专利名称：一种光电式液面探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液面探测器，特别涉及一种光电式液面探测器。
背景技术：
目前，所使用的电子液面探测装置主要有电容式和电阻式两种形式的，电阻式电路简单，实现方便，但因其长期暴露在空气和液体等介质中，易被氧化腐蚀等不能长期工作。电容式虽然不存在上述问题，但因其电路和调试相对复杂，灵敏度低、稳定性差、对电子元器件要求高，且对被测液体的电导率大小有着一定的要求，当液体的电导率过小而造成装置探测不到液面的误判断。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有的电阻式和电容式液面探测装置对测试环境要求较高的问题，而提供的一种光电式液面探测器。本实用新型所述的光电式液面探测器是由液面探测头、三根连接光纤和液面探测控制电路组成，液面探测头通过三根连接光纤与液面控制电路相连，其中液面探测头内设有光源光纤、被测反馈光源光纤和参考反馈光源光纤，光源光纤、被测反馈光源光纤和参考反馈光源光纤的后端共同连接在光纤连接器上，光源光纤的后端连接有一分二光纤转接连接器，一分二光纤转接连接器的另一端连接有两根光源光纤，这两根光源光纤的后端与光源出射孔相连，被测反馈光源光纤的前端连接有被测光源入射孔，参考反馈光源光纤的前端连接有参考光源入射孔，三根连接光纤的其中一根为光源光纤的输出端，另外两根连接光纤分别为参考反馈光源光纤的输入端和被测反馈光源光纤的输入端，液面探测控制电路是由光电转换放大电路、微处理器、RS232接口电路、可控电源电路和外部接口电路组成，其中光电转换放大电路、可控电源电路和RS232接口电路均与微处理器相连接，微处理器和RS232接口电路与外部接口电路相连。光电转换放大电路用于将光信号转换成电信号，并且能够将光电转换后的电压转换成A/D可采集的0-5V标准信号，然后将模拟量0-5V转换成微处理器可以处理的数字信号。微处理器用于液面探测的核心处理AD值以及信息处理。RS232接口电路用于该液面探测器与其他设备进行通信。可控电源电路为光源提供电源，根据所测的不同介质调节光源的量度达到标准信号的转换。本实用新型的工作原理光源通过液面探测头平均分成两份分别通过被测液体和参考介质并经过连接光纤后到达液面探测控制电路上，由于光束通过不同介质的透光率不同，因此，同一束光经过不同介质后经过光电转换后的电压值不同，经A/D转换后的AD值也就不同，微处理器判断两个值差值，根据差值的大小可以判断是否探测到液面。[0011]具体方式如下所述本液面探测器有两种通信方式I.可以通过上位机通过RS232接口(用到TXD、RXD、GND)进行信息通信(例如设置光源强度、设置采样频率、参考介质参数和接收探测到液面等命令)。2.在设置好参数的前提下，可以通过EN、S、GND与其他设备进行通信。软件实现方法液面探测器上电后，判断串口是否有命令，如果有就转入命令处理(命令包括参数设置命令、数据采集命令、光源调整命令、数据采集周期等)。如果设置了参数就按照当前参数处理，如果没有设置相关参数则按照默认的参数或者上次运行的参数运 行，串口命令处理完成后查看EN 口是否是高电平，如果是则启动探测功能。根据设置的采样频率采集被测路光源AD值，然后把被测路的AD值与参考路的AD值(或者设定的AD值)进行对比，然后判断差值，当差值大于某值时候，则探测到液面，然后将端口 S由低电平置为高电平，同时串口输出探测到液面命令，液面探测板上的运行指示灯由闪烁转为常亮。若液面控制失效，当液面上升超过参考路的光路时，参考路采集到的AD值大于设定值范围，由串口发送错误信息，同时液面探测板上的运行指示灯急速闪烁。本实用新型的有益效果结构新颖，电路简单，可独立应用，也可与其他系统通过串口通信或两个IO 口进行连接，液面探测头由特种材料做成，完全能够应用于复杂恶劣环境，彻底解决了现有的电阻式和电容式液面探测装置对测试环境要求较高的问题。
