專利名稱：數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基于電力線載波技術測量容器中液體高度的數(shù)字式磁致伸 縮液位傳感器。
背景技術：
目前，數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器一般采用RS-485形式輸出，因為RS-485收發(fā)器 采用平衡發(fā)送和差分接收，具有抑制共模干擾的能力，加上接收器具有高的靈敏度，能檢測 低達200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復。使用RS-485總線，一對雙絞線就能 實現(xiàn)多站聯(lián)網(wǎng)，構成分布式系統(tǒng)。設備簡單、價格低廉、能進行長距離通信的優(yōu)點使其得到 了廣泛的應用。485總線作為一種經(jīng)濟型的工業(yè)現(xiàn)場總線其通訊質(zhì)量需要根據(jù)施工經(jīng)驗進 行調(diào)試和測試才可以得到保證。485總線的組網(wǎng)方式必須為手牽手方式，因為其他組網(wǎng)方式 所產(chǎn)生的反射信號對485的總線信號有較大的影響，因此485總線對現(xiàn)場環(huán)境的要求較高。 實際中，磁致伸縮液位傳感器的使用環(huán)境參差不齊，有的施工規(guī)范，布線合理，RS485液位傳 感器能夠良好的運行；有的地方為壓縮成本，一些必要的設施規(guī)格縮水，使用等級較差的電 纜等；有的是前期工程已完成，但并沒有為使用液位傳感器預留使用空間，而在后期為使用 液位傳感器而臨時改造現(xiàn)場，這些都導致RS485液位傳感器故障較多，造成維護成本很高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，以 克服RS485數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器在實際使用中故障較多的問題，降低維護成本。為達到上述目的，本實用新型的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，包括一測桿，頂部為測桿底座，測桿底座以下部分為一中空管，該中空管內(nèi)有波導絲；二界面浮子，其內(nèi)裝有永久磁鐵，該界面浮子套裝于所述測桿的中空管上；一電子 倉，固定安裝于所述測桿底座上方；一電纜連接器，安裝于所述電子倉的頂部。上述數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述波導絲由塑料管包裹，測桿內(nèi) 還裝有一電性連接所述電子倉的溫度傳感器，該溫度傳感器固定安裝在所述塑料管上。上述數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，還包括二定位環(huán)，分別安裝于所述 電子倉的頂部和底部。上述數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述電子倉包括一電路板支架，安裝于所述測桿底座上；一電力載波輸出信號板，安裝于所述電路板支架上，并電性連接所述電纜連接器 和所述溫度傳感器；一模擬輸出脈沖板，安裝于所述電路板支架上，并電性連接所述電力載波輸出信 號板；一敏感元件，電性連接所述波導絲及所述模擬輸出脈沖板；[0015]一電子倉外罩，安裝于所述測桿底座上，并罩裝于所述電路板支架、電力載波輸出 信號板、模擬輸出脈沖板及敏感元件之外。上述數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，還包括一阻擋界面浮子脫落的檔 圈，卡裝于所述測桿末端的卡槽內(nèi)。上述數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述測桿底座上包括有電子倉安 裝凹槽、定位環(huán)安裝孔及電路板支架安裝孔。上述數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述電纜連接器為一對航空插頭 和插座。上述數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述電子倉外罩為一無底中空圓 柱體，其底端卡裝于所述電子倉安裝凹槽，頂端安裝所述電纜連接器的航空插座。上述數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，在所述電子倉外罩的頂端、所述航 空插座的兩側還設有定位環(huán)安裝孔。上述數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述測桿底座的側面還設置有密 封圈凹槽，該密封圈凹槽內(nèi)裝有0型密封圈。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供基于電力線載波的磁致伸縮液位傳感器，在不 改變測量精度的前提下利用電力線載波技術的強抗干擾能力，替代RS-485磁致伸縮液位 傳感器，使得液位傳感器能夠在較復雜的現(xiàn)場良好運行，從而解決RS-485液位傳感器使用 在施工不規(guī)范現(xiàn)場或非手拉手式總線拓撲方式時故障較多，維護成本高的問題。本發(fā)明的 電力線載波的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器是兩線制傳感器，相對于RS-485液位傳感器是 四線制傳感器不僅能夠?qū)τ谡谑褂弥械腞S-485傳感器的進行直接替換，而且剩余的兩 線可作為冗余，能夠在當前使用的兩線出現(xiàn)問題后使用，而不必更換整根電纜，省去了更換 電纜所需的大量工程費用和時間。
