[發明專利]一種高精度液位、溫度、密度多功能測量系統

無效

• 申請號: 201210240485.2
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN102778255A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 趙玉龍;牛喆;郭方方;王建軍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01F23/14;G01N9/26
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明屬于液位測量技術領域，特別涉及到一種高精度液位、溫度、密度多功能測量系統。

背景技術

液位測量是企業自動化的重要檢測指標，在生產過程中對罐、釜、塔等液位和界面的檢測與控制對自動化生產有著重要的意義。市場上液位測量儀器的種類很多，差壓式液位計是應用最為廣泛的種類之一，它的通過測量液體靜壓力來獲得液位信息，具有結構簡單、測量精確和安裝維修方便等特點，廣泛適用于化工、冶金、電站、水利、城市供水和工業廢水等領域。

但是，在現有差壓液位計液位計算公式中，采用的是固定的液體密度，一般被測液體的密度受溫度、壓力、成分等因素影響較大，造成壓力傳感器測量的壓力不確定度也比較大。在要求對液位進行高精度測量的場合，例如柴油、汽油小型罐箱，市場上普通的差壓液位計難以滿足其要求，而且現有液位計功能單一，不能測量液體的密度、溫度等信息，無法對液體信息進行全面的反饋。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種高精度液位、溫度、密度多功能測量系統，可以同時測量液體的液位、密度和溫度，具有精度高、靈敏度高、線性度好的特點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種高精度液位、溫度、密度多功能測量系統，包括液位變送器1，液位變送器1的輸出信號送入信號調理與顯示電路13；

所述的液位變送器1，其殼體頂部與連接桿2底部連接，連接桿2頂部通過轉接座3與防爆接線盒4相連，信號調理與顯示電路13固定于防爆接線盒4內，對比測量傳感器8和主液位測量傳感器6以上下分布垂直于液面的方式封裝于液位變送器1殼體內，位于下部的主液位測量傳感器6的背面還設置有溫度傳感器5，對比測量傳感器8、主液位測量傳感器6和溫度傳感器5的信號輸出端通過導氣電纜7和信號調理與顯示電路13的連接；

所述的信號調理與顯示電路13包括第一信號變送單元9和第二信號變送單元10，第一信號變送單元9和第二信號變送單元10的輸入端分別與主液位測量傳感器6和對比測量傳感器8的信號輸出端連接，第一信號變送單元9和第二信號變送單元10的輸出端分別與主處理器單元11的第一輸入端、第二輸入端連接，溫度傳感器5的信號輸出端和主處理器單元11的第三輸入端連接，主處理器單元11的輸出端和LED顯示單元12的輸入端連接。

所述的液位變送器1和連接桿2使用不銹鋼封裝結構。

所述的對比測量傳感器8和主液位測量傳感器6采用高精度MEMS微壓傳感器。

所述的溫度傳感器5采用數字型溫度傳感器DS18B20。

所述的第一信號變送單元9、第二信號變送單元10基于AD693芯片。

所述的主處理器單元11基于C8051F020單片機。

本發明測量簡單可靠，可高精度測量液位、密度和溫度；液位變送器1和連接桿2使用不銹鋼封裝結構不僅適用于普通水的測量，還適用于高溫、粘稠、腐蝕等介質特殊場合的液位測量。

附圖說明

圖1是本發明的原理框圖。

圖2是本發明外形結構示意圖。

圖3是液位變送器1結構示意圖。

圖4-（a）是主處理器單元11的電路圖，圖4-（b）是第一信號變送單元9的電路圖，圖4-（c）是第二信號變送單元10的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做詳細描述。

如圖1所示，一種高精度液位、溫度、密度多功能測量系統，包括液位變送器1，液位變送器1的輸出信號送入信號調理與顯示電路13；

如圖2和圖3所示，所述的液位變送器1，其殼體頂部與連接桿2底部連接，連接桿2頂部通過轉接座3與防爆接線盒4相連，信號調理與顯示電路13通過螺栓連接固定于防爆接線盒4內，對比測量傳感器8和主液位測量傳感器6以上下分布垂直于液面的方式封裝于液位變送器1殼體內，位于下部的主液位測量傳感器6的背面還設置有溫度傳感器5，對比測量傳感器8、主液位測量傳感器6和溫度傳感器5的信號輸出端通過導氣電纜7和信號調理與顯示電路13的連接；

所述的信號調理與顯示電路13包括第一信號變送單元9和第二信號變送單元10，第一信號變送單元9和第二信號變送單元10的輸入端分別與主液位測量傳感器6和對比測量傳感器8的信號輸出端連接，第一信號變送單元9和第二信號變送單元10的輸出端分別與主處理器單元11的第一輸入端、第二輸入端連接，溫度傳感器5的信號輸出端和主處理器單元11的第三輸入端連接，主處理器單元11的輸出端和LED顯示單元12的輸入端連接。