專利名稱：兩相液體霍爾數字顯示界面儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于測量儀器領域，特別涉及一種兩相液體霍爾數字顯示界面儀。
目前可供使用的界面儀有很多種。例如干簧式界面儀，這種界面儀是有觸點的，易磁化，時間一長，觸點磁化后即不能工作。另一種壓力式界面儀，這種界面儀的測量范圍很小，且結構復雜。還有阻抗式及光纖式界面儀，它們只能測量上、下限兩點，不能連續測量。
本實用新型的目的是提供一種采用霍爾開關組件作為敏感元件組成的磁敏傳感器探頭(測桿)和浮球，并采用放大比較電路和微處理器的兩相液體霍爾數字界面儀。
按照本實用新型的兩相液體霍爾數字顯示界面儀，由霍爾傳感器、信號傳輸線和數據處理器所組成。
按照本實用新型的兩相液體霍爾數字顯示界面儀，其霍爾傳感器由裝有傳感器的測桿，穿在此測桿上的浮球和與此測桿相連接的防爆接線盒所組成，防爆接線盒和信號傳輸線相連接。
按照本實用新型，所說的信號處理器由放大比較電路，聲光報警器，微處理器和數字顯示器所組成，信號傳輸線路接向放大比較電路，而此放大比較電路分別和聲光報警器、微處理器相連接，其另一個輸出口L1和控制裝置相接，微處理器和數字顯示器相接，其另外兩個輸出口L2、L3分別和打印裝置和模擬信號裝置相連接。
按照本實用新型，所述的測桿中的傳感器由霍爾開關組件CS1，倒相器，可控硅無觸點開關和電阻分壓器所連接成，所述的倒相器由一個電阻、一個倒相三極管和另一個電阻所連接成，倒相三極管的另一端和串接電阻分壓器之間的某點相接，串接電阻組的兩端分別接電壓VC和另一個電阻，其間的某點和傳感器輸出端相接。
按照本實用新型的兩相液體霍爾數顯界面儀，所述的放大比較電路入口端和信號傳輸線路相接，入口端上有兩個串接電阻，其中間點和一個放大器相接，此放大器分別外兩個放大器的負極相接，它們的正極分別接向一個可調電位器，此可調電位器串接兩個電阻，其中一個接地，另一個接電壓VCC。
按照本實用新型，根據不同的液體，采用不同密度的浮球，浮球內設有磁鋼。在上界面上浮球內磁鋼的作用下，作為磁敏開關的霍爾開關就將代表界面高度的電壓信號送入二次儀表，即數據處理器中進行信號處理，經處理后的信號分別用于顯示、報警、打印和控制等功能。
采用本界面儀能連續在線測量125℃以下的兩相液體界面和液面，具有數字顯示，上、下限報警、實時控制和打印等功能，并且采用了單片機微處理功能，具有智能化功能。
在進行測量時，當浮球達到界面位置時，浮球內的磁鋼將霍爾開關CS1翻轉為低電平，經倒相器倒相后控制可控硅導通，界面信號經可控硅送到信號傳輸線上進入數據處理器中進行處理。如果浮球在另一個位置N上，則N級開關接通，將N點的電壓信號送入二次儀表中處理。分壓器串接電阻的個數可根據需要選擇，即可任意選擇霍爾開關電路的級數。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型的結構框圖。
圖2為霍爾開關電路。
圖3為數據處理器電路圖。
如圖1所示，本實用新型的兩相液面霍爾數字顯示界面儀，由霍爾傳感器(1)、數據處理器(3)及連接霍爾傳感器(1)和數據處理器(3)的信號傳輸線(2)所組成。
如圖1所示，霍爾傳感器(1)由裝有霍爾開關的測桿(11)，穿在此測桿(11)上的浮球(12)，和與此測桿(11)相連接的防爆接線盒(13)所組成，霍爾開關通過防爆接線盒(13)和信號傳輸線(2)相連接。
如圖1所示，信號處理器(3)由放大比較電路(32)、聲光報警器(31)、微處理器(34)和數字顯示器(33)所組成，信號傳輸線(2)接向放大比較電路(32)，此放大比較電路(32)分別和聲光報警器(31)、微處理器(34)相聯接，其另一個輸出口L1和控制裝置相聯接。微處理器(34)和數字顯示器(33)相接，其另外兩個輸出口L2、L3分別和打印裝置及模擬信號裝置相聯接。
如圖2所示，霍爾開關由霍爾開關組件CS1，和此組件CS1相連接的倒相器R11、R12、G2，可控硅無觸點開關G1，和倒相器相聯接的電阻分壓器所組成，其輸出端為VD、VS。
如圖2所示，倒相器由并聯電阻R11、R12和倒相三極管G2所連接成，此倒相器分別和霍爾開關組件CS1、可控硅無觸點開關G1相聯，可控硅無觸點開關G1又和霍爾開關組件CS1及電阻分壓器相聯。
