本發(fā)明涉及液位計(jì)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種液位計(jì)和液位計(jì)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前現(xiàn)場(chǎng)液位測(cè)量系統(tǒng)大多采用磁翻板液位計(jì)、玻璃式液位計(jì)、玻璃管式液位計(jì)等形式;參見(jiàn)圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中液位計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖,傳統(tǒng)的液位計(jì)包括設(shè)置有磁性浮子的主體管,以及LED顯示標(biāo)尺;該LED顯示標(biāo)尺內(nèi)裝有干簧磁控開(kāi)關(guān),并和LED發(fā)光管上下有序排列;干簧磁控開(kāi)關(guān)受磁性浮子的磁力,觸發(fā)相應(yīng)的電路,以使液位以上LED紅色顯示,液位以下LED綠色顯示,即紅色顯示汽相,綠色顯示液相,紅綠交界處就是容器內(nèi)的實(shí)際液位。
傳統(tǒng)的液位計(jì)采用模擬電路設(shè)計(jì),智能化控制程度較低;傳統(tǒng)的液位計(jì)受限于線路和器件尺寸,密封性較差,導(dǎo)致使用范圍受限;防水防塵能力較差,導(dǎo)致使用時(shí)間受限;傳統(tǒng)的液位計(jì)還需要單獨(dú)安裝遠(yuǎn)傳變送器輸出4~20mA信號(hào),需要外配液位限位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)連鎖保護(hù),增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和使用成本。
針對(duì)現(xiàn)有的液位計(jì)智能化程度較低的問(wèn)題,目前尚未提出有效的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種液位計(jì)和液位計(jì)系統(tǒng),以提高液位計(jì)智能化程度。
第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液位計(jì),包括液位計(jì)本體、傳感單元和控制單元;液位計(jì)本體包括本體管和設(shè)置于本體管內(nèi)的磁性浮子;傳感單元包括多個(gè)磁性傳感器和掃描電路板;多個(gè)磁性傳感器按照設(shè)定的間距排列在掃描電路板上;傳感單元和控制單元均設(shè)置在液位計(jì)本體的外側(cè);傳感單元與液位計(jì)本體平行排列;傳感單元和控制單元電連接;磁性浮子漂浮在本體管內(nèi)液體的表面;掃描電路板用于實(shí)時(shí)掃描多個(gè)磁性傳感器的導(dǎo)通狀態(tài);磁性浮子觸發(fā)與磁性浮子位于同一水平面的磁性傳感器導(dǎo)通;掃描電路板用于將導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)發(fā)送至控制單元;控制單元用于根據(jù)導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)輸出液位高度值和/或報(bào)警控制信號(hào);報(bào)警控制信號(hào)包括液位極限報(bào)警信號(hào)和限位開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。
結(jié)合第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式,其中,上述液位計(jì)還包括顯示單元;顯示單元包括多個(gè)指示燈和驅(qū)動(dòng)電路板;多個(gè)指示燈按照設(shè)定的間距排列在驅(qū)動(dòng)電路板上;指示燈的數(shù)量與磁性傳感器的數(shù)量相同;指示燈與磁性傳感器一一對(duì)應(yīng);顯示單元與控制單元電連接;驅(qū)動(dòng)電路板用于根據(jù)控制單元發(fā)送的導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào),驅(qū)動(dòng)多個(gè)指示燈分別顯示設(shè)定的顏色。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式,其中,上述指示燈包括雙色LED發(fā)光二極管;驅(qū)動(dòng)電路板用于根據(jù)控制單元發(fā)送的導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào),驅(qū)動(dòng)與導(dǎo)通的磁性傳感器對(duì)應(yīng)的雙色LED發(fā)光二極管、以及雙色LED發(fā)光二極管的高度以下的雙色LED發(fā)光二極管顯示第一顏色,驅(qū)動(dòng)與導(dǎo)通的磁性傳感器對(duì)應(yīng)的雙色LED發(fā)光二極管的高度以上的雙色LED發(fā)光二極管顯示第二顏色。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式,其中,上述傳感單元和顯示單元封裝在同一密封體內(nèi);或者;傳感單元和顯示單元分別封裝在密封體內(nèi)。
