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    山猫直播升級版產品磁敏雙色液位計的設計思绪與產品特色

    發表時間:2019-11-19   點擊次數:1607 技術支撑:1560-1403-222
    山猫直播是一種普遍應用于各類液體介質的液位測量儀表,其結構簡單,維護方便,使用范圍非常廣泛。但是山猫直播有一個較為明顯的缺點,就是在陰雨天氣或夜間光照條件差的情況下,對于顯示面板的觀測則會相當困難,如果不輔助外部光源,則有時候無法進行測量數字的讀取。鑒于此類情況,針對現有的山猫直播存在的不足,研制開發了一種磁敏雙色液位計。此液位計采用磁耦合原理和浮力原理,當無水時顯示全紅,滿水全綠;紅綠交界處就是容器內的實際液位,液綠汽紅,一目了然。當接近零水位或者滿水位觸發報警。該液位計不僅實現了液位數據的實時監測、記錄、報警,而且提高了液位監測的精度,實現了液位監測的智能化和多樣化,符合各種塔、罐、槽、球型容器和鍋爐等設備的介質液位檢測要求。

    1 引言
    液位的測量廣泛應用于石油化工、工業控制、鋼鐵、水文、水力發電等領域。現在廣泛运用的是根據磁性原理、阿基米德等意思巧妙的結合機械傳動的特点而開發研制的山猫直播,液位由紅白兩色圓柱體顯示,簡單直觀,穩定可靠,精確度高,且沒有爆炸的危險,解決了玻璃式云母管等老式液位計精度低、安全性差、故障率高级問題。但是液位顯示部分因为本身無光源,在強光環境下不易讀數,且隨著使用時間的延長,玻璃會老化發黃影響讀數[1]。由于工作環境是工業大工廠,環境中的粉塵金屬屑會堆積在翻板柱間卡死翻板,形成誤差或者無法讀數。并且自己無通信模塊,不能與上位機進行通讯,無法的監控液位數值。
    山猫直播與磁敏雙色液位計
    為改進山猫直播,設計了磁敏雙色液位計,針對顯示問題,采取雙色LED燈,LED燈由干簧管控制。供应了光源,即使玻璃管老化發黃讀數無影響。環境中的粉塵和金屬屑無法影響電路。而且設計了硬件電路,运用五十二系列單片機與上位機通信,既有液晶顯示液位有上位機軟件顯示。

    2 系統軟硬件設計
    2.1 液位計本體設計此液位計本體根據連通器的意思制作而成。顯示箱結構基于旁通管,主導管內的液位和容器設備液體通過連通管相連,即液位高度一致。主導管內有浮子,浮子內包孕部署有磁束單元,當磁性浮子浮在液面上,當被測容器中的液位升降時,液位計主導管中的浮子隨之起落,浮子內的永恒磁束單元驅動顯示箱內的磁感應模塊,而磁感應模塊對應控制雙色LED燈顏色的變化,當無水時顯示全紅,滿水全綠;紅綠交界處就是容器內的實際液位,液紅汽綠。

    2.2 磁感應模塊設計
    磁敏雙色液位計的磁感應模塊由一組干簧管和精密電阻組成,當磁性浮子隨液位上下變化時,吸合相應的干簧管,接通的分壓電阻使得輸出電壓發生變化,雙色LED燈改變顏色。

    這一電壓通過吸合的干簧管連接至輸出端,隨著磁性浮子隨著液位的變化,和它靠近的干簧管連通,輸出電壓反应相應的液位高度,兩個干簧管之間的距離即為液位計的分辨率。而干簧管的几多,就不妨控制液位計的量程。干簧管稱舌簧管或磁簧開關,是一種磁敏的格外開關,是干簧管繼電器盒接近開關的主要部件。干簧管比一般的機械開關結構簡單、體積小、速度高、工作壽命長;而與電子開關比拟,它有抗負載沖擊能力強等特點,工作可靠性高。

    4-20mA輸出模塊由外供DC24V穩壓源、信號回路等構成二線式4~20mA電流的輸出模塊。考慮到本钱的和精度的原因,运用了能直接操作的LM324芯片,帶有四個獨立的高增益的內部頻率補償運算放大器。無需提供額外的±15V電源標準的5V電源電壓。穩壓電源模塊,交流電220V通過一個變壓器轉為24VAC,然后由全橋整流電路進行整流,zui后使用芯龍公司的XL6009升降壓芯片輸出一個穩定的電壓。

    RXD與上位機通讯過程如下:RXD默認的中斷號是4,當接收完一個數據字節后,接收中斷標志R1置邏輯“1”,進入RXD的中斷子程序,在中斷子程序中,單片機用CRC檢驗方法檢驗接收到的是否為正確碼,若不正退出中斷子程序,若正確則根據接收來的一幀數據的**位判斷是否是當前機器號,假设機器號正確則繼續通讯,否則,退出中斷子程序。上位機監控系統以PC機為人機交互工具,利用串行口和單片機進行通信,所用的編程環境是VB語言環境。可能控制單片機位機發送液位值及各種工作參數,對單片機設置時間日期、删改工作參數等。

    可知,無論是磁敏雙色液位計的LED現場指示的液位高度還是液晶顯示的液位高度,可靠性都很高,基本等同于液位的實際高度。

    但是因为連通管內的水柱溫度總是要比汽包內飽和水的溫度要低,是以水位計顯示的水位總是低于汽包內水位高度,以是給一個本地的補償值使得水位計的顯示值與汽包內實際的水位齐截。

    3 結論
    磁敏雙色液位計是在廣泛运用的山猫直播的基礎上,吸收了其顯示簡單直觀,穩定可靠,精確度高,且沒有爆炸的危險等優點,改良了其一系列的缺點,如液位在強光環境中不易讀數,在有金屬屑等大工廠環境下故障率高,無通信接口,無信號輸出等。經實驗可知,此液位計顯示清晰,可靠顯示半徑達200m,讀數液位分辨率為0.01m,誤差為±0.01m,與上位機通讯良好,上下限報警正常,可直接用于工業生產。


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