電阻分壓器由電阻R13，R14，……，RN所串接成，串接電阻個數取決于實際應用要求，在3～40個范圍內選定，電阻分壓器一端接電壓VC，另一端接地。
如圖3所示，放大比較電路(32)的入口端和信號傳輸線(2)相接，入口端有兩個串接電阻R1、R2，其中間點和放大器IC1相接，此放大器IC1又分別和另兩個放大器IC2、IC3的負極相接，這兩個放大器IC2、IC3的正極分別和電位器W1、W2相聯，和電位器W1相串接的R3-W1-R4，和電位器W2相串接的R5-W2-R6，分別組成用于設定液位上、下極限報警電壓值的分壓器，電阻R2、R3、R5分別接地，電阻R4、R6分別接電壓VCC。
采用本實用新型的兩相液體霍爾數字顯示界面儀，當浮球在界面位置時，浮球內的磁鋼將霍爾開關組件CS1翻轉為低電平，經R11、G2、R12組成的倒相器倒相后控制可控硅G1導通，這時A點的電壓信號，即界面信號，經可控硅G1送到傳輸線上進入二次儀表中進行處理。如浮球在N點位置，則N極的開關接通，將N點的電壓信號送入二次儀表中進行處理。極數N可以根據實際使用的需要來選定。
由霍爾傳感器送到二次儀表的信號經電阻R1、R2分壓得到所需要的信號經放大器IC1隔離后送到IC2、IC3，分別與正端的電壓相比較而得到上、下限報警信號及控制信號。由放大器IC1輸出的另一路信號送到微處理器電路中進行數據處理以實現數字顯示、打印及模擬輸出。
權利要求1.一種兩相液體霍爾數字顯示界面儀，其特征在于此界面儀由霍爾傳感器(1)、數據處理器(3)及連接霍爾傳感器(1)和數據處理器(3)的信號傳輸線(2)所組成，1)所述的霍爾傳感器(1)由裝有霍爾開關的測桿(11)，穿在此測桿(11)上的浮球(12)，與此測桿(11)相連接的防爆接線盒(13)所組成，霍爾開關通過防爆接線盒(13)和信號傳輸線(2)相連接，浮球(12)內設有磁鋼，2)信號處理器(3)由放大比較電路(32)、聲光報警器(31)、微處理器(34)和數字顯示器(33)所組成，信號傳輸線(2)接向放大比較電路(32)，此放大比較電路(32)分別和聲光報警器(31)、微處理器(34)相聯接，另一個輸出口L1和控制裝置相接，微處理器(34)和數字顯示器(33)相接，其另外兩個輸出口L2、L3分別和打印裝置及模擬信號裝置相聯接。
2.根據權利要求1的兩相液體霍爾數字顯示界面儀，其特征在于所述的霍爾開關由霍爾開關組件CS1，和此組件CS1相連接的倒相器R11、R12、G2，可控硅無觸點開關G1，和倒相器相聯接的電阻分壓器所組成，其輸出端為VD、VS，1)倒相器由并聯電阻R11、R12和倒相三極管G2所連接成，倒相器又分別和霍爾開關組件CS1、可控硅無觸點開關G1相聯，可控硅無觸點開關G1又和霍爾開關組件CS1及電阻分壓器相聯，2)電阻分壓器由電阻R13，R14，……，RN所串接成，串接電阻個數取決于實際應用要求，在3～40個范圍內選定，3)電阻分壓器一端接電壓VC，另一端接地。
3.根據權利要求1的兩相液體霍爾數字顯示界面儀，其特征在于所述的放大比較電路(32)的入口端和信號傳輸線(2)相接，入口端有兩個串接電阻R1、R2，其中間點和放大器IC1相接，此放大器IC1又分別和另兩個放大器IC2、IC3的負極相接，這兩個放大器IC2、IC3的正極分別和電位器W1、W2相聯，和電位器W1相串接的R3-W1-R4，和電位器W2相串接的R5-W2-R6，分別組成用于設定液位上、下極限報警電壓值的分壓器，電阻R2、R3、R5分別接地，電阻R4、R6分別接電壓VCC。
專利摘要本實用新型提供一種兩相液體霍爾數字顯示界面儀,由霍爾傳感器(1)、信號傳輸線(2)和數據處理器(3)所組成。霍爾傳感器由裝有霍爾開關的測桿(11)、穿在此測桿上的浮球(12)、防爆接線盒(13)所組成,浮球內設有磁鋼。信號處理器(3)由放大比較電路(32)、聲光報警器(31)、微處理器(34)和數字顯示器(33)所組成,由霍爾開關組件和不同密度的浮球相結合,可連續在線測量兩種液體的界面和液面,安全防爆,測量準確,結構簡單,維護方便,適用范圍廣。
文檔編號G01F23/22GK2284382SQ9622647
公開日1998年6月17日 申請日期1996年6月4日 優先權日1996年6月4日
發明者董風山, 王福雙, 董曙光 申請人:鞍山雙鷹自動化工程設備有限公司