專利名稱：射頻導納物位控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種物位控制器，尤其涉及一種射頻導納物位控制器。
背景技術：
電容式物位控制器能對工業(yè)生產過程中，各種粉狀、顆料狀、物料料位進行非連續(xù) 檢測，并發(fā)出相應的"開"、“關"控制信號，可與信號燈、繼電器、訊響器等串接使用，實 現料位到位指示，控制或報警無需調試或校準，且采用無極性"壁裝式"和"吊裝式"兩 種安裝結構，“有料閉合"“有料斷開"兩種控制方式供選用，具有配制靈活安裝使用簡 便，抗粉塵，互換性好等特點，廣泛應用于水泥、煤炭、電廠、化工冶金、糧食加工等行業(yè)。但是現有的電容式物位控制器無法實現抗掛料，溫度穩(wěn)定性差，隨著現代物位測 量技術的改進，其應用場合受到局限性的缺點越來越不能滿足現場應用的需要。此外，現有 的電容式物位控制器通過電位器調整靈敏度，只能大概增加或減小靈敏度，所以靈敏度較 差。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種射頻導納物位控制器，具有抗掛料功 能，且能提高控制器的溫度穩(wěn)定性和靈敏度。本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種射頻導納物位控 制器，包括探頭，所述探頭由內電極和外電極組成，所述內電極絕緣套裝在所述外電極中； 機殼，所述機殼外設有接地的安裝螺紋，所述機殼內設有控制件，所述內電極和外電極由導 線分別與控制件相連；其中，所述控制件包括依次相連的傳感器輸入電路，自振蕩電路，振 蕩信號檢測電路和繼電器輸出控制電路，所述傳感器輸入電路接受來自探頭的信號，所述 繼電器輸出控制電路輸出開關信號。上述的射頻導納物位控制器，其中，所述射頻導納物位控制器還包括振蕩調節(jié)電 路，所述振蕩調節(jié)電路通過撥碼開關控制所述自振蕩電路的振蕩頻率。上述的射頻導納物位控制器，其中，所述自振蕩電路為RC移相式正弦振蕩電路。上述的射頻導納物位控制器，其中，所述內電極和外電極間設有屏蔽層，所述屏蔽 層包覆所述內電極，所述屏蔽層設置有引線柱，所述引線柱與機殼上接地的安裝螺紋相連。上述的射頻導納物位控制器，其中，所述內電極為細長金屬芯棒，所述金屬芯棒外 設有第二絕緣層，所述外電極為一金屬套管，所述金屬套管外設有第一絕緣層。本實用新型對比現有技術有如下的有益效果本實用新型提供的射頻導納物位控 制器，通過撥碼開關控制所述自振蕩電路的振蕩頻率，提高控制器的溫度穩(wěn)定性和靈敏度。 此外，本實用新型提供的射頻導納物位控制器由于在內電極和外電極中間設置屏蔽層，最 外面是接地的安裝螺紋，使得掛料能被很好的屏蔽。屏蔽層可防止由于電極上有掛料而產 生誤動作信號，僅當物料真正達到設置點時，才輸出繼電器通斷信號。


[0011]圖1是本實用新型的射頻導納物位控制器結構示意圖[0012]圖2是圖1中傳感器部分局部放大示意圖；[0013]圖3是本實用新型的射頻導納物位控制器的線路示意[0014]圖4是本實用新型的RC移相式正弦振蕩電路圖；[0015]圖中[0016]1金屬芯棒2內電極[0017]3外電極4屏蔽層[0018]5第二絕緣層6第一絕緣層[0019]7機殼8控制器[0020]9引線柱11傳感器輸入耦合電路[0021]12自振蕩電路13振蕩信號檢測電路[0022]14繼電器輸出控制電路15振蕩調節(jié)電路