結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式,其中,上述密封體包括真空密封玻璃管,或者,真空密封不銹鋼管;控制單元封裝在隔爆鑄鋁外殼內(nèi)。
結(jié)合第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式,其中,上述控制單元包括微處理器和4-20mA輸出電路;微處理器和4-20mA輸出電路電連接;微處理器用于接收掃描電路板發(fā)送的導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào),根據(jù)導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)輸出液位高度值至4-20mA輸出電路;4-20mA輸出電路用于根據(jù)液位高度值,輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式,其中,上述控制單元還包括繼電器;繼電器和微處理器電連接;微處理器還用于實(shí)時(shí)檢測(cè)導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)是否與預(yù)設(shè)的限位信號(hào)相匹配,如果是,發(fā)送限位控制信號(hào)至繼電器;繼電器用于根據(jù)限位控制信號(hào)控制限位設(shè)備進(jìn)行開(kāi)啟或關(guān)閉。
結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式,其中,上述控制單元還包括報(bào)警器;報(bào)警器和微處理器電連接;微處理器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)是否與預(yù)設(shè)的報(bào)警信號(hào)相匹配,如果是,發(fā)送液位極限報(bào)警信號(hào)至報(bào)警器;報(bào)警器用于根據(jù)液位極限報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警。
結(jié)合第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式,其中,上述磁性傳感器包括全極磁傳感器,或者,干簧磁控開(kāi)關(guān)。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液位計(jì)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括上述液位計(jì),還包括外部監(jiān)控設(shè)備;外部監(jiān)控設(shè)備與控制單元電連接,用于接收液位高度值和/或報(bào)警控制信號(hào)。
本發(fā)明實(shí)施例帶來(lái)了以下有益效果:
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液位計(jì)和液位計(jì)系統(tǒng),通過(guò)掃描電路板實(shí)時(shí)掃描多個(gè)磁性傳感器的導(dǎo)通狀態(tài),并將導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)發(fā)送至控制單元;通過(guò)控制單元根據(jù)導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)輸出液位高度值和/或報(bào)警控制信號(hào);該方式避免了傳統(tǒng)的液位計(jì)需要外接多種控制設(shè)備和輸出設(shè)備造成的液位測(cè)量的復(fù)雜性和不穩(wěn)定性,進(jìn)而提高了液位計(jì)智能化程度。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述,并且,部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn),或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說(shuō)明如下。