專利名稱：智能液位監控器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬電力自動化監測控制領域，特別涉及一種變壓器油 位、油溫智能液位監控器。
技術背景目前，對于變壓器液位監控類產品，國外相關廠家已有生產，但國外產品價格較高，每臺14000元至25000元。國內現有變壓器廠家 在需要具有4 20mA模擬量功能的油位監測產品時全部選用國外產 品。國外產品不但價格高、貨期長、售后不及時，且該類產品在白天 觀測可以，在夜晚觀測，其效果就很不理想。另外，國外相關產品沒 有溫度監測功能，其應用范圍受到很大局限。 實用新型內容本實用新型旨在克服現有技術的不足之處而提供一種結構合理， 觀測環境影響因素小，信息顯示全面，具有油位、油溫數顯及4 20mA 模擬量輸出的智能液位監控器。為實現上述實用新型目的，本實用新型的技術解決方案為智能 液位監控器，包括支架、位置信號采樣部分、與所述支架固定相接 的位置信號轉換部分、信號處理部分；所述位置信號采樣部分與位置 信號轉換部分相配接；所述信號處理部分包括A/D轉換部分、CPU、 輸出部分、系統設置部分；所述位置信號轉換部分發出的位置信號經A/D轉換后送入CPU迸行處理；CPU的處理結果經輸出部分輸出；所 述系統設置部分與CPU實現數據交換。作為一種優選方案，本實用新型所述輸出部分可包括輸出控制部分、DA轉換部分；所述輸出控制部分驅動輸出繼電器。作為另一種優選方案，本實用新型所述位置信號采樣部分包括浮漂體、 一端與浮漂體固定相接的傳動桿；所述位置信號轉換部分包 括轉換支架、配裝于轉換支架上的傳動軸；所述傳動軸的一端配有電 位器；所述傳動桿的另一端與傳動軸縱向配接。作為第三種優選方案，本實用新型所述的智能液位監控器，所 述位置信號采樣部分可為浮漂體；所述位置信號轉換部分包括轉換支 架、配裝于轉換支架上的電位器；所述浮漂體與電位器相配接并可沿 其軸向移動。作為第四種優選方案，本實用新型所述位置信號采樣部分包括 浮漂體、 一端與浮漂體固定相接的傳動桿；所述位置信號轉換部分包 括轉換支架、配裝于轉換支架上的傳動軸、電位器、與所述傳動軸固 定相接的數據顯示指針；所述數據顯示指針與電位器相配接。作為第五種優選方案，所述傳動軸的中部呈斷開狀態，其間配 有傳動彈簧；所述傳動彈簧與傳動軸固定配接。本實用新型具有結構簡單，可靠性高，功能齊全，顯示清晰，報 警顯示靈活等特點，其采用數碼管、陣列式LED發光二極管等數顯方
式顯示油位及油溫的狀態，白天夜晚觀測清晰，信息顯示全面，油位 和溫度量值可集中在一臺產品上。本實用新型同時具有油位和油溫的4 20mA模擬量輸出，報警狀態用戶可任意設定。


以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。但本 實用新型的保護范圍將不僅局限于下列內容的表述。 圖1為本實用新型整體結構示意圖；圖2為本實用新型位置信號采樣部分另一種實施方式結構示意圖； 圖3為本實用新型圖1部分位置信號轉換部分結構示意圖； 圖4為本實用新型信號處理部分電路原理框圖； 圖5為本實用新型信號處理部分另一種實施方式電路原理框圖； 圖6為本實用新型信號采集部分電路原理圖； 圖7為本實用新型A/D轉換部分電路原理圖； 圖8為本實用新型CPU部分電路原理圖； 圖9為本實用新型系統設置部分電路原理圖。
具體實施方式