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。圖1是本實用新型的射頻導納物位控制器結構示意圖。請參見圖1，本實用新型的射頻導納物位控制器包括探頭，所述探頭由內電極2和 外電極3組成，所述內電極2絕緣套裝在所述外電極3中；機殼7，所述機殼7外設有接地 的安裝螺紋，所述機殼內設有控制件8，所述內電極和外電極由導線分別與控制件8相連； 其中，所述內電極2和外電極3間設有屏蔽層4，所述屏蔽層4包覆所述內電極2，所述屏蔽 層4設置有引線柱9，所述引線柱與機殼7上接地的安裝螺紋相連。圖2是圖1中傳感器部分局部放大示意圖。請參見圖2，所述內電極2絕緣套裝在所述外電極3中，所述內電極2可以為細長 金屬芯棒，所述金屬芯棒外設有第一絕緣層6，所述外電極3為一金屬套管，所述金屬套管 外設有第二絕緣層5。上述的射頻導納物位控制器，對于傳感器上的掛料影響問題，由于采用五層同心 結構，里層是內電極2，即細長金屬芯棒，中間是屏蔽層4，外面是外電極3，并用第一絕緣層 6和第二絕緣層5將內電極2和外電極3分別隔離起來，使得掛料能被很好的屏蔽。屏蔽層 4可防止由于電極上有掛料而產生誤動作信號，僅當物料真正達到設置點時，才輸出繼電器 通斷信號。圖3是本實用新型的射頻導納物位控制器的線路示意圖。請參見圖3，本實用新型的控制件8包括依次相連的傳感器輸入電路11，自振蕩電 路12，振蕩信號檢測電路13和繼電器輸出控制電路14，所述傳感器輸入電路11接受來自 探頭的信號，所述繼電器輸出控制電路14輸出開關信號。自振蕩電路12的頻率可以通過撥 碼開關由振蕩調節(jié)電路15調節(jié)。每一個撥碼開關可以控制相應的1P-3P不同檔次的電容 來并聯到測量電極，出廠靈敏度調節(jié)是在所有電容8P都并聯在測量電極的情況下(撥碼開 關ON)，調整靈敏度在最靈敏的條件下，此時設備靈敏度< 1P，通過撥碼開關的動作到OFF， 如果是斷開3P的電容，這時，設備則工作在4P靈敏度，RF射頻導納物位控制器在常用的情況下設置于“3p”，它可適應絕大部份現場使用。如需調整動作靈敏度，可以輕松通過4位撥 碼開關組合的方式進行1 8p方便直觀的進行靈敏度設定，同時也考慮到現場條件的特殊 情況，使用可以直接用手調整的手調式電位器來通過改變控制器靈敏度。圖4是本實用新型的RC移相式正弦振蕩電路圖。請參見圖4，本實用新型的自振蕩電路12可以采用RC移相式正弦振蕩，其包括一 個同相放大器A，所述同相放大器A的輸出電壓Uo作為RC串并聯網絡的輸入電壓，而將RC 串并聯網絡的輸出電壓作為放大器的輸入電壓，RC串并聯網絡的相移為零，放大器電路的 總相移是零，滿足振蕩相位條件，而對于其他頻率的信號則不滿足。由于RC串并聯網絡的 反饋系數F = 1/3，因此要求放大器的總電壓增益Au應大于3，這對于集成運放組成的同相 放大器來說是很容易達到的。Rl、Rf、VDl、VD2及R2構成負反饋支路，它與集成運放形成了 反相輸入比例運算放大器，只要適當選擇Rf與Rl的比值，就能實現Au > 3的要求。其中， VDl、VD2是自動穩(wěn)幅元件，能與R2 —起根據振蕩幅度的變化改變負反饋的強弱。其中，同相放大器A可以使用TI公司的高速運放TL082，選用溫度范 圍-40°C 85°C的型號，振蕩信號工作頻率根據TL082其輸出電壓大小與溫度、頻率之間的 關系，設定在50KHz比較合適的工作點。RC串并聯的選頻網絡使用溫度穩(wěn)定性NPO電容，它是具有溫度補償特性的單片陶 瓷電容器。它的填充介質是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的。NPO電 容器是電容量和 介質損耗最穩(wěn)定的電容器之一。在溫度從_55°C到125°C時容量變化為O士30ppm/°C，電容 量隨頻率的變化小于士 0. 