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中液位計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液位計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液位計(jì)中,傳感單元的電路圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液位計(jì)的具體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液位計(jì)中,顯示單元的電路圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液位計(jì)的掃描電路板和驅(qū)動(dòng)電路板的輸出波形圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種液位計(jì)的具體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液位計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖標(biāo):
200-控制單元;201-本體管;202-磁性浮子;203-磁性傳感器;204-掃描電路板;400-指示燈;401-驅(qū)動(dòng)電路板;710-傳感單元;711-顯示單元。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
考慮到現(xiàn)有的液位計(jì)智能化程度較低的問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液位計(jì)和液位計(jì)系統(tǒng),該技術(shù)可以應(yīng)用于多種測(cè)量環(huán)境下,各種液體的液位檢測(cè);該技術(shù)可以采用相關(guān)的軟件和硬件實(shí)現(xiàn),下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)行描述。
實(shí)施例一:
參見(jiàn)圖2所示的一種液位計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖和圖3所示的一種液位計(jì)中,傳感單元的電路圖;該液位計(jì)包括液位計(jì)本體、傳感單元和控制單元200;
該液位計(jì)本體包括本體管201和設(shè)置于本體管內(nèi)的磁性浮子202;該傳感單元包括多個(gè)磁性傳感器203和掃描電路板204;多個(gè)磁性傳感器203按照設(shè)定的間距排列在掃描電路板204上;上述傳感單元和控制單元200均設(shè)置在液位計(jì)本體的外側(cè);該傳感單元與液位計(jì)本體平行排列;該傳感單元和控制單元200電連接;
上述磁性浮子202漂浮在本體管201內(nèi)液體的表面;上述掃描電路板204用于實(shí)時(shí)掃描多個(gè)磁性傳感器203的導(dǎo)通狀態(tài);上述磁性浮子202觸發(fā)與磁性浮子位于同一水平面的磁性傳感器203導(dǎo)通;上述掃描電路板204用于將導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)發(fā)送至控制單元200;該控制單元200用于根據(jù)導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)輸出液位高度值和/或報(bào)警控制信號(hào);該報(bào)警控制信號(hào)包括液位極限報(bào)警信號(hào)和限位開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。
在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí),上述本體管可以設(shè)置在被測(cè)容器的外側(cè),以連通器的形式與被測(cè)容器連接;本體管內(nèi)的磁性浮子內(nèi)部設(shè)置有磁鐵或磁鋼,根據(jù)被測(cè)容器內(nèi)液體介質(zhì)的密度,調(diào)整磁鐵或磁鋼在磁性浮子內(nèi)的具體位置,以保證磁鐵或磁鋼與液體表面齊平;上述傳感單元通常設(shè)置在被測(cè)容器的外側(cè),靠近本體管的位置,以保證傳感單元內(nèi)的磁性傳感器可以準(zhǔn)確地感知磁性浮子內(nèi)的磁鐵或磁鋼的磁力;上述掃描電路板上設(shè)置有多個(gè)磁性傳感器,該磁性傳感器的數(shù)量和密度可以根據(jù)用戶對(duì)液位高度測(cè)量的精確度要求靈活設(shè)置,在此不做限定。