如圖1 5所示，智能液位監控器，包括支架3、位置信號采 樣部分1、與所述支架3固定相接的位置信號轉換部分4、信號處理 部分；所述位置信號采樣部分1與位置信號轉換部分4相配接；所述 信號處理部分包括A/D轉換部分、CPU、輸出部分、系統設置部分;所述位置信號轉換部分4因受位置信號采樣部分1作用的影響，其電 位器阻值輸出隨之發生變化，位置信號轉換部分4發出的位置信號經
A/D轉換后送入CPU進行處理；CPU的處理結果經輸出部分輸出；所 述系統設置部分與CPU實現數據交換。所述輸出部分包括輸出控制部 分、DA轉換部分；所述輸出控制部分驅動輸出繼電器。對于位置信號的采集可以存在多種模式。如果采用旋轉驅動方式采集(圖1)，那么，本實用新型的位置信號采樣部分1的優選結構應包括浮漂體2、 一端與浮漂體2固定相接的傳動桿5;所述位置信號轉換部分4包括 轉換支架8、配裝于轉換支架8上的傳動軸7;所述傳動軸7的一端 配有電位器6;所述傳動桿5的另一端與傳動軸7縱向配接。考慮傳 動軸與電位器的匹配誤差，本實用新型所述傳動軸7的優選結構應為 分段式，其中部呈斷開狀態，其間配有傳動彈簧9;所述傳動彈簧9 與傳動軸7固定配接。這種結合方式能顯著提高傳動軸與電位器的匹 配度。如果采用直線形驅動方式采集(圖2)，那么，本實用新型的 位置信號采樣部分1應為浮漂體2;所述位置信號轉換部分4包括轉 換支架8、配裝于轉換支架8上的電位器6;所述浮漂體2與電位器 6相配接并可沿其軸向移動。這樣，油位發生變化時，浮漂體2即可 沿電位器6進行軸向移動，電位器6的阻值分配也將隨之發生變化。 本實用新型所述位置信號采樣部分1也可包括浮漂體2、 一端 與浮漂體2固定相接的傳動桿5;所述位置信號轉換部分4包括轉換 支架8、配裝于轉換支架8上的傳動軸7、電位器6、與所述傳動軸7 固定相接的數據顯示指針；所述數據顯示指針與電位器6相配接。本 實用新型采用上述結構時，在油位發生變化時，浮漂體2轉動，這時， 固定于傳動軸7上的數據顯示指針隨之同步轉動，數據顯示指針最終
導致與其配合的電位器6的阻值分配發生變化。木產品檢測與顯示控制部分可分開安裝。其中油位檢測依靠油位 變化至使變壓器油箱內浮球或隔膜上下運動來帶動擺桿或伸縮桿來 旋轉電位器將監控器提供的直流電壓信號分壓后提供給監控器的位置檢測信號采集電路，油溫檢測用PT100和18B20芯片兩種方式檢測 溫度，監控器上也有溫度采集電路，兩種信號經處理分別轉換成4 20mA模擬量和送入單片機進行邏輯處理，單片機的處理結果輸出到 產品的報警輸出部份，監控器報警輸出開關量來實現報警和控制功 能。數顯依靠數碼管和點陣發光二極管來實現。本產品還可以將油箱內的檢測裝置與顯示、控制部分分開安裝。 還可實現RS232或RS485等與計算機通訊。變阻器將機械運動轉換成電阻信號傳送到AD模塊，AD模塊將信 號轉換成數字信號傳送到CPU，經CPU處理后將結果送到輸出部分和 DA轉換，CPU還與系統設置進行數據交換。DA轉換將數字信號轉換 成4 20mA模擬量輸出(圖4)。電源部分提供各部位的直流電源， 輸出控制驅動輸出繼電器，鍵盤設定CPU的工作參數和系統參數，CPU 控制顯示模塊顯示工作參數和系統參數。其它與上一框圖一致(圖5)。 如圖1，浮漂體2隨油位上下變化而運動，隨之帶動擺桿5將 位置信號轉換部分4中的傳動軸7、傳動彈簧9旋轉；傳動軸7的旋 轉也將電位器6的旋鈕旋轉，這樣電位器6的輸出阻值發生變化；電 位器6的阻值變化相應使電位器6上的輸出電壓發生變化；電位器6 上的輸出電壓輸入到監控器上的位置檢測信號采集；監控器將采集到
