低功耗干簧管式阀位变送器及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变送器，尤其涉及一种低功耗干簧管式阀位变送器及其控制方法。
【背景技术】
[0002]阀位是指各种阀门的开关位置，它反应了阀门的开关程度。阀位是阀门控制过程中所涉及的主要参数之一。阀位不仅是物料耗量的参数，也是保证连续生产和设备安全的重要参数。特别是在现代化工业中，生产规模大，速度高，且常有高温、高压、强腐蚀性或易燃易爆环境，对于阀位的监视更是至关重要。
[0003]因此，阀位检测技术在现代化工业过程控制中占重要地位。阀位变送器在电站、石化、油田等工业领域得到广泛的应用。通过对阀位的测量，获得阀位的连续变量或开关量信号，以便调节物料的流入流出流量，从而实现对物料的处理以及加工过程最优化的控制。
[0004]现有技术中采用电池供电的阀位变送器可极大地解决变送器线缆布线等问题，同时极大地增强了设备在易燃易爆等环境的应用场所等适应性。但是当采用电池供电方案时，如何提高阀位变送器的使用寿命，降低其功耗是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明公开了一种低功耗干簧管式阀位变送器及其控制方法，用以解决现有技术中采用电池供电导致的传感器使用寿命短的问题。
[0006]本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的:
一种低功耗干簧管式阀位变送器，其中，包括:一微控制单元，所述微控制单元连接有一采样保持电路、一标定按钮电路、一数字传感器、一电源模块，所述微控制单元还连接有一通信接口，采样保持电路连接有一干簧管传感器。
[0007]如上所述的低功耗干簧管式阀位变送器，其中，所述通信接口连接有一数字显示
目.ο
[0008]如上所述的低功耗干簧管式阀位变送器，其中，所述通信接口连接有一通信模块。
[0009]如上所述的低功耗干簧管式阀位变送器，其中，所述通信模块为:有线通信模块或无线通信模块。
[0010]如上所述的低功耗干簧管式阀位变送器，其中，所述干簧管传感器包括:多个电阻串联设置，任意两所述电阻与电源输出端之间均连接有一干簧管，所述多个干簧管依次自上至下设置，所述多个干簧管安装在一阀杆的一侧，所述阀杆的顶端安装有一磁性螺帽结构。
[0011]如上所述的低功耗干簧管式阀位变送器，其中，所述数字传感器分布安装在所述干簧管传感器内。
[0012]一种低功耗干簧管式阀位变送器的控制方法，其中，微控制单元控制采样保持电路、干簧管传感器、数字传感器工作，采样保持电路控制干簧管传感器检测阀位开度信息并传送至微控制单元，微控制单元对采样保持电路发送的信息进行处理并传输至通信接口 ；数字传感器检测阀位信息，如阀位信息保持一固定值达到设定时间，则数字传感器触发微控制单元进入低功耗休眠模式，微控制单元关闭干簧管传感器供电，微控制单元关闭通信接口 ；微控制单元进入低功耗休眠模式后，数字传感器检测阀位信息，如果阀位信息发生变化，则数字传感器唤醒微控制单元切换工作模式，微控制单元控制接通干簧管传感器供电检测阀位信息，微控制单元控制打开通信接口。
[0013]如上所述的低功耗干簧管式阀位变送器的控制方法，其中，数字传感器进行冗余测量，对阀位状态进行检测，并加入动作唤醒检测，优化变送器的功耗设计。
[0014]如上所述的低功耗干簧管式阀位变送器的控制方法，其中，微控制单元通过通信接口将数据传输至显示接口进行显示。
[0015]如上所述的低功耗干簧管式阀位变送器的控制方法，其中，微控制单元通过通信接口将数据传输至通信模块，通信模块通过有线或无线的方式将数据传输至上位机。
[0016]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明解决了现有技术中采用电池供电导致的传感器使用寿命短的问题，采用干簧管作为传感器，并且增加一数字传感器，实现双传感器冗余结构，极大地增强了变送器的稳定性，并加入动作唤醒机制，采用极低功耗设计，具有较长的使用寿命，结构简单，安装方便，抗干扰能力强。本发明能在高温辐射和强烈振动等恶劣条件下工作，可适用于工业企业在生产过程中进行测量和控制生产过程，主要用作阀门开关量的连续测量和指示。
【附图说明】
[0017]图1是本发明低功耗干簧管式阀位变送器的结构框图；
图2是本发明低功耗干簧管式阀位变送器的干簧管传感器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述:
图1是本发明低功耗干簧管式阀位变送器的结构框图，图2是本发明低功耗干簧管式阀位变送器的干簧管传感器的结构示意图，请参见图1、图2，一种低功耗干簧管式阀位变送器，其中，包括:一微控制单元I (MCU)，微控制单元I连接有一采样保持电路2、一标定按钮4电路、一数字传感器6、一电源模块7，微控制单元I还连接有一通信接口 5，采样保持电路2连接有一干簧管传感器3，本发明具有两个传感器，干簧管传感器3具备分辨率高，接口简单的特性，适合阀门开度的检测，数字传感器6可按需要分布于重点区域检测，适合阀门开关状态的检测，采用两种不同的传感器具有相互关联性低，工作稳定性高的特点。