圖1為本實用新型電力載波液位傳感器的外觀示意圖；圖2為本實用新型電力載波液位傳感器的結構示意圖；圖3為本實用新型電力載波液位傳感器的電子倉外罩的外觀示意圖；圖4為本實用新型電力載波液位傳感器的測桿底座結構示意圖；圖5為本實用新型電力載波液位傳感器安裝示意圖；圖6為本實用新型電力載波液位傳感器的組網(wǎng)應用示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作詳細的描述，以進一步了解本實用新 型的目的、方案及功效，但并不作為對本實用新型權利要求保護范圍的限制。參考圖1和圖2，本實用新型包括一電纜連接器1、一電子倉2、一測桿5、二界面 浮子3、4。其中，測桿5的頂部具有一測桿底座55，測桿底座55以下部分為一中空管，中空 管內(nèi)有波導絲52，該測桿內(nèi)還裝有一溫度傳感器51 ；二界面浮子3、4內(nèi)裝有永久磁鐵，其 重量比根據(jù)所測兩種液體的比重不同進行配比制作，該二界面浮子套裝于測桿5的中空管 上；電子倉2固定安裝于所述測桿底座上方，并電性連接波導絲52 ；電纜連接器安裝于所述
4電子倉的頂部，該電纜連接器可以為一對航空插頭和插座。還包括一設置于測桿底部的擋 圈6及分別設置于電子倉2頂部和底部的二定位環(huán)7、8，該擋圈6卡裝于測桿5底部的卡槽 54上。再請參考圖2，本實用新型的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器的電子倉2進一步包括 電力載波輸出信號板21，模擬輸出脈沖板22，敏感元件23，電路板支架24及電子倉外罩 25。其中，電路板支架24安裝于測桿底座55上；電力載波輸出信號板21和模擬輸出脈沖 板22都固定安裝于電路板支架24上，并電力載波輸出信號板21和模擬輸出脈沖板22分別 電性連接上述電纜連接器1和電力載波輸出信號板21 ；敏感元件23電性連接波導絲52和 模擬輸出脈沖板22 ；電子倉外罩25，安裝于測桿底座55上，并罩裝于上述電路板支架24、 電力載波輸出信號板21、模擬輸出脈沖板22及敏感元件23之外。請參考圖3和圖4，其分別為本實用新型的電子倉外罩25和測桿底座55結構示意 圖，電子倉外罩25為一無底中空圓柱體，頂部為航空插頭的插座，電子倉外罩25頂面位于 航空插頭的插座兩側有定位環(huán)安裝孔71各一個，使用螺釘將定位環(huán)7安裝于電子倉外罩25 上。電子倉外罩25側面靠近底面有四個外罩安裝孔，使用螺釘可將電子倉外罩25固定于 測桿底座55的安裝孔554上。測桿底座55頂面有兩個電路板支架安裝孔553，使用螺釘可 將電路板支架24安裝在測桿底座55上，底部有兩個定位環(huán)安裝孔552，使用螺釘可將定位 環(huán)8安裝于測桿底座55上，電子倉安裝凹槽555用于固定電子倉外罩25。測桿底座55的 側面還設有一環(huán)形凹槽551，用于安裝一 0型圈56，使得電子倉外罩25安裝于外管底座55 上，與0型圈緊密接觸將電子倉2密封，測桿底座55以下部分為中空不銹鋼管，內(nèi)裝有波導 絲52，波導絲52由塑料管53包裹，波導絲連接敏感元件23，測桿5內(nèi)距測桿底部15cm左 右的位置裝設溫度傳感器51，固定于塑料管53上，該溫度傳感器51通過四色排線511連接 電力載波輸出信號板21。請參考圖5，為本實用新型的安裝示意圖，電力載波液位傳感器使用定位環(huán)7、8固 定于油罐的立管9上，以使傳感器的測桿5保持垂直，傳感器的航空插頭輸出電纜11穿過 立管帽91引出與其他傳感器組網(wǎng)。圖6為本實用新型的組網(wǎng)應用示意圖，每支傳感器的輸出電纜包括一根紅線、一 根蘭線和一根屏蔽線，紅線為24VDC電源線，蘭線為電源地，傳感器的供電由二次儀表提 供，如液位傳感器工作于危險區(qū)，需使用齊納式安全柵將傳感器所處于的危險區(qū)與二次儀 表所處的安全區(qū)隔離；屏蔽線需確保與大地相連接。本實用新型的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器為兩線制傳感器，區(qū)別于傳統(tǒng)的包含兩 根電源線、兩根線號線的四線制傳感器，四線制傳感器的數(shù)字信號的傳輸需要兩根獨立的 信號線，而兩線制傳感器不需要獨立的信號線，只有兩根電源線，信號傳輸通過對電源線的 復用實現(xiàn)。在本實用新型中，數(shù)字信號的傳輸通過在傳感器的24V直流供電電源上疊加一 調(diào)頻信號實現(xiàn)。本實用新型提供一種輸出載波信號的基于電力載波的兩線制數(shù)字式磁致伸縮液 位傳感器替代傳統(tǒng)的四線制數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器(常用的輸出信號為RS485)來測 量罐體內(nèi)兩種液體的界面位置和液體溫度。傳統(tǒng)的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器(RS485)組 網(wǎng)方式和現(xiàn)場環(huán)境要求嚴格，對于干擾信號較多的復雜環(huán)境適應力差，嚴重影響了傳感器 的使用。