[发明专利]一种蓄热式换热系统温度及液位一体式采集变送装置

说明书

本发明涉及一种蓄热式换热系统温度及液位一体式采集变送装置。其中，所述装置包括多路电极式液位采集探头、多路NTC 10K热电阻采集探头和一体式温度及液位采集变送控制器。本发明通过RS485串行通信接口与上位机系统进行通信，通信协议为标准modbus_RTU协议。当需要多台一体式温度及液位采集变送控制器联合使用时，所述一体式温度及液位采集变送控制器可通过三线制串行扩展总线进行变送器的模块化级联扩展，从而减少RS485串行总线上的节点挂载数目，提高采集速率。所述电极式液位采集探头采用n+1采集工作模式，避免传统意义上公共电极发生故障而导致整个液位电极检测系统瘫痪的情况发生。

技术领域

本发明涉及一种温度及液位采集变送装置，具体涉及一种蓄热式换热系统温度及液位一体式采集变送装置。

背景技术

蓄热式换热系统主要用于供暖行业，由于需要测量温度和液位的点数比较多，然而目前大多数温度和液位的变送器都是单路测量或者双路测量，不但成本较高，而且控制难度较大，因此影响测量准确度。

发明内容

本发明的目的是针对蓄热式系统中温度和液位测量点多的问题，提供一种蓄热式换热系统温度及液位一体式采集变送装置，能够保证一个采集变送控制器可以同时采集多点温度和液位，从而降低成本，增加测量准确度。

本发明的思路是，考虑到蓄热式系统需要采集的温度和液位点多的问题，结合蓄热换热系统水体温度较高的特点，采用电极式液位采集探头，结合电容耦合式电路，采用液位电极n+1采集工作模式进行液位采集；通过采集NTC 10K热电阻探头的阻值变化进行温度测量；采用RS485串行通信接口实现与上位机系统通信，通信协议采用标准modbus_RTU协议；通过三线制串行扩展总线实现控制器与控制器之间的级联扩展。

本发明采用以下技术方案予以实现：

一种蓄热式换热系统温度及液位一体式采集变送装置，其主要包括：多路电极式液位采集探头、多路NTC 10K热电阻采集探头和一体式温度及液位采集变送控制器。

该装置可以由一个或多个一体式温度及液位采集变送控制器构成，每个采集变送控制器包括1个MCU和与其连接的6路液位电极采集调理电路及液位电极探头、6路10KNTC采集电路及热电阻探头、RS485通信单元、DC电源输入单元、三线制串行扩展总线，每个采集变送控制器可单独完成6路电极液位采集和6路热电阻温度采集。

工作时6路液位电极采集调理电路及液位电极探头采集储热系统水容器中的液位信息，上位机系统通过RS485接口与本发明进行通信，判断水的体积是否符合系统运行，当水体积不能满足系统正常运转时，上位机控制补水机构进行补水，保证液位量足够。

在一些实施例中，液位电极采集调理电路及液位电极探头为5+1采集工作方式，即5路电极做为电平输出电极，增强瞬态负载能力，1路电极作为电平采集电极，逐次循环，使得各电极均可作为电平采集电极进而判定液位状态，又可作为电平输出电极进行高电位输出，避免传统意义上公共电极发生故障时，整个液位电极检测系统瘫痪的情况发生。

进一步地，液位电极采集调理电路为电容耦合式结构，该结构在液位电极作为电平输出电极进行高电位输出时，只会在高电位输出初期产生一个高电平脉冲，而后会处于直流截止状态，减缓电极在水体中的电化学腐蚀；当电平输出电极进行高电位输出时，若此时电平输出电极与电平采集电极之间有水存在，则同时会在电平采集电极采集到一个高电平脉冲信号，若经过数次采集该高电平信号依然存在，即可判定当前电平采集电极所处位置有水存在，若经过数次采集在电平采集电极采集到连续的低电平信号，则判断当前电平采集电极所处位置无水存在。

一种蓄热式换热系统温度及液位一体式采集变送装置通过三线制串行扩展总线进行控制器与控制器之间的级联扩展，实现多蓄热设备集中测量。