[發明專利]射頻導納物位控制器

無效

• 申請號: 200710046301.8
• 申請日: 2007-09-21
• 公開（公告）號: CN101393461A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 趙元鴻
• 申請（專利權）人: 上海平迪凱特儀器儀表有限公司
• 主分類號: G05D9/00
• 分類號: G05D9/00;G01F23/26
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所
• 代理人: 徐筱梅

技術領域

本發明涉及測量控制儀器儀表，具體地說是一種射頻導納物位控制器。

背景技術

目前，工業上用來測量物位的儀表一般都是采用電容式物位計，它利用被測介質電容的變化來測量物位的高低。將金屬探棒插入盛有物料的容器內，金屬探棒作為電容的一個極，容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質即為物料及其上面的氣體。由于物料的介電常數ε1和物料上面空氣的介電常數ε2不同，比如：ε1>ε2，則當物料升高時，兩電極間總的介電常數值隨之加大因而電容量增大。反之當物料下降，ε值減小，電容量也減小。因此可通過兩電極間的電容量的變化來測量物料的高低。它的靈敏度主要取決于兩種介電常數的差值，而且只有ε1和ε2的恒定才能保證液位測量準確。電容式物位計雖能測量大多數的介質，但對黏附料、粉末以及帶靜電的物料的物位測量不夠準確，當物料黏附在探頭上后，兩電極間總的介電常數值隨之加大因而電容量增大，探頭上的信號通過物料對地進行充電產生電流，物位計就會發出報警信號。但這只不過是由于物料黏附在探頭上而不是真實物位，所以極易出現誤報警。隨著工業自動化程度的提高，現有的電容式物位計顯然已經滿足不了各種介質的物位測量，尤其是黏附料、粉末和帶靜電物料的物位測量。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種射頻導納物位控制器，它可以對黏附料、粉末和帶靜電物料的物位進行可靠、準確的測量，無論是液體、漿體、顆粒還是界面的測量都非常準確，不受掛料、溫度、壓力、密度、溫度甚至化學特性變化的影響，徹底解決了探頭因掛料而引起的誤報警，穩定性高，調試簡單方便，安裝后免維護。

本發明的目的是這樣實現的：一種射頻導納物位控制器，包括探頭、連接頭、表殼，特點是探頭由測量極、保護極組成，測量極為細長金屬桿，金屬桿外部分設有絕緣層，保護極為一金屬套管，套管外部分設有絕緣層，測量極套裝在保護極內；連接頭為空心管狀，其內套裝探頭，連接頭的一端與殼體螺紋連接；殼體內設有控制件；測量極、保護極由導線分別與控制件連接。

所述控制件包括電源電路、振蕩電路、調試電路、控制電路、繼電器，振蕩電路依次串接調試電路、控制電路、繼電器；電源電路分別接振蕩電路、控制電路；振蕩電路兩輸入端之間并接有靜電器件，振蕩電路一輸入端接有接地靜電器件。

本發明設計合理，結構簡單，它采用射頻導納測量技術，在探頭上增加一個電極來阻止測量電極對黏附料的充電以及靜電的對地釋放，避免了由于掛料、溫度、壓力、密度、溫度變化對物位測量的影響，徹底解決了探頭因掛料而引起的誤報警，它對黏附料、粉末和帶靜電物料的物位可進行準確的測量，無論是液體、漿體、顆粒還是界面的測量都非常準確，穩定性高，調試方便，安裝后免維護。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖

圖2為本發明控制件的結構示意圖

具體實施方式

參閱圖1，本發明包括探頭1、連接頭5、表殼6，探頭1由測量極2、保護極3組成，測量極2為細長金屬桿，金屬桿外部分設有絕緣層4，保護極3為一金屬套管，套管外部分設有絕緣層7，絕緣層4、7為PPS絕緣材料，測量極2套裝在保護極3內，探頭1的橫截面為四層同心圓結構，從圓心的測量極2往外依次為絕緣層4、保護極3、絕緣層7，連接頭5為空心管狀，其內套裝探頭1，連接頭5的一端與殼體6螺紋連接，殼體6內設有控制件8，測量極2、保護極3由導線分別與控制件8連接，表殼6的外側設有與控制器8連接的接地導線。

參閱圖2，控制件8包括電源電路9、振蕩電路10、調試電路11、控制電路12、繼電器13，振蕩電路10依次串接調試電路11、控制電路12、繼電器13，電源電路9分別接振蕩電路10、控制電路12，給整個電路供電，振蕩電路10的兩輸入端14、15之間并接有靜電器件16，振蕩電路10一輸入端15接有接地靜電器件17，輸入端14接保護極3，輸入端15接測量極2。

本發明是這樣工作的：將本發明的探頭1插入盛有物料的容器內，接地導線固接在容器壁上，電源電路9的正、負極接220V交流電或接24V直流電，探頭1與物料、容器形成一個大電容，探頭1和容器壁就相當于電容的正、負兩極，由于測量極2和保護極3上的信號頻率和大小是一致的，所以當有物料黏附在探頭1上時，測量極2與保護極3之間沒有電勢差，即使探頭1上掛料后它的阻抗也較小，不會有電流通過，電路測量到的只是測量極2對容器壁(地)的電流。因為具有屏蔽層作用的保護極3能阻擋電流沿探頭1返回流向容器壁，因而對地電流只能經測量極2通過被測物料流向容器壁。雖然保護極3與容器壁之間存在電勢差，兩者之間有電流流過，但該電流不被測量，也就不會影響測量的結果。這樣就將測量極2保護起來，不受掛料的影響。只有當容器中的物料確實上升并接觸到測量極2時，通過被測物料測量極2才能與大地之間形成被測電流，電路才會檢測到該電流，該電流信號經振蕩電路10、調試電路11、控制電路12處理后由繼電器13的輸出端子18輸出報警信號。