[实用新型]一种带报警的红外光电数字液位计

说明书

本实用新型是一种用于液位测量的带报警装置的红外光电数字液位计。适用于多种场合的液位测量。

现有的液位信号装置是在预先整定的液位高程上发上限信号和下限信号，其中间液位的变化不能直观地监视。或者是液位的变化通过回转变压器转换为电信号经电线输送到监视地点，再由另一回转变压器转换成指针式指示仪表显示或者是机械齿转式显示器显示。其不足之处是线性差，响应速度慢，机械磨损大，成本高，读数难，易损坏，难以与计算机或自动记录机联用。

本实用新型的目的是为了避免现有技术的不足而提供一种数字液位计，它不仅能精确地测出多种场合的液位变化，而且能方便地在随意整定的液位数字上发报警信号。

本实用新型的目的可以通过下述措施达到：在一个特定直径的滑轮上，滑轮槽套着的绳子上一边是浮子，另一边是坠子。滑轮轴联着增速齿轮，增速齿轮驱动轮轴，轮轴外端同轴装有挡光针。两只红外光发光管和两只红外光接收管构成非接触式光电转换器。当液位变化时，浮子随着液面的升降带动滑轮经齿轮增速转动，使挡光针正转或反转遮挡两只红外光接收管，经红外光接收管把液面变化的高程信号转变为电信号。此电信号经电线传输到集成电路，经集成电路逻辑选择、延时、触发、可逆计数，数字显示器显示液位高程数字，编码电路与数码开关组成上限和下限液位的报警电路。由于挡光针的挡光次数是由滑轮的周长所决定的，因而计数器所记录的数字反映了液面的实际高程。

由于采用上述方案，与现有的技术相比具有使用方便、传输距离长、测量精度高，量程大，体积小，能耗低、寿命长等优点。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实施例光电转换器剖面构造图。

图2是本实施例信号逻辑电路。

图3是本实施例可逆计数显示报警电路。

光电转换器为图1所示：

光电转换器主要由浮子①、坠子②、滑轮③、齿轮④⑥、齿轴⑤⑦、挡光针⑧以及红外光发光管（L₁，L₂）红外光接收管（G₁，G₂）组成。

本实施例光电转换器动作原理：当液位上升时，浮子①上升，由绳子与浮子①连在一起通过滑轮③槽的坠子②下沉，使滑轮③、齿轮④顺时针转动，由于齿轮与齿轴的啮合，使齿轴⑤、齿轮⑥逆时针转动，齿轮⑥带动齿轴⑦连同挡光针⑧顺时针转动，挡光针转动180度挡光一次。液位每上升1毫米挡光针扫1次挡住红外发光管（L₁、L₂）的红外光，使红外受光管（G₁、G₂）因无红外光照射而绝止，经电路G₁和G₂各发出一个电信号。（电路见图2中虚线部分）。先挡光G₁后挡G₂为加（＋）。同理，当液位下降时，浮子①下沉经滑轮③、齿轮④、齿轴⑤、齿轮⑥、齿轴⑦使挡光针逆时针转动，挡光针先挡受光管G₂后挡G₁为减（－）。

液位每上升1毫米光电转换器得到1个“＋”信号，液位每下降一毫米光电转换器得到一个“－”信号，计数器计算的最小单位为毫米，计算精度为“±”1毫米（适用于水库型）。如果减少一级齿轮和齿轴，即得到液位每变化一厘米光电转换器得到一个信号，则计数的最小单位为厘米，计算精度为“±”1厘米（适用于电站型）。信号通过二根电线送至监视现场通过信号逻辑电路进行下一步的运转。

信号逻辑电路如图2所示。

信号逻辑电路主要由集成块CD40106B中的H_1～6六个斯密特触发器；集成块CD4013B中的D₁和D₂触发器；集成块CD4071B中1个2输入或门H₇；集成块CD4011B中的4个与非门Y_1～4及配合电路的电阻R_1～5，电容C_1～5组成。