專利名稱：一種智能射頻導納物位控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種液位及物位自動檢測和控制液位測量裝置，尤其涉及一種智能射頻導納物位控制器，可適用于石油、化工、發(fā)電、水泥、冶金等行業(yè)的液位和料位的自動檢測和控制。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中使用的物位控制器大致分為機械式、音叉式、電容式和核幅射式。機械式和音叉式物位控制器存在易磨損，使用壽命短、信號不穩(wěn)等不足之處。電容式物位控制器完全可以勝任非導電介質(zhì)的測量，對于導電性介質(zhì)，物位升高淹沒探頭后又落下去時，探頭可能會留有附著物即掛料，這會導致被測電容加大，如果是導電液體更為明顯，會產(chǎn)生很大的誤差，另外，探頭到電路單元之間的連接電纜相當于一個較大的電容，而且隨溫度變化， 變化的電纜電容與物位電容疊加在一起也會引起很大的誤差，尤其在物料介電常數(shù)較低的場合，信號較小，誤差將是很嚴重的。核幅射式物位控制器存在對人體有害的問題。針對上述問題，出現(xiàn)了射頻導納技術(shù)。射頻導納技術(shù)是一種新型物位測量方法， 它能減小或消除由被測導電介質(zhì)電極掛料的測量誤差，從而提高電容式物位計的測量準確度?，F(xiàn)有技術(shù)中，例如在中國專利ZL95201496. 3中公開的一種電容式料位儀的傳感器電極采用分段折疊式金屬管或一條外包裹有一層絕緣保護層的鋼絲繩構(gòu)成，當電極通電且在料倉中加入某種物質(zhì)時，電極與料倉之間構(gòu)成了兩個極，它們之間形成了電場，如果兩電極片的有效面積和兩極片的距離一定時，則電容量的變化反映了注入物高度。在實際應用中當容器排料物料下降時，會在探頭上附著一層掛料，對于高導電的物料介質(zhì)測量的情況就會發(fā)生變化，在應用中，該傳感器通常會由于電極上的掛料而產(chǎn)生誤動作信號，造成測量結(jié)果出現(xiàn)誤差，同時該傳感器的結(jié)構(gòu)顯然只能適用于常溫、常壓的工作環(huán)境中。針對中國專利ZL95201496. 3中存在的這一問題，中國專利03238182. 4中公開了一種射頻導納物位控制器，在法蘭中心孔的一側(cè)通過接管件連接有內(nèi)端設有接線柱，外壁從連接管件端依次套有絕緣套、保護級、絕緣套、固定套的探頭，在法蘭中心孔的另一側(cè)通過接管件連接有內(nèi)設有電路板的殼件，在電路板上布有依次輸出、輸入連接的電源電路、高頻電橋電路、跟隨電路、檢測放大電路、比較電路、輸出電路，在檢測放大電路和跟隨電路的輸出、輸入間通過導線與保護級連接，在跟隨電路和高頻電橋電路的輸出、輸入間通過導線與探頭連接。此專利技術(shù)解決了掛料的問題，但還存在如下不足一、只能測量一種介質(zhì)，當介質(zhì)變換后，由于介質(zhì)的導電特性不同，導致測量不準確，需要重新進行標定。二、進料時摩擦會產(chǎn)生靜電，當靜電聚集到一定程度時，會損壞電器儀表。三、不能進行自動調(diào)試。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種即可以解決傳感器上的粘附物料問題，又能到達自動調(diào)試的一種智能射頻導納物位控制器。為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用性的技術(shù)方案如下[0007]—種智能射頻導納物位控制器，包括三電極輸入端、安全柵、高頻振蕩器、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機、手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器、電子開關(guān)以及信號輸出電路，三電極輸入端依次與安全柵、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機連接，采樣電路上連接有高頻振蕩器，手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器分別連接到單片機，輸出電路還連接有電子開關(guān)，信號經(jīng)安全柵輸送到采樣電路、放大器、鑒相器然后送至單片機，通過手動調(diào)節(jié)開關(guān)或電子電位器經(jīng)電子開關(guān)輸出至輸出電路。在單片機上還設置有延時電路。所述高頻振蕩器為石英晶體振蕩器。還包括系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)，所述單片機通過系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)設定。所述鑒相器為數(shù)字鑒相器。本實用新型的優(yōu)點在于由于本實用新型三電極輸入端采用主動式屏蔽層和三端技術(shù)量傳感電極的復數(shù)阻抗變化，從而排除掛料影響，因此具有高的系統(tǒng)穩(wěn)定性。而且不受溫度、壓力、濕度、掛料、 材料密度等變化的影響。信號進入線路首先經(jīng)安全柵進行靜電及電火花干擾的保護。由于所謂射頻導納，即利用高頻電流測量導納的方法進行物位測量，采用一個高頻震蕩器作為測量的信號源。而且，高頻震蕩器采用高精度高頻震蕩器，因此，信號源振蕩信號穩(wěn)定。信號經(jīng)采樣及放大器、鑒相器送單片機經(jīng)一系列調(diào)節(jié)和運算產(chǎn)生物位數(shù)值，經(jīng)與一系列設置參數(shù)比較，產(chǎn)生開關(guān)量經(jīng)信號放大驅(qū)動繼電器輸出。延時設定實現(xiàn)由報警狀態(tài)到正常狀態(tài)的延時設定。由于采用了單片機，可以對系統(tǒng)工作狀態(tài)設定，方式如下標定方式設定進行手動標定方式設定或自動標定方式設定。高低位報警設定進行高位報警設定或低位報警設定。物料導電性能設定進行測量導體設定或測量絕緣體設定。量程設定進行長量程測量設定或短量程測量設定。檢測功能設定進行自檢保持設定或上電自檢設定。因此，經(jīng)系統(tǒng)工作狀態(tài)設定、延時設定，單片機完成有關(guān)設定的任務，從而實現(xiàn)智能的目的。該原理的特點是增加了各種系統(tǒng)工作狀態(tài)的設置及自動上電檢測功能，以實現(xiàn)自動調(diào)試。各系統(tǒng)工作狀態(tài)包括標定方式設定、高低位報警設定、物料導電性能設定、量程設定及檢測功能設定。這些信號與延時設定及鑒相器輸出的信號共同作用于微處理器(單片機)，經(jīng)單片機處理后，加于電子電位器，再經(jīng)電子開關(guān)實現(xiàn)自動檢測信號的輸出。

圖1是本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