電力載波技術是將數(shù)字信號調(diào)制成一調(diào)頻信號，通過電力線網(wǎng)路傳輸?shù)浇邮斩?，在接收端再將調(diào)頻信號解調(diào)成為數(shù)字信號，主要應用干擾嚴重、衰減嚴重，阻抗變化大，白噪 聲，尖峰干擾等的民用電網(wǎng)中，目前已經(jīng)在遠程抄表，智能小區(qū)等多個領域成功應用，最主 要的特點是抗干擾能力強，可以應用于較復雜的現(xiàn)場環(huán)境之中，而且本實用新型的供電為 直流24V，本身較民用電網(wǎng)干擾要小很多。因此本實用新型的電力載波磁致伸縮液位傳感器 可以更好的發(fā)揮磁致伸縮液位傳感器精度高、重復性好、穩(wěn)定可靠、非接觸式測量、壽命長、 環(huán)境適應性強等特點。 雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型，在不 背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本實用新型作出 各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的 保護范圍。
權利要求一種數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，包括一測桿，頂部為測桿底座，測桿底座以下部分為一中空管，該中空管內(nèi)有波導絲；二界面浮子，其內(nèi)裝有永久磁鐵，該界面浮子套裝于所述測桿的中空管上；一電子倉，固定安裝于所述測桿底座上方；一電纜連接器，安裝于所述電子倉的頂部。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述波導絲由塑 料管包裹，測桿內(nèi)還裝有一電性連接所述電子倉的溫度傳感器，該溫度傳感器固定安裝在 所述塑料管上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，還包括二定位 環(huán)，分別安裝于所述電子倉的頂部和底部。
4.根據(jù)權利要求3所述的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述電子倉包括一電路板支架，安裝于所述測桿底座上；一電力載波輸出信號板，安裝于所述電路板支架上，并電性連接所述電纜連接器和所 述溫度傳感器；一模擬輸出脈沖板，安裝于所述電路板支架上，并電性連接所述電力載波輸出信號板；一敏感元件，電性連接所述波導絲及所述模擬輸出脈沖板；一電子倉外罩，安裝于所述測桿底座上，并罩裝于所述電路板支架、電力載波輸出信號 板、模擬輸出脈沖板及敏感元件之外。
5.根據(jù)權利要求4所述的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，還包括一阻擋界 面浮子脫落的檔圈，卡裝于所述測桿末端的卡槽內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求5所述的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述測桿底座上 包括有電子倉安裝凹槽、定位環(huán)安裝孔及電路板支架安裝孔。
7.根據(jù)權利要求6所述的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述電纜連接器 為一對航空插頭和插座。
8.根據(jù)權利要求7所述的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述電子倉外罩 為一無底中空圓柱體，其底端卡裝于所述電子倉安裝凹槽，頂端安裝所述電纜連接器的航 空插座。
9.根據(jù)權利要求8述的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，在所述電子倉外罩 的頂端、所述航空插座的兩側還設有定位環(huán)安裝孔。
10.根據(jù)權利要求6所述的數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，其特征在于，所述測桿底座的 側面還設置有密封圈凹槽，該密封圈凹槽內(nèi)裝有0型密封圈。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)字式磁致伸縮液位傳感器，包括一測桿，頂部為測桿底座，測桿底座以下部分為一中空管，該中空管內(nèi)有波導絲；二界面浮子，其內(nèi)裝有永久磁鐵，該界面浮子套裝于所述測桿的中空管上；一電子倉，固定安裝于所述測桿底座上方；一電纜連接器，安裝于所述電子倉的頂部。本實用新型的液位傳感器在不改變測量精度的前提下，可替代RS-485磁致伸縮液位傳感器，解決RS-485液位傳感器使用在施工不規(guī)范現(xiàn)場或非手拉手式總線拓撲方式時故障較多，維護成本高的問題。
文檔編號G01F23/30GK201688892SQ20102017136
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權日2010年4月22日
發(fā)明者徐津 申請人:北京航天金泰星測技術有限公司