由于傳感單元與液位計(jì)本體平行排列,磁性浮子隨液體表面的移動(dòng)而上下浮動(dòng),磁性浮子內(nèi)的磁鐵或磁鋼發(fā)出的磁力可以觸發(fā)與該磁鐵或磁鋼位于同一水平面的磁性傳感器導(dǎo)通;上述掃描電路板以逐點(diǎn)掃描的方式實(shí)時(shí)掃描多個(gè)磁性傳感器的導(dǎo)通狀態(tài);因而,控制單元可以根據(jù)導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)輸出液位高度值和/或報(bào)警控制信號(hào)。
具體而言,上述控制單元內(nèi)可以預(yù)先保存有特定液位高度值,例如,液位第一下限、液位第二下限(該液位第二下限的高度值小于液位第一下限)、液位第一上限、液位第二上限(該液位第二上限的高度值小于液位第一上限);當(dāng)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的液位高度值與上述特定液位高度值相同時(shí),控制單元?jiǎng)t輸出液位極限報(bào)警信號(hào)和限位開(kāi)關(guān)控制信號(hào),以進(jìn)行報(bào)警和限位控制,保障液位計(jì)和待測(cè)容器的安全。
圖3提供了傳感單元的一種實(shí)現(xiàn)形式;由圖3可知,多個(gè)磁性傳感器分別通過(guò)上拉電阻R與掃描電路板X(qián)1、X2、…Xn相連;當(dāng)磁性浮子發(fā)出的平行于磁性傳感器敏感方向的磁場(chǎng)超過(guò)磁性傳感器的工作點(diǎn)門(mén)限時(shí),磁性傳感器導(dǎo)通;當(dāng)平行于磁傳感器敏感方向的磁場(chǎng)低于工作點(diǎn)門(mén)限時(shí),磁性傳感器呈高阻態(tài)。傳感單元中,同一時(shí)間僅有一個(gè)磁性傳感器導(dǎo)通,即當(dāng)液位發(fā)生變化時(shí),磁性浮子也會(huì)到達(dá)新的位置,原位置的磁性傳感器恢復(fù)到高阻態(tài),新位置的磁性傳感器導(dǎo)通;掃描電路板通過(guò)逐點(diǎn)掃描磁性傳感器的導(dǎo)通狀態(tài),就可以獲得導(dǎo)通的磁性傳感器的位置,傳感單元將位置信號(hào)上傳給控制單元。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液位計(jì),通過(guò)掃描電路板實(shí)時(shí)掃描多個(gè)磁性傳感器的導(dǎo)通狀態(tài),并將導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)發(fā)送至控制單元;通過(guò)控制單元根據(jù)導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)輸出液位高度值和/或報(bào)警控制信號(hào);該方式避免了傳統(tǒng)的液位計(jì)需要外接多種控制設(shè)備和輸出設(shè)備造成的液位測(cè)量的復(fù)雜性和不穩(wěn)定性,進(jìn)而提高了液位計(jì)智能化程度。
參見(jiàn)圖4所示的一種液位計(jì)的具體結(jié)構(gòu)示意圖;該液位計(jì)還包括顯示單元;該顯示單元包括多個(gè)指示燈400和驅(qū)動(dòng)電路板401;多個(gè)指示燈400按照設(shè)定的間距排列在驅(qū)動(dòng)電路板401上;指示燈的數(shù)量與磁性傳感器的數(shù)量相同;指示燈與磁性傳感器一一對(duì)應(yīng)(例如,第1個(gè)磁性傳感器對(duì)應(yīng)第1個(gè)指示燈,第n個(gè)磁性傳感器對(duì)應(yīng)第n個(gè)指示燈);顯示單元與控制單元電連接;
上述驅(qū)動(dòng)電路板401用于根據(jù)控制單元發(fā)送的導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào),驅(qū)動(dòng)多個(gè)指示燈分別顯示設(shè)定的顏色。其中,該設(shè)定的顏色可以具有多種形式,例如,與導(dǎo)通的磁性傳感器對(duì)應(yīng)的指示燈顯示與其他指示燈不同的顏色;或者,與導(dǎo)通的磁性傳感器對(duì)應(yīng)的指示燈為界,該指示燈以上的顯示一種顏色,該指示燈以下的顯示另一種顏色。
上述方式中,顯示單元于將液位計(jì)內(nèi)液體高度的變化轉(zhuǎn)換成指示燈顏色的變化,提高了液位顯示的直觀性且增加了可視距離,使用戶更加便捷地查看液位高度的變化情況。
