[实用新型]光电式液位显示控制报警仪

说明书

本实用新型属于液位显示控制技术领域。

目前使用的液位显示控制仪大都如同中国专利CN2064516U那样，其传感器由钢管、浮球、法兰、干簧开关阵等组成。笨重复杂、磁钢升降时园柱型磁场同时包围几只干簧管。对于簧管安匝数要求严，而干簧管参数离散性大，它必须有2只干簧管同时闭合一段时间，才能保证其显示不中断，干簧阵位于蒸汽导管旁加保护罩时，其温度超过其环境温度上限55℃。干簧管直接带动继电器，而继电器吸合电流≥80mA，超出其最大负荷（12V，50mA）。传输线多，安装维修复杂。

本实用新型之目的是克服上述产品缺陷，提供一种功能齐全、成本低、结构新颖、性能可靠、2线远传数字信号，集成电路光电式液位显示控制报警仪。

本实用新型采取下列技术方案。在两面平行的条状玻璃板的一个平面上事先制作一排轴线平行距离相等的凸透镜阵列④，将其安装在平板玻璃液位计的一个侧面，在透镜阵正水平前方安装一竖排由带聚光头的白炽灯或红外LED组成的光源阵列①。在玻璃液位计的另一侧面，安放一竖排光电管阵列⑧，每只光电管置于一个暗盒内，其受光头处开孔并对准对面的透镜，形成光源、透镜、光电管三个一组，一一对应，轴线在同一水平线上。若干个这样的单元排在同一竖直平面内，每只光电管反偏置在正电源和对应的反相器入端，反相器的出端接对应的双向开关的控制端，而双向开关接在编码IC1、IC2的一个输出端和振荡器的控制端P之间，根据透镜成象和光线穿过两面平行玻璃板不改变传播方向等原理，使聚光灯的光斑位于对应透镜前f和2f之间，透镜成的放大象穿过玻璃液位计后正好落在光电管的受光头上（红外管芯位于透镜焦点上，经透镜变成一束平行光直射对应的光电管）。光电管和对应反相器入端接地电阻对电源分压以决定反相器入端对地电位，受光时光电管内阻＜＜100K，反相器入端电位高于开门电平而输出低电平，不受光时光电管内阻＞＞1500K，反相器入端电位低于关门电平而输出高电平。玻璃液位计空腔内放一浮子，其高度小于两透镜中心距使之一次只能挡一只光电管的光线。浮子升降时挡住哪只光电管的光，与之相应的反相器输出高电平而开启对应的双向开关，该开关又由它处的位置决定振荡器产生脉冲的个数，从而把液位的高度变成了与之对应的数字量，脉冲远传至解码电路经整形把它译码输出相应的一个高电位指令信号去驱动各个单元电路实现模拟LED显示。控制、报警、0～10mA输出。

现以本实用新型实施例之一，锅炉示控报警仪说明工作过程。光电传感器中有16个光电单元。每个代表10mm水位，从最低安全水位－80mm到最高安全水位＋70mm全水位150mm，位于玻璃液位计正中心的光电单元代表0水位，当水位上升到＋30时发出停泵指令，水位下降至－30时发出启泵指令。若失控，－30时不启泵，水位降至－40，－50时分别又发出启泵指令。若还失控，水降至－60时发出声光报警信号，若无人处理，当水位降至－70时发出联锁保护性停炉指令，强制停止鼓引风机、水泵、并经外接电铃扩大报警范围，在－80处重复发出停炉指令。高水位方向与之类似。

在－30、－20、－10、0、＋10、＋20处分别输出（0～10mA）电信号与电动机执行器配合实现锅炉连续给水，浮子在最高水位时LED显示全绿，在最低水位时LED显示全红。在其它位置时水为绿汽为红，红绿分界线为汽水分界面。

本实用新型与现有液位示控器相比体积小，结构简单，以光电器件代替机械构件，传输线少功能齐全，维修方便，液位采样精度高，通用集成件可靠性高、成本低，单元电路便于流水线生产。

附图说明：

附图1是本实用新型结构示意图，其中①光源阵 ②支架 ③导光管 ④凸透镜阵 ⑤液体 ⑥浮子 ⑦平板玻璃 ⑧光电管阵 ⑨暗盒 ⑩编码电路传输线LED显示排指示灯扬声器电源开关电源指示消音按钮箱体平板液位计

附图2是结构方块图。

附图3本实用新型实施例锅炉水位示控报警仪输出控制电路图。

附图4是电源原理图。