3AC。NPO電容的漂移或滯后小于士 0. 05%，相對大于士 2%的 薄膜電容來說是可以忽略不計的。其典型的容量相對使用壽命的變化小于士0. 1%。根據實際的溫度實驗結果，還使用溫度特性不同的X7R電容與NPO電容串聯進行 補償，X7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當溫度在_55°C到125°C時其容量變化 為15%，需要注意的是此時電容器容量變化是非線性的。利用X7R電容非線性變化的特性， 達到溫度補償的效果。選頻網絡中，電阻選用高精度金屬膜電阻，其溫度特性達到lOppm，在溫度變化的 情況下，其電阻值變化小于士0. 1%。由于反饋系數F的大小變化取決與Rf/Rl，所以這里的Rf和Rl選用溫度系數相同 的電阻，以達到相互抵消的作用。最后，儀表通過嚴格的溫度實驗，在常溫10°C下靈敏度設定置為3P的情況下， 在_40°C時，靈敏度變化到2P，靈敏度變化量為1P，比常規(guī)儀表1基本誤差(1P)/10°C的常 規(guī)性能有了很大的提高，在高溫特性70°C下，靈敏度變化到4P，其高溫特性也遠遠高于常 規(guī)儀表。雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何 本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本 實用新型的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求一種射頻導納物位控制器，包括探頭，所述探頭由內電極和外電極組成，所述內電極絕緣套裝在所述外電極中；機殼，所述機殼外設有接地的安裝螺紋，所述機殼內設有控制件，所述內電極和外電極由導線分別與控制件相連；其特征在于，所述控制件包括依次相連的傳感器輸入電路，自振蕩電路，振蕩信號檢測電路和繼電器輸出控制電路，所述傳感器輸入電路接受來自探頭的信號，所述繼電器輸出控制電路輸出開關信號。
2.根據權利要求1所述的射頻導納物位控制器，其特征在于，所述射頻導納物位控制 器還包括振蕩調節(jié)電路，所述振蕩調節(jié)電路通過撥碼開關控制所述自振蕩電路的振蕩頻 率。
3.根據權利要求1或2所述的射頻導納物位控制器，其特征在于，所述自振蕩電路為 RC移相式正弦振蕩電路。
4.根據權利要求1所述的射頻導納物位控制器，其特征在于，所述內電極和外電極間 設有屏蔽層，所述屏蔽層包覆所述內電極，所述屏蔽層設置有引線柱，所述引線柱與機殼上 接地的安裝螺紋相連。
5.根據權利要求4所述的射頻導納物位控制器，其特征在于，所述內電極為細長金屬 芯棒，所述金屬芯棒外設有第二絕緣層，所述外電極為一金屬套管，所述金屬套管外設有第 一絕緣層。
專利摘要本實用新型公開了一種射頻導納物位控制器，包括探頭，所述探頭由內電極和外電極組成，所述內電極絕緣套裝在所述外電極中；機殼，所述機殼外設有接地的安裝螺紋，所述機殼內設有控制件，所述內電極和外電極由導線分別與控制件相連；其中，所述控制件包括依次相連的傳感器輸入電路，自振蕩電路，振蕩信號檢測電路和繼電器輸出控制電路，所述傳感器輸入電路接受來自探頭的信號，所述繼電器輸出控制電路輸出開關信號。本實用新型提供的射頻導納物位控制器，增加了抗掛料功能，提高了靈敏度和溫度穩(wěn)定性。
文檔編號G05D9/00GK201654566SQ20092028646
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權日2009年12月28日
發(fā)明者李倩如, 楊振榮, 王鑫 申請人:上海自動化儀表股份有限公司