的電壓信號一路經電路處理直接轉換成4 20mA模擬量，另一路經 A/D轉換后送入單片機；經單片機處理后送到顯示電路和報警輸出電 路。溫度傳感器10 (PT100或18B20)將溫度信號傳送到監控器的溫 度檢測信號采集；監控器將釆集到的溫度信號一路經電路處理直接轉 換成4 20mA摸擬量，另一路經A/D轉換后送入單片機；經單片機處 理后送到顯示電路和報警輸出電路。溫度傳感器10可置于圖1所示 位置，也可按用戶要求置于油箱其它位置。如圖6， LM358為溫度信號接收電路；AD694為模擬輸出電路； TLC1543和5045為系統設置電路；89C52為CPU電路；MD5-05為電 源部分。
權利要求1、智能液位監控器，其特征在于，包括支架(3)、位置信號采樣部分(1)、與所述支架(3)固定相接的位置信號轉換部分(4)、信號處理部分；所述位置信號采樣部分(1)與位置信號轉換部分(4)相配接；所述信號處理部分包括A/D轉換部分、CPU、輸出部分、系統設置部分；所述位置信號轉換部分(4)發出的位置信號經A/D轉換后送入CPU進行處理；CPU的處理結果經輸出部分輸出；所述系統設置部分與CPU實現數據交換。
2、 如權利要求l所述的智能液位監控器，其特征在于所述輸 出部分包括輸出控制部分、DA轉換部分；所述輸出控制部分驅動輸出繼電器。
3、 如權利要求1或2所述的智能液位監控器，其特征在于所述位置信號采樣部分(1)包括浮漂體(2)、 一端與浮漂體(2)固定 相接的傳動桿(5);所述位置信號轉換部分(4)包括轉換支架(8)、 配裝于轉換支架(8)上的傳動軸(7);所述傳動軸(7)的一端配有 電位器(6);所述傳動桿(5)的另一端與傳動軸(7)縱向配接。
4、 如權利要求1或2所述的智能液位監控器，其特征在于所 述位置信號采樣部分(1)為浮漂體(2);所述位置信號轉換部分(4)包括轉換支架(8)、配裝于轉換支架(8)上的電位器(6);所述浮 漂體(2)與電位器(6)相配接并可沿其軸向移動。
5、 如權利要求3所述的智能液位監控器，其特征在于所述傳動軸(7)的中部呈斷開狀態，其間配有傳動彈簧(9);所述傳動彈 簧(9)與傳動軸(7)固定配接。
6、如權利要求l或2所述的智能液位監控器，其特征在于所述位置信號采樣部分(1)包括浮漂體(2)、 一端與浮漂體(2)固定 相接的傳動桿(5);所述位置信號轉換部分(4)包括轉換支架(8)、 配裝于轉換支架(8)上的傳動軸(7)、電位器(6)、與所述傳動軸 (7)固定相接的數據顯示指針；所述數據顯示指針與電位器(6)相 配接。
專利摘要本實用新型屬電力自動化監測控制領域，特別涉及一種變壓器油位、油溫智能液位監控器，包括支架(3)、位置信號采樣部分(1)、與所述支架(3)固定相接的位置信號轉換部分(4)、信號處理部分；所述位置信號采樣部分(1)與位置信號轉換部分(4)相配接；所述信號處理部分包括A/D轉換部分、CPU、輸出部分、系統設置部分；所述位置信號采樣部分(1)發出的位置信號經A/D轉換后送入CPU進行處理；CPU的處理結果經輸出部分輸出；所述系統設置部分與CPU實現數據交換；所述輸出部分包括輸出控制部分、DA轉換部分；所述輸出控制部分驅動輸出繼電器。
文檔編號G05D9/00GK201017241SQ200720010039
公開日2008年2月6日 申請日期2007年1月8日 優先權日2007年1月8日
發明者欽 李, 李志剛 申請人:欽 李