專利名稱：電容式數字顯示液面計的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子自動化儀器儀表類。
目前國內外使用的液面計有浮桶式、玻璃板(管)式、磁性浮子式、插入電容式等。當前較普遍應用的一種“插入式高壓電容液面計”中的電容式傳感器，其正電極采用金屬多股軟線，在軟線上固定有重錘，從設備外部直接插入到設備內，達到墜直。正電極的絕緣層是四氟乙稀，正電極對被測介質的防腐耐溫性強。被測設備的金屬容器體作為負電極。在變送器上用指針式儀表顯示被測液面的高度。電容式傳感器采用V型密封墊結構，保證了插入口的高壓密封性。
“插入式高壓電容液面計”存在的主要問題是電容式傳感器的負電極依靠金屬容器體，且被測介質必須是導電體，因而容器體必須是具有導電性能的材料。變送器對液面高度的顯示采用指針式直讀儀表，誤差大，精度低。液面計沒有液面險情自動報警裝置。因此，不能滿足當前實際使用中的各種需要。
本實用新型的目的在于將電容式傳感器制造成自身具有獨立的負電極，無論容器體和被測介質導電與否，均可應用。在變送器上采用石英晶體振蕩器和電子數字儀表，提高顯示精度。為了保證使用中的安全，還設有液面險情自動報警裝置。
本實用新型的技術解決方案是由電容式傳感器和變送器兩部分組成。電容式傳感器是由一個正電極和一個獨立的負電極構成。負電極是由一個導電材料制成，在該導電材料上造有若干個孔，負電極導電材料經過連接件與負電極接線柱相通，從負電極引出線固定螺釘上接一根導線，從引線口引出。正電極是將一個導電材料裝在絕緣管內，并將該導電材料裝在與負電極保持絕緣的正電極接線柱上的導電線固定螺釘上，在該螺釘上再接一個正電極導電線，從引線口引出。
還可將電容式傳感器制造成耐高壓和防爆式的結構。
變送器部分主要是基準信號源單元、數字顯示單元、上下限自動報警單元的電路。
基準信號源單元、電容式傳感器輸入端、液位電流轉換處理單元是將介質液面的變化量轉換為電容式傳感器的電容變化量，與基準信號源單元，由石英晶體振蕩器產生的準確度高的信號電壓一起輸入到液位電流轉換處理單元，通過該單元變成相應的電流變化量，一路送入數字顯示單元，產生直流輸出信號實現液位的檢測與控制，同時用該信號為上下限自動報警單元提供觸發信號，上下限自動報警是通過該單元可以予先設置的。
還有交、直流供電單元，為變送器供電。
本實用新型的優點和積極效果是電容式傳感器具有獨立的負電極不受使用設備的容器體材料和被測介質是否導電的限制，拓展了應用領域。結構簡單，安全可靠。變送器的設計由于采用了石英晶體振蕩器和數字顯示，因而提高了精度。險情自動報警裝置，使液面計增加了新的功能，為保障使用中的安全提供了方便。
圖1為電容式傳感器結構示意圖，其中包括，1正電極導電線，2負電極導電線，3絕緣管，4負電極，4A負電極孔，5定位螺栓，6正電極接線柱，7正電極導電線固定螺釘，8正電極接線柱螺釘，9負電極接線柱，10負電極導電線固定螺釘，11負電極接線柱螺釘，12組合部件，13墊圈，14襯套，15填料，16絕緣瓷管，17防塵套，18引線口螺栓，19墊圈，20密封螺栓，21接線盒，22密封圈，23接線盒蓋。圖2為電容式傳感器安裝結構示意圖，其中包括，24電容式傳感器，25外筒，26上連接器，27下連接器，28上截止閥，29下截止閥，30上法蘭盤，31下法蘭盤，32貯存罐。圖3為變送器電路原理圖，其中包括，33交流供電單元，34直流供電單元，35基準信號源單元，36電容式傳感器輸入端，37液位電流轉換處理單元，38數字顯示單元，(DY7135－I型4 1/2 位數字面板表)，39電壓電流轉換單元，40上下限自動報警單元，40－1下限報警控制器，40－2上限報警控制器。圖4為變送器外形示意圖，其中包括，41變送器，42上限報警指示燈，43電源開關，44電源指示燈，45上限報警予置旋鈕，46下限報警予置旋鈕，47量程校準旋鈕，48校零旋鈕，49下限報警指示燈，50顯示器。
