专利名称：数字化投入式液位变送器的制作方法
技术领域：
数字化投入式液位变送器技术领域[0001]本实用新型涉及一种液位高度测试装置，尤其是涉及一种液位变送器。
背景技术：
[0002]投入式液位变送器是一种将探头直接投入液体中，通过测量探头所在位置的液体 压力来测量液位的方式。该压力与液位的关系为h = kXP ；h为液位，k为系数(取决于 液体的密度)，P为液体的压力。[0003]目前现有的投入式液位变送器采用压力传感元件感应液体的压力，并将其转换成 电信号，该电信号被模拟电路处理后，输出与液位变化相对应的电信号，该电信号通过特种 电缆送出液面至采集单元进行显示、记录、处理和储存。[0004]现有技术存在四个问题，第一、压力传感元件与模拟电路一旦封装，由于密封原 因，无法从外部调整零点和满度以及后期校准。第二、为了平衡大气压的变化，投入式液位 变送器的背压腔需要与大气接通，但在大气温度变化时形成的冷凝水会进入内部损坏电路 和传感元件。第三、模拟电路无法实现液体密度的自由转换和在线设置。第四、压力传感元 件、探头外壳采用密封圈密封，可靠性差。发明内容[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可靠性、稳定性和抗干扰能力更强的 数字化投入式液位变送器。[0006]本实用新型的技术方案是这样实现的[0007]数字化投入式液位变送器，包括压力传感模块；还包括信号放大与转换�？�、 MCU控制与处理模块、电流输出�？椤⑼ㄐ拍？�、显示与按键操作�？椋凰龅难沽Υ心� 块为全焊接结构；所述的压力传感�？榱铀鲂藕欧糯笥胱荒？椋鲂藕欧糯笥胱� 换模块与MCU控制与处理�？榱樱鯩CU控制与处理模块分别与电流输出模块、通信模 块、显示与按键操作�？橄嗔�。[0008]所述信号放大与转换�？榘ㄔ怂惴糯笃骱涂杀喑谭糯笃�。[0009]所述的显示与按键操作模块包括显示屏和按键，所述的显示屏优选为LCD显示屏。[0010]压力传感�？楦杏σ禾宓囊何恢担⒔何恢凳涑鑫缪剐藕牛恍藕欧糯笥胱� �？槎匝沽Υ心？槭涑龅牡缪剐藕沤蟹糯舐瞬ê笤俳心Ｊ唬缓笫涑龅組CU控 制与处理模块;MCU控制与处理模块将表示液位数值的数字信号进行处理，输出到显示与 按键操作模块进行显示，同时处理成电流经电流输出模块输出；所述显示与按键操作�？� 把液位值在现场显示出来，同时结合就地按键进入各菜单进行各种设置与组态；所述通信 �？橛糜诒渌推饔氲缒约笆植倨髦浣惺萁换唬凰龅缌魇涑瞿？榻何恢底怀杀� 准的工业4_20mA模拟远传信号输出。[0011]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果压力传感模块采用全焊接结构，可有效防止液体渗入压力传感器，提高了产品的密封可靠性；信号放大与转换�？槭迪至四Ｄ庑藕诺氖只岣吡瞬返奈榷ㄐ院涂垢扇判裕欢ü允居氚醇僮髂？榭芍苯酉允疽何恢挡⒔邢殖〔问薷模煌üㄐ拍？榭梢杂肷衔换ㄐ诺�。
图1为数字化投入式液位变送器的原理结构示意图；图2为数字化投入式液位变送器的主体结构示意图；图3为数字化投入式液位变送器的表头组件内部结构示意图。图2和图3中各部分所对应的名称为7、探头；8、双层防油电缆；9、连接法兰座；10、表头组件；11、接线座；12、显示与按键�？椋�13、主线路板。
具体实施方式
如图1所示，为数字化投入式液位变送器的原理结构图，本实用新型的电路结构包括压力传感模块1、信号放大与转换�？�2、MCU控制与处理模块3、显示与按键操作�？�4、通信�？�5和电流输出模块6。所述的压力传感模块I连接所述信号放大与转换�？�2，所述信号放大与转换模块2与MCU控制与处理�？�3连接的，所述MCU控制与处理�？�3分别与显示与按键操作�？�4、通信�？�5、电流输出模块6相连接。所述信号放大与转换�？�2包括运算放大器和可编程放大器。压力传感�？镮感应液体的液位值，并将液位值输出电压信号；所述信号放大与转换�？�2中运算放大器将压力传感�？镮输出的电压信号进行放大与滤波处理后，输入可编程放大器，所述可编程放大器根据信号大小选择放大后再次滤波，输出至所述模数转换芯片，转换芯片将信号数字化之后，输出到MCU控制与处理�？�3，MCU控制与处理模块3再将表示液位数值的数字信号进行处理，输出到显示与按键操作�？�4进行显示，同时处理成电流经电流输出�？�6输出，在本实例中是处理成4-20mA的电流。显示与按键操作模块4的显示屏优选为IXD显示屏，当然也可以是其他的显示装置；按键用于设置参数，将参数信息输入MCU控制与处理模块3进行处理。