專利名稱：一種探測導(dǎo)電液體的探測報警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種報警監(jiān)測器的探測裝置，特別是指一種用于在需探測環(huán)境中水或其他導(dǎo)電液體是否存在的探測報警器及電路。
根據(jù)上述發(fā)明目的設(shè)計了一種報警探測器，其電路部分包括探測電極及聯(lián)接線構(gòu)成的取樣單元、接受來自取樣單元信號的檢測單元、執(zhí)行檢測結(jié)果的報警信號輸出單元，在其線路取樣單元與檢測單元之間設(shè)置有起隔離作用的隔離變壓器T1。其中，線路取樣單元與隔離變壓器一次側(cè)連接，檢測單元與隔離變壓器二次側(cè)連接，由與隔離變壓器二次側(cè)連接的交流波發(fā)生電路向其提供勵磁電流。
所述的交流波發(fā)生電路包括相互通過電阻R2聯(lián)接的運算放大器U1A、U1B，及外圍的電阻R3及電容C3、C4、C5；經(jīng)交流波發(fā)生電路產(chǎn)生的交流波經(jīng)運算放大器U1C、三極管Q1、Q2功率放大后輸入給隔離變壓器T1。而檢測單元包括將勵磁電流信號轉(zhuǎn)換成電壓的轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換電路與半波整流和二階有源濾波電路連接，半波整流和二階有源濾波電路與比較電路連接，比較電路向執(zhí)行電路發(fā)出執(zhí)行信號。轉(zhuǎn)換電路包括將勵磁電流轉(zhuǎn)換為電壓信號的電阻R1、運算放大器U1D及電阻R7、R6、R9；半波整流和二階有源濾波電路包括由運算放大器U2A、二極管D1組成的半波整流電路，和由運算放大器U2B、電阻R10、R11、電容C6、C7組成的二源濾波電路；比較電路包括遲滯比較器U2C、電阻R14、R15及調(diào)節(jié)電位器RP1。另外，還有包括發(fā)光二極管LED、三極管Q2、繼電器JDQ1的執(zhí)行電路。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡單體積小，成本增幅低，誤動作率低。由于巧妙地利用了在變壓器一次側(cè)的負(fù)載大小與二次側(cè)電流成反比的基本性能，且淘汰直流電路聯(lián)接方式改用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行探測，既解決了探測電路與被測導(dǎo)電液體間的電氣隔離問題，又提高了探測電路的抗干擾能力和可靠性，并完善地保護(hù)了探測裝置、規(guī)避了不必要的干擾，有效避免了因被測環(huán)境耦合高壓或雷電而造成的損壞，且可對被測環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)控，提高并保障了管理人員的工作效率。
實地安裝時，首先將探測電極安裝在需進(jìn)行監(jiān)測的環(huán)境中，探測電極的聯(lián)接線與本發(fā)明的隔離變壓器T1的一次側(cè)聯(lián)接。在隔離變壓器T1的二次側(cè)，交流波發(fā)生電路的作用是給起隔離作用的變壓器提供勵磁電流也即驅(qū)動電流，其工作參數(shù)按公式T0＝2π√C4C5R3R4，使在一次側(cè)產(chǎn)生一個低于36伏的交流電壓施加于探測電極，當(dāng)探測電極間的阻抗發(fā)生變化就會引起二次側(cè)驅(qū)動電流變化。在檢測電路中，勵磁電流經(jīng)過由運放U2A及電阻R7、R1、R6、R9組成的I/U轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓信號，再經(jīng)半波整流和二階有源濾波轉(zhuǎn)變?yōu)橐慌c勵磁電流成正比的直流電壓，將這個直流電壓輸入由運放U2B組成的遲滯比較器與偏置電壓U0比較，即可檢測被測環(huán)境是否被水浸或有其他導(dǎo)電液體存在的情況。
在現(xiàn)場使用時，將液體探測電極接入隔離變壓器T1的一次側(cè)。在T1的二次側(cè)，由運放U1A、U1B及電阻R2～4、電容C3～5組成的交流波電路產(chǎn)生的交流波經(jīng)運放U1C和三極管Q1、Q3功率放大后給T1提供勵磁電流。該勵磁電流與隔離變壓器一次側(cè)的負(fù)載電阻的大小成反比關(guān)系，所以勵磁電流的大小反映了被測電極間的電阻大小。該勵磁電流經(jīng)電阻R1轉(zhuǎn)換為電壓信號再經(jīng)運放U1D同相放大，放大的電壓信號通過U2A及二極管D1組成的半波整流電路和運放U2B、電阻R10、R11、電容C6、C7組成的二階有源濾波電路轉(zhuǎn)變?yōu)橐恢绷麟妷篣i。