具體地,上述指示燈包括雙色LED發(fā)光二極管;上述驅(qū)動(dòng)電路板用于根據(jù)控制單元發(fā)送的導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào),驅(qū)動(dòng)與導(dǎo)通的磁性傳感器對(duì)應(yīng)的雙色LED發(fā)光二極管、以及雙色LED發(fā)光二極管的高度以下的雙色LED發(fā)光二極管顯示第一顏色,驅(qū)動(dòng)與導(dǎo)通的磁性傳感器對(duì)應(yīng)的雙色LED發(fā)光二極管的高度以上的雙色LED發(fā)光二極管顯示第二顏色。
該雙色LED發(fā)光二極管可以為紅綠雙色LED發(fā)光二極管、紅白雙色LED發(fā)光二極管或綠白雙色LED發(fā)光二極管。多個(gè)雙色LED發(fā)光二極管排列在驅(qū)動(dòng)電路板上,形成雙色光柱,且該雙色LED發(fā)光二極管還可以具體為亮度可調(diào)的雙色LED發(fā)光二極管。
參見(jiàn)圖5所示的一種液位計(jì)中,顯示單元的電路圖;圖5提供了顯示單元的一種實(shí)現(xiàn)形式;由圖5可知,由于雙色LED發(fā)光二極管K與磁性傳感器一一對(duì)應(yīng),驅(qū)動(dòng)電路板Y1、Y2、…、Yn的輸出端口通過(guò)限流電阻M分別與雙色LED發(fā)光二極管的紅綠端口連接,顯示單元接收到控制單元下傳的位置信號(hào),并根據(jù)該位置信號(hào)驅(qū)動(dòng)雙色LED發(fā)光二極管點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的顏色。由于上述位置信號(hào)代表液位表面所處的位置高度,可以使液位以上雙色LED發(fā)光二極管顯示紅色,液位以下雙色LED發(fā)光二極管顯示綠色,紅色和綠色的交界處即待測(cè)容器內(nèi)的實(shí)際液位位置。
參見(jiàn)圖6所示的一種液位計(jì)的掃描電路板和驅(qū)動(dòng)電路板的輸出波形圖;掃描電路板發(fā)出的掃描信號(hào)為方波信號(hào);當(dāng)沒(méi)有磁性傳感器被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí),掃描電路板掃描到的是一組高電平信號(hào);當(dāng)某一磁性傳感器被磁力觸發(fā)閉合時(shí),掃描電路板輸出一低電平脈沖信號(hào),并將掃描到的脈沖信號(hào)后上傳到控制單元。驅(qū)動(dòng)電路的每?jī)蓚€(gè)輸出端口為一組,定義為G和R端口,分別與雙色LED發(fā)光二極管的綠色端口和紅色端口相連;當(dāng)G端口高電平時(shí),綠色點(diǎn)亮,同時(shí)R端口變?yōu)榈碗娖?,紅色發(fā)光管熄滅;當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路板接收到脈沖信號(hào)后,與該脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的一組輸出端口中G端由低電平變?yōu)楦唠娖剑琑端由高電平變?yōu)榈碗娖健?/p>
為了提高上述液位計(jì)的安裝靈活性,上述傳感單元和顯示單元封裝在同一密封體內(nèi);或者;上述傳感單元和顯示單元分別封裝在密封體內(nèi)。
在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí),當(dāng)需要將顯示單元安裝在靠近液位計(jì)本體的位置時(shí),上述傳感單元和顯示單元可封裝在同一密封體內(nèi),以節(jié)約安裝空間和成本,使系統(tǒng)安裝更加方便快捷;當(dāng)顯示單元需要安裝在距離液位計(jì)本體較遠(yuǎn)的位置,或者需要在不同位置設(shè)置多個(gè)顯示單元,以同時(shí)顯示液位高度狀況,上述傳感單元和顯示單元分別封裝在密封體內(nèi),以提高顯示單元安裝位置的靈活性。
具體地,上述密封體包括真空密封玻璃管,或者,真空密封不銹鋼管。
在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí),上述真空密封玻璃管也可以為真空密封石英管;當(dāng)上述密封體為真空密封玻璃管時(shí),既不影響傳感單元感應(yīng)液位計(jì)本體內(nèi)磁鐵的磁力,也不影響用戶查看顯示單元的指示燈狀況,同時(shí)上述真空密封玻璃管還具有防塵、防水的功能,使液位計(jì)可以全天候地應(yīng)用在多種測(cè)量環(huán)境之下,提高了液位計(jì)的適應(yīng)性;當(dāng)上述密封體為真空密封不銹鋼管時(shí),為了不影響用戶查看顯示單元的指示燈狀況,該不銹鋼管上可以鑲嵌有部分透明玻璃、石英或透明塑料。