實施例1[0028]一種智能射頻導納物位控制器，包括三電極輸入端、安全柵、高頻振蕩器、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機、手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器、電子開關(guān)以及信號輸出電路，三電極輸入端依次與安全柵、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機連接，采樣電路上連接有高頻振蕩器，手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器分別連接到單片機，輸出電路還連接有電子開關(guān)，信號經(jīng)安全柵輸送到采樣電路、放大器、鑒相器然后送至單片機，通過手動調(diào)節(jié)開關(guān)經(jīng)電子開關(guān)輸出至輸出電路。在單片機上還設置有延時電路。所述高頻振蕩器為石英晶體振蕩器。還包括系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)，所述單片機通過系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)設定。實施例2一種智能射頻導納物位控制器，包括三電極輸入端、安全柵、高頻振蕩器、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機、手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器、電子開關(guān)以及信號輸出電路，三電極輸入端依次與安全柵、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機連接，采樣電路上連接有高頻振蕩器，手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器分別連接到單片機，輸出電路還連接有電子開關(guān)，信號經(jīng)安全柵輸送到采樣電路、放大器、鑒相器然后送至單片機，通過手動調(diào)節(jié)開關(guān)經(jīng)電子開關(guān)輸出至輸出電路。在單片機上還設置有延時電路。所述高頻振蕩器為石英晶體振蕩器。還包括系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)，所述單片機通過系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)設定。所述鑒相器為數(shù)字鑒相器。實施例3一種智能射頻導納物位控制器，包括三電極輸入端、安全柵、高頻振蕩器、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機、手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器、電子開關(guān)以及信號輸出電路，其特征在于三電極輸入端依次與安全柵、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機連接，采樣電路上連接有高頻振蕩器，手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器分別連接到單片機，輸出電路還連接有電子開關(guān)，信號經(jīng)安全柵輸送到采樣電路、放大器、鑒相器然后送至單片機，通過電子電位器經(jīng)電子開關(guān)輸出至輸出電路。在單片機上還設置有延時電路。所述高頻振蕩器為石英晶體振蕩器。還包括系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)，所述單片機通過系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)設定。實施例4一種智能射頻導納物位控制器，包括三電極輸入端、安全柵、高頻振蕩器、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機、手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器、電子開關(guān)以及信號輸出電路，其特征在于三電極輸入端依次與安全柵、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機連接，采樣電路上連接有高頻振蕩器，手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器分別連接到單片機，輸出電路還連接有電子開關(guān)，信號經(jīng)安全柵輸送到采樣電路、放大器、鑒相器然后送至單片機，通過電子電位器經(jīng)電子開關(guān)輸出至輸出電路。在單片機上還設置有延時電路。所述高頻振蕩器為石英晶體振蕩器。還包括系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)，所述單片機通過系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)設定。所述鑒相器為數(shù)字鑒相器。
權(quán)利要求1.一種智能射頻導納物位控制器，包括三電極輸入端、安全柵、高頻振蕩器、采樣電路、 放大器、鑒相器、單片機、手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器、電子開關(guān)以及信號輸出電路，其特征在于三電極輸入端依次與安全柵、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機連接，采樣電路上連接有高頻振蕩器，手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器分別連接到單片機，輸出電路還連接有電子開關(guān)，信號經(jīng)安全柵輸送到采樣電路、放大器、鑒相器然后送至單片機，通過手動調(diào)節(jié)開關(guān)或電子電位器經(jīng)電子開關(guān)輸出至輸出電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能射頻導納物位控制器，其特征在于在單片機上還設置有延時電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種智能射頻導納物位控制器，其特征在于所述高頻振蕩器為石英晶體振蕩器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能射頻導納物位控制器，其特征在于還包括系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)，所述單片機通過系統(tǒng)狀態(tài)設定開關(guān)設定。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能射頻導納物位控制器，其特征在于所述鑒相器為數(shù)字鑒相器。
專利摘要本實用新型公開了一種智能射頻導納物位控制器，包括三電極輸入端、安全柵、高頻振蕩器、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機、手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器、電子開關(guān)以及信號輸出電路，三電極輸入端依次與安全柵、采樣電路、放大器、鑒相器、單片機連接，采樣電路上連接有高頻振蕩器，手動調(diào)節(jié)開關(guān)、電子電位器分別連接到單片機，輸出電路還連接有電子開關(guān)，信號經(jīng)安全柵輸送到采樣電路、放大器、鑒相器然后送至單片機，通過手動調(diào)節(jié)開關(guān)或電子電位器經(jīng)電子開關(guān)輸出至輸出電路。本實用新型具有自動上電檢測，自動調(diào)試的優(yōu)點。
文檔編號G05D9/12GK202049393SQ20112005001
公開日2011年11月23日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者黃戰(zhàn)鵬 申請人:黃戰(zhàn)鵬