成；負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路由二極管D2和D3，繼電器J，保護(hù)二極管D4，三極管N4，限流電阻R7和電容C7構(gòu)成；聲光報(bào)警電路由發(fā)光二極管L1，峰嗚器E8，電阻R8構(gòu)成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種非接觸液位測(cè)量?jī)x,其電路由高頻信號(hào)發(fā)射電路、信號(hào)采集及放大電路、信號(hào)比較處理電路、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路、聲光報(bào)警電路及電源電路,連接關(guān)系是,高頻信號(hào)發(fā)射電路輸出接信號(hào)采集及放大電路輸入,其輸出接信號(hào)比較處理電路輸入,其輸出接負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路輸入,其輸出接聲光報(bào)警電路輸入?？勺詣?dòng)控制負(fù)載,體積小,操作簡(jiǎn)單,可靠性高,測(cè)量準(zhǔn)確,測(cè)量距離在5米范圍內(nèi)任意可調(diào),能用于任何液體的液位測(cè)量。
文檔編號(hào)G01F23/296GK2372669SQ9824986
公開(kāi)日2000年4月5日 申請(qǐng)日期1998年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月11日
發(fā)明者米建平, 代勇 申請(qǐng)人:成都發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限公司