[0019]本发明的通信接口 5连接有一数字显示装置，用以对阀位信息进行显示。
[0020]本发明的通信接口 5连接有一通信模块，通信模块可以为:有线通信模块或无线通信模块，本发明可以通过无线传输的方式进行数据的传输，消除了传输距离和环境的限制。
[0021]本发明的干簧管传感器3包括:多个电阻串联设置，任意两电阻与电源输出端之间均连接有一干簧管31，多个干簧管31依次自上至下设置，多个干簧管31安装在一阀杆的一侧，阀杆的顶端安装有一磁性螺帽结构32。
[0022]本发明的数字传感器6分布安装在干簧管传感器3内ο
[0023]本发明的微控制单元I上连接有一标定按钮4，用以标定特定闸阀的最大最小量程。
[0024]本发明的微控制单元I还连接有一电源模块7。
[0025]本发明还公开了一种低功耗干簧管式阀位变送器3的控制方法，其中，微控制单元I控制采样保持电路2、干簧管传感器3、数字传感器6工作，采样保持电路2控制干簧管传感器3检测阀位信息并传送至微控制单元I，微控制单元I对采样保持电路2发送的信息进行处理并传输至通信接口 5 ;数字传感器6检测阀位开度信息，数字传感器6可监测阀位大致位置，如阀位信息保持一固定值达到设定时间，则数字传感器6触发微控制单元I进入低功耗休眠模式，微控制单元I关闭干簧管传感器3供电，微控制单元I关闭通信接口 5 ;微控制单元I进入低功耗休眠模式后，数字传感器6检测阀位信息，如果阀位信息发生变化，则数字传感器6唤醒微控制单元I，微控制单元I控制接通干簧管传感器3供电检测阀位信息，微控制单元I控制打开通信接口 5。
[0026]本发明可通过标定按钮4标定特定闸阀的最大最小量程。
[0027]本发明的数字传感器6进行冗余测量，以增加系统工作稳定性。
[0028]本发明的微控制单元I通过通信接口 5将数据传输至显示接口进行显示。
[0029]本发明的微控制单元I通过通信接口 5将数据传输至通信模块，通信模块通过有线或无线的方式将数据传输至上位机。
【主权项】
1.一种低功耗干簧管式阀位变送器，其特征在于，包括:一微控制单元，所述微控制单元连接有一采样保持电路、一标定按钮电路、一数字传感器、一电源模块，所述微控制单元还连接有一通信接口，采样保持电路连接有一干簧管传感器。
2.根据权利要求1所述的低功耗干簧管式阀位变送器，其特征在于，所述通信接口连接有一数字显示装置。
3.根据权利要求1所述的低功耗干簧管式阀位变送器，其特征在于，所述通信接口连接有一通信模块。
4.根据权利要求3所述的低功耗干簧管式阀位变送器，其特征在于，所述通信模块为:有线通信模块或无线通信模块。
5.根据权利要求1所述的低功耗干簧管式阀位变送器，其特征在于，所述干簧管传感器包括:多个电阻串联设置，任意两所述电阻与电源输出端之间均连接有一干簧管，所述多个干簧管依次自上至下设置，所述多个干簧管安装在一阀杆的一侧，所述阀杆的顶端安装有一磁性螺帽结构。
6.根据权利要求5所述的低功耗干簧管式阀位变送器，其特征在于，所述数字传感器分布安装在所述干簧管传感器内。
7.—种低功耗干簧管式阀位变送器的控制方法，其特征在于，微控制单元控制采样保持电路、干簧管传感器、数字传感器工作，采样保持电路控制干簧管传感器检测阀位信息并传送至微控制单元，微控制单元对采样保持电路发送的信息进行处理并传输至通信接口 ； 数字传感器检测阀位开度信息，如阀位信息保持一固定值达到设定时间，则数字传感器触发微控制单元进入低功耗休眠模式，微控制单元关闭干簧管传感器供电，微控制单元关闭通信接口； 微控制单元进入低功耗休眠模式后，数字传感器检测阀位信息，如果阀位信息发生变化，则数字传感器唤醒微控制单元，微控制单元控制接通干簧管传感器供电检测阀位信息，微控制单元控制打开通信接口。
8.根据权利要求7所述的低功耗干簧管式阀位变送器的控制方法，其特征在于，数字传感器进行冗余测量。
9.根据权利要求7所述的低功耗干簧管式阀位变送器的控制方法，其特征在于，微控制单元通过通信接口将数据传输至显示接口进行显示。
10.根据权利要求7所述的低功耗干簧管式阀位变送器的控制方法，其特征在于，微控制单元通过通信接口将数据传输至通信模块，通信模块通过有线或无线的方式将数据传输至上位机。
【专利摘要】本发明公开了一种低功耗干簧管式阀位变送器及其控制方法，涉及变送器领域，包括：一微控制单元，所述微控制单元连接有一采样保持电路、一标定按钮电路、一数字传感器、一电源模块，所述微控制单元还连接有一通信接口，采样保持电路连接有一干簧管传感器。本发明采用干簧管作为传感器，并且增加一数字传感器，实现双传感器冗余结构，加入动作唤醒机制，采用极低功耗设计，具有较长的使用寿命，结构简单，安装方便，抗干扰能力强。
【IPC分类】F16K37-00
【公开号】CN104565519
【申请号】CN201410844802
【发明人】周俊杰, 王鑫, 倪敏, 包伟华
【申请人】上海自动化仪表股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日