假設(shè)被測電極間無導(dǎo)電液體時阻抗大于50KΩ，則以T1的一次側(cè)負(fù)載電阻為50KΩ時Ui的電壓值U0作為遲滯比較器U2C的臨界電壓，調(diào)節(jié)電位器RP1，使比較器的負(fù)輸入端電壓等于U0(負(fù)載電阻為50KΩ)。這時，當(dāng)負(fù)載電阻大于50KΩ(即探測電極間無導(dǎo)電液體)時，勵磁電流減小，Ui小于U0，比較器U2C輸出低電平，三極管Q2截止，繼電器JDQ1不動作，發(fā)光二極管LED1亮，表示正常即探測電極間無導(dǎo)電液體；反之，當(dāng)負(fù)載電阻小于50KΩ(即探測電極間有導(dǎo)電液體)時，勵磁電流增大，Ui大于U0，比較器U2C輸出為高電平，三極管Q2導(dǎo)通，繼電器JDQ1動作，發(fā)光二極管LED2亮，表示告警即探測電極間有導(dǎo)電液體。實用中也可根據(jù)需要加裝其他類型的報警提示裝置如蜂鳴器等。
另外，本發(fā)明還可用于液位檢測裝置，以及電阻型傳感器的檢測電路。
權(quán)利要求
1.一種探測導(dǎo)電液體的探測報警器，其電路部分包括探測電極及聯(lián)接線構(gòu)成的取樣單元、接受來自取樣單元信號的檢測單元、執(zhí)行檢測結(jié)果的報警信號輸出單元，其特征是在線路取樣單元與檢測單元之間設(shè)置有起隔離作用的隔離變壓器T1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報警探測器，其特征是線路取樣單元與隔離變壓器一次側(cè)連接，檢測單元與隔離變壓器二次側(cè)連接，由與隔離變壓器二次側(cè)連接的交流波發(fā)生電路向其提供勵磁電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的報警探測器，其特征是所述的交流波發(fā)生電路包括相互通過電阻R2聯(lián)接的運算放大器U1A、U1B，及外圍的電阻R3及電容C3、C4、C5；經(jīng)交流波發(fā)生電路產(chǎn)生的交流波經(jīng)運算放大器U1C、三極管Q1、Q2功率放大后輸入給隔離變壓器T1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的報警探測器，其特征是所述的檢測單元包括將勵磁電流信號轉(zhuǎn)換成電壓的轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換電路與半波整流和二階有源濾波電路連接，半波整流和二階有源濾波電路與比較電路連接，比較電路向執(zhí)行電路發(fā)出執(zhí)行信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的報警探測器，其特征是轉(zhuǎn)換電路包括將勵磁電流轉(zhuǎn)換為電壓信號的電阻R1、運算放大器U1D及電阻R7、R6、R9；半波整流和二階有源濾波電路包括由運算放大器U2A、二極管D1組成的半波整流電路，和由運算放大器U2B、電阻R10、R11、電容C6、C7組成的二源濾波電路；比較電路包括遲滯比較器U2C、電阻R14、R15及調(diào)節(jié)電位器RP1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的報警探測器，其特征是執(zhí)行電路包括發(fā)光二極管LED、三極管Q2、繼電器JDQ1。
全文摘要
一種探測導(dǎo)電液體的探測報警器，電路部分包括線路取樣、檢測、輸出和執(zhí)行單元，在取樣與檢測單元間設(shè)有變壓器，取樣、檢測單元各與變壓器一、二次側(cè)連接，由二次側(cè)的交流波發(fā)生電路提供驅(qū)動電流，使一次側(cè)產(chǎn)生交流電壓施加于探測電極。檢測單元包括將驅(qū)動電流信號轉(zhuǎn)換成電壓的轉(zhuǎn)換電路、整流和濾波電路、比較電路，最終向包括發(fā)光二極管、三極管、繼電器的執(zhí)行電路發(fā)出執(zhí)行信號。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單體積小，誤動作率低。由于探測電路與被測電路電氣隔離，完善地保護(hù)了探測裝置、規(guī)避了不必要的干擾，有效提高了探測電極的使用壽命并有效避免了因被測環(huán)境耦合高壓或雷電而造成的損壞，且可對被測環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)控。
文檔編號G01N27/06GK1417575SQ0215205
公開日2003年5月14日 申請日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月21日
發(fā)明者湯曉宇, 鄧大智 申請人:河源市雅達(dá)電子有限公司