[实用新型]非接触式多功能遥测双色液位计

说明书

所属领域为国际专利分类G01F    23／00液位测量。

目前，电极液位测量法存在极化，污染，腐蚀等缺点，具有活动部分的液位测量存在磨损、堵塞等问题。

本发明的目的是为了克服上述缺点，提供一种非接触式多功能遥测双色液位计可以进行液位报警，液位控制，液位遥测，不仅能测导电液体，也能测非导电液体。

本实用新型的工作原理是用液位传感器，将液位的高低转换成电平的高低，传送到显示端，输入到数字电路进行处理，再由双色显示器显示其液面的位置。

液位传感器是液位计的主要组成部分，由于被测对象不同，需选用不同类型的传感器，下面分别叙述各种传感器的原理，结构及其应用。

一次反射液位传感器，如图1所示，红外发射管发出的光，由等腰直角棱镜的直角面垂直射入棱镜后。有两束光路可走，一束光穿过棱镜底面，直接进入被测液体，另一束光是经棱镜底面反射后，射到接收管，如果发出的红外光在棱镜底面的外侧迁到空气时，将光反射到光敏管，则光敏管导通，输出底电平；如果发出的红外光遇到的是液体，则没有反射光进入光敏管，光敏管截止，输出高电平，这样传感器就把液位的高低，转换成电平的高低，实现了非电量转换。一位一次液位传感器结构如图2，在长方体的透明塑料块上的小方槽内放上红外发射管3和接收管4用塑料片把端面密封、同时引出管角线，两方槽的上端面实际上是等腰直角棱镜直角面的一部分，等腰直角三角形的底面贴近观测窗，作成一体化棱镜。红外发射、接收管分别垂直于两个直角面。

二次反射一位液位传感器的红外发射、接收管固定在棱镜底面，两管平行且垂直于底面。

多位一次或多位二次液位传感器是由长条形等腰直角棱镜和数对红外发射、接收管组成。

液位传感器的棱镜和壳体可以作成一体，材料可以是玻璃或透明塑料。

非接触式多功能遥测双色液位计测试距离不受限制，可进行遥测，如图6所示，当延时单稳进入暂态时刻，发光管供电，接入可控电源，并将液位传感器输出高低电平置入移位寄存器，输出高电平，使清除单稳发出脉冲，清除串入并出移位寄存器原状态，使振荡器起振输出移位脉冲，使可控单稳保持在暂态，当并入并出移位寄存器最高位有低电平输出时振荡器停止，此时并入并出移位寄存器由上而下移位的位数与串入并出移位寄存器由下而上移位的位数相等。双色显示器两种颜色衔接处就是液面。

该电路特点是：（1）可控电源只有延时单稳在暂态时给发射管供电，因此延长了发射管的使用寿命，（2）可重单稳的暂态时间大于延时单稳的周期，一旦电路出现异常可重单稳就有脉冲输出，使报警器报警，（3）可预置被测液体的上限和下限，进行控制和报警。

附图说明：

图1是一次反射式液位传感器原理图。1被测液体2观测窗，3红外发射管，4接收管，5直角棱镜。

图2是一次反射式液位传感器结构图。5传感器一体化壳体，6测试面。

图3测量玻璃管内液位。7为玻璃管。

图4二次反射液位传感器剖面图。8为一体化壳体。

图5液位传感器、液面、双色显示器三者关系图。9光接收管，10传感器一体化壳体，11容器，12液面，13液体，14双色显示器，15双色发光管。

图6近距离遥测双色液位计电路原理图。虚线左测为液位传感器部分，右测为液位显示部分。

图7远距离遥测双色液位计电路图。

本实用新型的最佳实施例如图6所示，其中：

1R₁～1R_n红外发射管，3DU₁～3DU_n光敏接收三极管，LED₁双色发光二极管，BG₁～BG_n3D型三极管，D₁～D_n，硅二极管，S₁～S_n是液位报警，液位控制输出端，IR₁发射管，3DU₁接收管，LED₁为同一组（即管的型号右下角序号相同的为同一组）当光接收管3DU接收到反射光时其输出为低电平，此时双色发光管发红光。当接收管未收到反射光时其输出为高电平，此时双色发光管发绿光。液位传感器、液面、双色显示器，三者关系说明，在液面上面的所有光接收管其输出均为低电平，其与之相对应的双色发光管均发红光。在液面下面的光接收管其输出均为高电平与之相对应的双色发光管均发绿光。红绿两种颜色衔接处表示液面。