[發(fā)明專利]鍋爐水位控制裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510482831.1
• 申請日: 2015-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN105180148B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于沖
• 申請（專利權(quán)）人: 于沖
• 主分類號(hào): F22D5/34
• 分類號(hào): F22D5/34;F24H9/20
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種檢測精度高，成本低，安全性好的鍋爐水位控制裝置及其控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有液位控制儀表存在調(diào)試不方便，需要專業(yè)的工程師，電路的信號(hào)飄移比較嚴(yán)重，信號(hào)的采集不穩(wěn)定，精度低，生產(chǎn)成本高，功能的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而不穩(wěn)定，對線圈的圈數(shù)和線徑有嚴(yán)格的要求的不足。

中國專利授權(quán)公開號(hào)：CN102650538A，授權(quán)公開日2012年8月29日，公開了一種汽車油耗組合測量系統(tǒng)及油箱水位傳感器標(biāo)定方法，主要包括：油箱、油箱出油管、汽車油耗計(jì)量儀數(shù)據(jù)線、汽車油耗計(jì)量儀、汽車油耗計(jì)量儀出油管、回油管、燃油泵、油箱水位傳感器、油箱水位傳感器數(shù)據(jù)線、單片機(jī)數(shù)據(jù)處理器、發(fā)動(dòng)機(jī)，單片機(jī)數(shù)據(jù)處理器同時(shí)與汽車油耗儀數(shù)據(jù)線及油箱水位傳感器數(shù)據(jù)線連接，實(shí)時(shí)計(jì)算與顯示汽車油耗計(jì)量儀的油耗和箱水位傳感器的油量。該發(fā)明的不足之處是，檢測精度低，無法發(fā)現(xiàn)傳感器故障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的液位控制儀表的檢測精度低、無法發(fā)現(xiàn)傳感器故障的不足，提供了一種檢測精度高，成本低，安全性好的鍋爐水位控制裝置及其控制方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種鍋爐水位控制裝置，所述鍋爐上設(shè)有進(jìn)水管和出水管；包括殼體，設(shè)于殼體內(nèi)的單片機(jī)和存儲(chǔ)器，設(shè)于殼體上的報(bào)警裝置及顯示器，設(shè)于鍋爐內(nèi)的溫度傳感器和水位傳感器；所述水位傳感器包括電感線圈、可在電感線圈中上下移動(dòng)的硅鋼棒、設(shè)于硅鋼棒下端的浮子和用于容納硅鋼棒下部和浮子的導(dǎo)向筒，導(dǎo)向筒下端設(shè)有直徑小于浮子直徑的開口，電感線圈和導(dǎo)向筒均與鍋爐固定連接；所述溫度傳感器設(shè)于電感線圈的銅線繞組上；進(jìn)水管和出水管上均設(shè)有電磁閥，單片機(jī)分別與2個(gè)電磁閥、報(bào)警裝置、電感線圈、存儲(chǔ)器、顯示器和溫度傳感器電連接。

本發(fā)明的水位傳感器用于檢測鍋爐中的水位，鍋爐的溫度通常在20℃-250℃的范圍內(nèi)，而溫度的變化會(huì)導(dǎo)致檢測電流值的漂移，因此，本發(fā)明增加了用于檢測電感線圈溫度的溫度傳感器，并經(jīng)過200至1000次試驗(yàn)，獲得了溫漂標(biāo)定系數(shù)表，溫漂標(biāo)定系數(shù)表中設(shè)有與電感線圈的溫度T、檢測信號(hào)的電流值相關(guān)的溫漂標(biāo)定系數(shù)T1；

隨著水位的波動(dòng)，硅鋼棒在電感線圈內(nèi)上下移動(dòng)，電感線圈產(chǎn)生電信號(hào)u(t)；設(shè)定起始時(shí)刻為a₀；

溫度傳感器檢測電感線圈的溫度T，單片機(jī)采集a₀時(shí)刻u(t)的一個(gè)值X，單片機(jī)利用X、T檢索溫漂標(biāo)定系數(shù)表，得到與X相對應(yīng)的溫漂標(biāo)定系數(shù)T1；單片機(jī)計(jì)算得到包含a₀時(shí)刻在內(nèi)的單位時(shí)間T2內(nèi)u(t)的最大值X2和最小值X1；

單片機(jī)利用公式計(jì)算并得到經(jīng)過溫漂修正的電流檢測值Z；

當(dāng)Z≥W2，單片機(jī)控制出水管的電磁閥打開時(shí)間B1后關(guān)閉；

當(dāng)Z≤W1，單片機(jī)控制進(jìn)水管的電磁閥打開時(shí)間B2后關(guān)閉。

從而實(shí)現(xiàn)鍋爐內(nèi)水位的自動(dòng)控制，檢測及控制更加精確，有效避免了溫度、檢測電流值、傳感器量程下限Y1、傳感器量程上限Y2、u(t)的最大值X2和最小值X1對檢測電流的影響，檢測及控制精度高、穩(wěn)定性和可靠性好；適應(yīng)范圍廣，不受電感線圈圈數(shù)和線徑的限制。

因此，本發(fā)明具有檢測及控制精度高、穩(wěn)定性和可靠性好；適應(yīng)范圍廣，不受電感線圈的圈數(shù)和線徑的限制的特點(diǎn)。

作為優(yōu)選，還包括無線收發(fā)器和升壓電路，無線收發(fā)器通過升壓電路與單片機(jī)電連接，無線收發(fā)器與手機(jī)或電腦無線連接。

當(dāng)水位過高或水位過低時(shí)，在報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信息及顯示器顯示報(bào)警信息的同時(shí)，無線收發(fā)器會(huì)向手機(jī)或電腦發(fā)送無線報(bào)警信號(hào)，從而使遠(yuǎn)程的工作人員及時(shí)獲得水位異常的消息。

作為優(yōu)選，單片機(jī)通過放大電路和555定時(shí)電路與電感線圈電連接。

作為優(yōu)選，所述報(bào)警處理裝置包括喇叭和蜂鳴器，喇叭和蜂鳴器均與單片機(jī)電連接。

一種鍋爐水位控制裝置的控制方法，包括如下步驟：

(5-1)存儲(chǔ)器中設(shè)有傳感器量程下限Y1，傳感器量程上限Y2、溫漂標(biāo)定系數(shù)表、與水位下限值相對應(yīng)的電流閾值W1和與水位上限值相對應(yīng)的電流閾值W2；溫漂標(biāo)定系數(shù)表中設(shè)有與電感線圈的溫度T、檢測信號(hào)的電流值相關(guān)的溫漂標(biāo)定系數(shù)T1；設(shè)定起始時(shí)刻為a₀；

(5-1-1)隨著水位的波動(dòng)，硅鋼棒在電感線圈內(nèi)上下移動(dòng)，電感線圈產(chǎn)生電信號(hào)u(t)；