優(yōu)選地,上述顯示單元對(duì)應(yīng)的密封體可以為真空密封玻璃管;上述傳感單元對(duì)應(yīng)的密封體可以為真空密封玻璃管或真空密封不銹鋼管;上述真空密封玻璃管或真空密封不銹鋼管的底部設(shè)置有防水插頭,顯示單元和傳感單元可以通過(guò)信號(hào)傳輸電纜與控制單元相連。
上述控制單元封裝在隔爆鑄鋁外殼內(nèi),該隔爆鑄鋁外殼具有防塵、防水和防爆的作用,進(jìn)而保證了液位計(jì)的全天候使用。
參見(jiàn)圖7所示的另一種液位計(jì)的具體結(jié)構(gòu)示意圖;控制單元可以連接一組或多組傳感單元和顯示單元,圖7中以兩組為例,一組為傳感單元710和顯示單元711分別封裝在密封體內(nèi),另一組為傳感單元和顯示單元封裝在同一密封體內(nèi)。
由圖7可知,上述控制單元包括微處理器700和4-20mA輸出電路701;該微處理器700和4-20mA輸出電路701電連接;該微處理器700用于接收掃描電路板發(fā)送的導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào),根據(jù)導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)輸出液位高度值至4-20mA輸出電路701;該4-20mA輸出電路701用于根據(jù)液位高度值,輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。該4-20mA輸出電路可以將液位高度值轉(zhuǎn)換為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),發(fā)送至上游的相關(guān)控制設(shè)備,提高了液位計(jì)控制的靈活性,避免了另外安裝遠(yuǎn)傳變送設(shè)備造成的液位測(cè)量復(fù)雜性和額外成本。
在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí),上述微處理器包括同步電路和單片機(jī)芯片,該同步電路用于向掃描電路板發(fā)送掃描指令、以及接收掃描電路板發(fā)送的導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào),單片機(jī)芯片用于計(jì)算液位高度值和生成多種信號(hào)等。
進(jìn)一步地,上述控制單元還包括繼電器702;該繼電器702和微處理器700電連接;上述微處理器700還用于實(shí)時(shí)檢測(cè)導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)是否與預(yù)設(shè)的限位信號(hào)相匹配,如果是,發(fā)送限位控制信號(hào)至繼電器;上述繼電器702用于根據(jù)限位控制信號(hào)控制限位設(shè)備進(jìn)行開(kāi)啟或關(guān)閉。
上述預(yù)設(shè)的限位信號(hào)可以為最高警戒液位的限位信號(hào)和最低警戒液位的限位信號(hào),當(dāng)液位高度到達(dá)最高警戒液位或最低警戒液位時(shí),繼電器動(dòng)作,觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)關(guān)閉,以保證液位計(jì)內(nèi)的液體高度在合理的范圍內(nèi),提高液位計(jì)的安全性;當(dāng)液位高度低于最高警戒液位或高于最低警戒液位時(shí),繼電器動(dòng)作,觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)開(kāi)啟,此時(shí)液位計(jì)正常指示液位高度。
進(jìn)一步地,上述控制單元還包括報(bào)警器703;該報(bào)警器703和微處理器700電連接;該微處理器700用于實(shí)時(shí)檢測(cè)導(dǎo)通的磁性傳感器的位置信號(hào)是否與預(yù)設(shè)的報(bào)警信號(hào)相匹配,如果是,發(fā)送液位極限報(bào)警信號(hào)至報(bào)警器703;該報(bào)警器703用于根據(jù)液位極限報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警。
上述報(bào)警器可以以多種形式實(shí)現(xiàn),例如,聲光報(bào)警器或遠(yuǎn)程報(bào)警器等;其中,遠(yuǎn)程報(bào)警器可以以有線或無(wú)線的形式,連接用戶的通信終端,發(fā)送報(bào)警信號(hào)至通信終端。
另外,為了提高上述控制單元的信號(hào)傳輸能力,該控制單元還可以設(shè)置有串行通信接口704,以實(shí)現(xiàn)液位計(jì)的串行通訊能力。