以下結合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步描述。參照圖1電容式傳感器是將負電極(4)與組合部件(12)進行焊接，裝在接線盒(21)上，正電極導電線(1)裝在絕緣管(3)內，然后插入組合部件及負電極內，再依次裝上襯套(14)，填料(15)，墊圈(19)，絕緣瓷管(16)，正電極接線柱(6)，正電極接線柱螺釘(8)，負電極接線柱(9)，負電極接線柱螺釘(10)，裝上密封螺栓(20)，正電極導電線(1)用正電極導電線固定螺釘(7)固定在正電極接線柱(6)上，負電極導電線(2)用負電極導電線固定螺釘(10)固定在負電極接線柱(9)上，負電極導電線(2)通過引線口螺栓(18)引出，引線口螺栓(18)固定在接線盒(21)上，再依次裝上密封圈(22)，接線盒蓋(23)，最后裝上定位螺栓(5)。參照圖2，將電容式傳感器(24)裝入外筒(25)內，然后密封，接好上連接器(26)，下連接器(27)，打開上截止閥(28)和下截止閥(29)，貯存罐(32)內的介質通過上法蘭盤(30)，下法蘭盤(31)即可流入外筒(25)內，傳感器(24)則可以工作。變送器控制電路(參照圖3)是由10部分組成。變送器由交流220伏供電，輸出端ab為直流24伏，cd為直流5伏?；鶞市盘栍蒝1和JA－45(石英晶體振蕩器)及阻容件構成的晶體振蕩電路，基準信號電壓由Cb取出注入V2基極進行放大，通過C8加在B2初級Ⅰ上，B2次級Ⅱ上產生電壓UB，電容式傳感器(24)與液位變化成比例的CX輸入至ef端，由CX、C7、R11、B2次級Ⅱ組成的電路，回路電流I與CX的變化成正比，在R11上產生的電壓降通過Ic差動運算放大器放大處理后，一路送入數字顯示單元(38)上，該單元采用DY7135－I型4 1/2 位數字面板表，另一路經R16、R18送入由Ic2、V3、V4組成的電壓電流轉換單元(39)上，從而在V4的發射極上輸出4～20mA的輸出電流，在W6、W7上產生電壓降，作為上、下限報警單元的觸發信號。上限報警是增加W6上的電壓UW6，使V10的發射極電流Ie10增加，推動接觸器J2吸合，控制下限報警器工作，同時D4發光二極管亮。下限報警是減小W7上的電壓UW7，使V7的發射極電流Ie7增加，推動接觸器J1吸合，控制下限報警器工作，D5發光二極管亮。圖中C7為數字顯示單元(38)零位校準，W3為量程標準，W4為4mA輸出校準，W5為20mA輸出校準，W6為上限報警予置，W7為下限報警予置，變送器的外形如圖4，打開電源開關(43)電源指示燈(44)亮，調整校零旋鈕(48)使顯示器(50)上顯示零，調節下限予置旋鈕(46)，使下限報警指示燈(49)亮調節量程校準旋鈕(47)，使顯示器(50)，顯示為1200，調節上限報警予置旋鈕(45)使上限報警指示燈(42)亮。
本電容式數字顯示液面計，功能多，安全可靠。連接器、法蘭盤與現有各類液面計互換性好。電容式傳感器有獨立的負電極，應用面廣，結構簡單，便于加工制造，有較大的實用價值，易于推廣應用。
權利要求1.一種由電容式傳感器(24)的正電極導電線(1)，外筒(25)，上連接器(26)，下連接器(27)，交流供電單元(33)，直流供電單元(34)電容式傳感器輸入端(36)，液位電流轉換處理單元(37)，電壓電流轉換單元(39)組成的電容式數字顯示液面計，其特征在于電容式傳感器(24)上有一個獨立的負電極(4)，變送器(41)上裝有基準信號源單元(35)數字顯示單元(38)，上下限自動報警單元(40)。
2.如權利要求1所述的電容式數字顯示液面計，其特征在于負電極(4)上造有許多負電極孔(4A)，并裝有組合部件(12)，負電極接線柱(9)，負電極導電線(2)。
3.如權利要求1所述的電容式數字顯示液面計，其特征在于基準信號單元(35)上裝有一個石英晶體振蕩器(JA－45)。
4.如權利要求1－3所述的電容式數字顯示液面計，其特征在于數字顯示單元(38)上裝有顯示器(50)。
5.如權利要求1－3所述的電容式數字顯示液面計，其特征在于在上下限自動報警單元上(40)上裝有上限報警控制器(40－2)上限報警指示燈(42)，上限報警予置旋鈕(45)，下限報警控制器(40－1)，下限報警指示燈(49)，下限報警予置旋鈕(46)。
專利摘要電容式數字顯示液面計，屬于電子自動化儀器儀表類。本實用新型由電容式傳感器和變送器兩部分組成。電容式傳感器具有獨立的負電極，不受使用設備容器體材料和被測介質是否導電的限制，拓展了應用領域。結構簡單，安全可靠。變送器的基準信號源采用了石英晶體振蕩器以及液面高度采用了數字顯示，因此提高了精度，還增加了上下限自動報警功能，為保障用戶使用中的安全，提供了方便。該液面計有較大的實用價值，易于推廣應用。
文檔編號G01F23/22GK2042952SQ88203078
公開日1989年8月16日 申請日期1988年2月4日 優先權日1988年2月4日
發明者周德杰, 張立三, 孟君武, 董丕立, 李保生 申請人:吉林市南化儀表廠
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
