專利名稱：一種直接導電式液位傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種液位檢測傳感器，尤其是適用于啤灑罐液位的檢測。
對于壓力罐液位檢測，特別是啤灑罐液位檢測，由于罐高和罐多等因素，對液位檢測工作帶來了不便。目前，一般啤灑廠都建立了微機控制檢測室，而罐體又遠離微機室，這樣就要求液位傳感器檢測信號大、能抗干擾、傳輸線少。現使用的液位傳感器有兩類一類是壓差式、電容式、浮球電感式等模擬信號傳感器。這類傳感器輸出信號弱，需放大、濾波等。另一類如中國專利CN2099960VCN2094728UCN2112805U那樣的開關信號傳感器，都有較為復雜的浮子結構，有的傳感器需較大的檢測電流，較多的通訊線等。
本實用新型的目的是提供一種傳輸信號大、檢測精度高、特別是適用于啤灑罐微機檢測的液位傳感器。
為實現上述任務，本實用新型的解決方案是在一個封閉的金屬管內設有一塊轉換電路板。轉換電路由電阻和可控硅組成，除電阻R1外其它電阻均為等值電阻。電阻R1、R2……Rn構成串聯回路，串接于方波電源(10)電路中，可控硅SCR1、SCR2……SCRn接于R1、R2……Rn和地線兩端，構成“∏”型轉換網絡。檢測液位的兩根導線其中一根的一個端頭與可控硅控制極相接，另一根的一個端頭與轉換線路板(5)上的脈沖電源線(6)相接；該兩根導線和另一端頭穿過金屬(1)上穿線孔(3)，而設置在金屬管的外部。
檢測液位的輸出線(11)一根連接在地線上，另一根連接在方波電流的輸入端。
為了制造和運輸的方便，金屬管(1)應由多節組成，其端頭設置外螺紋，而外套管(2)設置內螺紋，外套管(2)套在金屬管(1)的端頭，用螺紋固定。
在金屬管(1)上打一排多個穿線孔(3)，在穿線孔(3)處按放絕緣密封墊(7)，將檢測液位電線(4)緊密地穿過絕緣密封墊(7)并焊接在線路板(5)上。
本實用新型優點如下1、本實用新型液位測量范圍寬，0－數十米，測量精度可達±0.01米。
2、對于數十米液位傳感器，用分段法制造，使制造、運輸方便的多，由于無需浮子結構，工藝簡單、生產方便、成本低廉。
3、一個傳感器只需數百微安的電流供電，功耗低，采用可控硅開關電路，無機械觸點，使用壽命長，工作可靠。
4、由于采用“∏”型轉換網絡，可把開關信號轉換成數10伏連續的電壓信號，使得傳輸信號大，抗干擾，能遠距離傳輸，并且只需三根傳輸線。
5、可作成0－5伏標準輸出，傳感器能直接與微機系統配接，為啤灑生產、水塔、水庫的液位自動檢測、自動控制提供了方便。
以下結合附圖，對本實用新型一種直接導電式液位傳感器作進一步詳細說明。
附

圖1是本實用新型結構剖面示意圖附圖2是本實用新型“∏”型網絡電路原理圖如圖1、圖2所示，由多節金屬管(1)作成上、下端密封的保護套，每節金屬管(1)結合處由外套管(2)螺紋結合，螺紋中間可繞些麻絲，以防漏水。在金屬管上設置一排若干個穿線孔(3)，兩孔之間距離可由測量精度確定。液位檢測導線(4)一根的一端和可控硅(9)的觸發脈沖電源線(6)相接，另一根的一端和可控硅(4)的控制極相接。檢測導線(4)的另一端穿過穿線孔(3)，露在金屬管外側，其穿線孔(3)用密封絕緣墊(7)密封。
轉換線路板(5)上裝有轉換電路。該電路由電阻(8)和可控硅(9)組成“∏”型轉換網絡。電阻(8)中除R1外，其余電阻均為等阻電阻。這樣在選擇元件時很方便。R1選擇原則是方波電流通過R1上的壓降約為2V左右，保證可控硅SCR1可以導通。其余電阻選擇的原則是方波電流通過一個電阻的壓降可為100mV，若有10m設置一個孔，液位從0－1米變化，則輸出電壓為0－1V線性量。
方波電流(10)給傳感器提供轉換電流。其方波的寬度可為1秒，間隔可為1ms，當可控硅導通時，在其負載電阻(8)上就有壓降，測其壓降Vsc(11)就可知其液位高度。
在制作中，液位檢測導線(4)一根可用螺釘代替，更便于密封。而另一根線則可用金屬管(1)代替。每一組可控硅和電阻可以焊在一小塊縛銅板上，而中間導線可用粗一點的單芯銅導線將兩塊線路板連結起來，這樣更省材料，而且線路板可以打彎便于運輸。
該實用新型測液位原理是當液位從SCRi控制極孔向SCRi－1方向上升時，由于可控硅控制極因液體導電而得到脈沖觸發電流而導通，此時在輸出端就有最大壓降Vmax輸出。當液位上升到SCRi－1控制孔時，由于SCRi－1的導通而導致SCRi關斷，則在輸出端就有I×(R1＋R2……Ri－1)＋SCRi－1壓降電壓輸出， 以此類推，當液位上升到SCR1控制極時， 就有(I×R1＋SCR1壓降)電壓輸出，此時電壓為最小。
當液體從SCR1降至SCR2時，由于加在SCR1的電源是方波電源，故SCR1可關斷，而SCR2有觸發電流，所以SCR2可以導通。這樣液位在某一位置，只能唯一對應導通一只可控硅，從而只有唯一的電壓輸出。
由于電阻R選在數百歐姆，而信號導線電阻只有十幾歐姆，而可控硅壓降不一致性最小為20mv，二者誤差加起來才為測量精度的30％，況且線路電阻可以排除掉。
將所有傳感器輸出電壓信號經電子模擬開關通道轉換，運放差動放大集中處理后，可將由大到小的輸出電壓轉換成0－5V或0－10mA標準輸出，直接用儀表顯示或送入微機進行檢測處理。
權利要求1.一種直接導電式液位傳感器，它包括金屬管、轉換電路，其特征在于金屬管(1)內設有由電阻(8)、可控硅(9)組成的“∏”型轉換網絡線路板(5)；檢測液位的導線(4)其中一根的端頭與可控硅(9)相接，另一根的端頭與轉換線路板(5)上的電源線(6)相接，導線(4)另一段穿過金屬管(1)上的穿線孔(3)并設置在金屬管(1)的外部。
2.按權利要求1所述的直接導電式液位傳感器，其特征在于金屬管(1)由多節管對接組成，連接部由外套管(2)固定連接。金屬管(1)上設有一排多個穿線孔(3)。
3.按權利要求1、2所述的直接導電式液位傳感器，其特征在于穿線孔(3)內設有絕緣密封墊(7)，導線(4)緊密穿過絕緣密封墊(7)。
專利摘要本實用新型公開了一種直接導電式液位傳感器。該液位傳感器，是在一個多節封閉的金屬管內設一個“∏”形轉換電路，檢測液位的導線，其中一段設置在金屬管的外部，以便接觸液位，測定液位的高度。這種液位傳感器采用可控硅開關電路，具有工作可靠、使用壽命長、檢測精度高等特點。
文檔編號G01F23/22GK2202917SQ93235568
公開日1995年7月5日 申請日期1993年12月17日 優先權日1993年12月17日
發明者鄭應智, 李學文, 李為華, 崔喜平 申請人:鄭應智