按键设置的参数包括但不限定于压力标定参数信息，信号处理方式参数信息，显示输出组态参数信息，量程迁移与修正参数信息；按键设置不仅方便生产检验，而且方便用户根据现场组态与现场调校和维护。通信�？�5用于将MCU控制与处理�？�3输出的数字信号与外部的上位机信号进行相互转换，以达到上位机与变送器之间的相互通信，便于用计算机软件操作变送器，实现变送器本机通信，参数设置，功能组态等功能。如图2及图3所示，本数字化投入式液位变送器包括探头7、双层防油电缆8、连接法兰座9和表头组件10、接线座11、显示与按键�？�12和主线路板13。所述的探头7通过双层防油电缆8经连接法兰座9与表头组件10及设置在表头组件10内的主线路板13相连接，表头组件10内的主线路板13与接线座11、显示与按键�？�12分别连接。全焊接结构的压力传感模块I固定探头7内；主线路板13上包括信号放大与转换�？�2、MCU控制与处理�？�3、通信�？�5及电流输出�？�6 ;所述信号放大与转换�？�2 包括运算放大器和可编程放大器。[0025]压力传感�？镮感应液体的液位值，并将液位值输出为电压信号，通过双层防油 电缆8连接至主线板板13中的信号放大与转换�？�2中的将压力传感�？镮输出的电压 信号进行放大与滤波处理后，输入可编程放大器，所述可编程放大器根据信号大小选择放 大后再次滤波，输出至所述模数转换芯片，转换芯片将信号数字化之后，输出到MCU控制与 处理�？�3，MCU控制与处理�？�3再将表示液位数值的数字信号进行处理，输出到显示与 按键�？�12进显示当前液位值，并通过按键进行设置参数，按键设置的参数包括但不限定 于压力标定参数信息、信号处理方式参数信息、显示输出组态参数信息、量程迁移与修正 参数信息等；且可通过通信�？�5与上位机进行通信；同时处理成电流经接线座11输出， 在本实例中是处理成4-20mA的电流。[0026]本实用新型的压力传感�？镮采用全焊接结构，可有效防止液体渗入压力传感 器，提高了产品的密封可靠性；信号放大与转换模块2实现了模拟信号的数字化，提高了产 品的稳定性和抗干扰性；而通过显示与按键模块12可直接显示液位值并进行现场参数修 改；通过通信�？�5可以与上位机通信等。[0027]根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实 施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施 方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外， 尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新 型构成任何限制。
权利要求1.数字化投入式液位变送器，包括压力传感�？�(I);其特征在于，还包括信号放大与转换模块(2)、MCU控制与处理�？�(3)、显示与按键操作�？�(4)、通信�？�(5)、电流输出�？槌�)；所述的压力传感�？�(I)为全焊接结构；所述的压力传感模块(I)连接所述信号放大与转换�？�(2)，所述信号放大与转换�？�(2)与MCU控制与处理�？�(3)连接，所述MCU控制与处理�？�(3)分别与显示与按键操作模块(4)、通信�？�(5)、电流输出�？�(6)相连接。
2.根据权利要求1所述的数字化投入式液位变送器，其特征在于所述信号放大与转换模块(2)包括运算放大器和可编程放大器。
3.根据权利要求1所述的数字化投入式液位变送器，其特征在于所述的显示与按键操作�？�(4)包括显示屏和按键，所述的显示屏优选为LCD显示屏。
专利摘要本实用新型公开了一种数字化投入式液位变送器，包括压力传感�？椋换拱ㄐ藕欧糯笥胱荒？�、MCU控制与处理�？�、电流输出�？�、通信�？椤⑾允居氚醇僮髂？椋凰龅难沽Υ心？槲附咏峁梗凰龅难沽Υ心？榱有藕欧糯笥胱荒？椋鲂藕欧糯笥胱荒？橛隡CU控制与处理�？榱樱鯩CU控制与处理�？榉直鹩氲缌魇涑瞿？�、通信�？�、显示与按键操作�？橄嗔�。其有益效果在于压力传感�？椴捎萌附咏峁梗捎行Х乐挂禾迳胙沽Υ衅鳎岣吡瞬返拿芊庑裕恍藕欧糯笥胱荒？槭迪至四Ｄ庑藕诺氖只岣吡瞬返奈榷ㄐ院涂垢扇判裕幌允居氚醇僮髂？榭芍苯酉允疽何恢挡⒔邢殖〔问薷模煌ㄑ赌？榭墒迪钟肷衔换ㄑ兜�。
文档编号G01F23/18GK202853691SQ20122036044
公开日2013年4月3日 申请日期2012年7月24日 优先权日2012年7月24日
发明者张秀根, 马娟 申请人:深圳江元科技股份有限公司
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