在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí),該控制單元還可以包括顯示屏705和按鍵706;該顯示屏用于實(shí)時(shí)顯示液位高度值、輸出電流值、各報(bào)警開(kāi)關(guān)點(diǎn)位置等信息;該按鍵包括液位計(jì)開(kāi)關(guān)鍵、量程選擇鍵等??刂茊卧獌?nèi)可以預(yù)先存儲(chǔ)多種測(cè)量量程,用戶在使用時(shí),根據(jù)實(shí)際待測(cè)容器的狀況,通過(guò)上述量程選擇鍵進(jìn)行量程選擇,該方式提高了液位計(jì)測(cè)量環(huán)境的適應(yīng)性。當(dāng)用戶選定量程后,在液位計(jì)在實(shí)際測(cè)量時(shí),量程內(nèi)的指示燈點(diǎn)亮,量程外的指示燈不點(diǎn)亮。
為了保證液位計(jì)測(cè)量的靈敏性,上述磁性傳感器可以以全極磁傳感器的形式實(shí)現(xiàn),還可以以干簧磁控開(kāi)關(guān)的形式實(shí)現(xiàn)。由于干簧磁控開(kāi)關(guān)(也可以稱為“干簧管”)的結(jié)構(gòu)脆弱、玻璃封裝結(jié)構(gòu)易碎,且尺寸較大,限制液位計(jì)的分辨率和測(cè)量精度,因而,干簧磁控開(kāi)關(guān)形式的磁性傳感器可靠性較差;優(yōu)選地,上述全極磁傳感器屬于固態(tài)開(kāi)關(guān),沒(méi)有可移動(dòng)的部件,沒(méi)有輸出抖動(dòng)的問(wèn)題,并且具有體積小靈敏度高的特點(diǎn),使用更小的磁鐵即可觸發(fā),解決了使用干簧管面臨的易碎、抗震動(dòng)差、分辨率不高等問(wèn)題。
實(shí)施例二:
對(duì)應(yīng)于上述實(shí)施例一中提供的液位計(jì),參見(jiàn)圖8所示的一種液位計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;該系統(tǒng)包括上述液位計(jì)800,還包括外部監(jiān)控設(shè)備801;該外部監(jiān)控設(shè)備801與控制單元電連接,用于接收液位高度值和/或報(bào)警控制信號(hào)。
具體地,上述外部監(jiān)控設(shè)備可以以多種形式實(shí)現(xiàn),例如計(jì)算機(jī)、移動(dòng)終端或其他工業(yè)用相關(guān)控制設(shè)備;該外部監(jiān)控設(shè)備與控制單元可以有線連接,也可以無(wú)限連接。
本發(fā)明實(shí)施例提供的液位計(jì)系統(tǒng),與上述實(shí)施例提供的液位計(jì)具有相同的技術(shù)特征,所以也能解決相同的技術(shù)問(wèn)題,達(dá)到相同的技術(shù)效果。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液位計(jì)和液位計(jì)系統(tǒng),是一種基于逐點(diǎn)掃描技術(shù)的智能磁敏雙色液位計(jì)。傳感單元逐點(diǎn)掃描全極磁傳感器的導(dǎo)通位置,顯示單元從接收到的掃描信息中解析出導(dǎo)通位置并驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的LED雙色發(fā)光管點(diǎn)亮;控制單元集成了傳感信號(hào)智能處理、遠(yuǎn)傳信號(hào)變送輸出、報(bào)警信息處理與控制等功能;該智能磁敏系統(tǒng)可以全封閉抽真空封裝,防水防塵全天候使用。
本發(fā)明實(shí)施例采用微控制器來(lái)控制液位檢測(cè)和顯示,與傳統(tǒng)的磁敏雙色液位計(jì)相比,具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理、人機(jī)交互及通訊方便等能力,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控。由于采用了LED雙色發(fā)光管變化來(lái)顯示液位高度,具有可視距離遠(yuǎn)、顯示亮度高、讀數(shù)直觀、且測(cè)量范圍大等特點(diǎn)。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡(jiǎn)潔,上述描述的系統(tǒng)和/或裝置的具體工作過(guò)程,可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程,在此不再贅述。
另外,在本發(fā)明實(shí)施例的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述實(shí)施例,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改、變化或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。