图I为本实用新型整体结构示意图。图2为本实用新型所述的液面探测头放大结构示意图。图3为本实用新型所述的液面控制电路放大结构示意图。I、液面探测头 2、连接光纤 3、液面控制电路11、光源光纤 12、被测反馈光源光纤 13、参考反馈光源光纤14、光纤连接器 15、一分二光纤转接连接器 16、光源光纤17、光源光纤18、光源出射孔 19、光源出射孔20、被测光源入射孔21、参考光源入射孔 31、光电转换放大电路 32、微处理器33、RS232接口电路 34、可控电源电路。
具体实施方式
请参阅图I、图2和图3所示本实用新型所述的光电式液面探测器是由液面探测头I、三根连接光纤2和液面控制电路3组成，液面探测头I通过三根连接光纤2与液面控制电路3相连，其中液面探测头I内设有光源光纤11、被测反馈光源光纤12和参考反馈光源光纤13，光源光纤11、被测反馈光源光纤12和参考反馈光源光纤13的后端共同连接在光纤连接器14上，光源光纤11的后端连接有一分二光纤转接连接器15，一分二光纤转接连接器15的另一端连接有光源光纤16和光源光纤17,光源光纤16的后端与光源出射孔18相连，光源光纤17的后端与光源出射孔19相连，被测反馈光源光纤12的前端连接有被测光源入射孔20，参考反馈光源光纤13的前端连接有参考光源入射孔21，三根连接光纤2的其中一根为光源光纤11的输出端，另外两根连接光纤2分别为参考反馈光源光纤13的输入端和被测反馈光源光纤12的输入端，液面探测控制电路3是由光电转换放大电路31、微处理器32、RS232接口电路33、可控电源电路34和外部接口电路组成，其中光电转换放大电路31、可控电源电路34和RS232接口电路33均与微处理器32相连接，微处理器32和RS232接口电路33与外部接口电路相连。光电转换放大电路31用于将光信号转换成电信号，并且能够将光电转换后的电压转换成A/D可采集的0-5V标准信号，然后将模拟量0-5V转换成微处理器可以处理的数
字信号。微处理器32用于液面探测的核心处理AD值以及信息处理。RS232接口电路33用于该液面探测器与其他设备进行通信。 可控电源电路34为光源提供电源，根据所测的不同介质调节光源的量度达到标准信号的转换。
权利要求1.一种光电式液面探测器，其特征在于是由液面探测头、三根连接光纤和液面探测控制电路组成，液面探测头通过三根连接光纤与液面控制电路相连，其中液面探测头内设有光源光纤、被测反馈光源光纤和参考反馈光源光纤，光源光纤、被测反馈光源光纤和参考反馈光源光纤的后端共同连接在光纤连接器上，光源光纤的后端连接有一分二光纤转接连接器，一分二光纤转接连接器的另一端连接有两根光源光纤，这两根光源光纤的后端与光源出射孔相连，被测反馈光源光纤的前端连接有被测光源入射孔，参考反馈光源光纤的前端连接有参考光源入射孔，三根连接光纤的其中一根为光源光纤的输出端，另外两根连接光纤分别为参考反馈光源光纤的输入端和被测反馈光源光纤的输入端，液面探测控制电路是由光电转换放大电路、微处理器、RS232接口电路、可控电源电路和外部接口电路组成，其中光电转换放大电路、可控电源电路和RS232接口电路均与微处理器相连接，微处理器和RS232接口电路与外部接口电路相连。
专利摘要本实用新型公开了一种光电式液面探测器，是由液面探测头、三根连接光纤和液面探测控制电路组成，液面探测头通过三根连接光纤与液面控制电路相连，其中液面探测头内设有光源光纤、被测反馈光源光纤和参考反馈光源光纤，三根连接光纤的其中一根为光源光纤的输出端，另外两根连接光纤分别为参考反馈光源光纤的输入端和被测反馈光源光纤的输入端，液面探测控制电路是由光电转换放大电路、微处理器、RS232接口电路、可控电源电路和外部接口电路组成，有益效果完全能够应用于复杂恶劣环境，彻底解决了现有的电阻式和电容式液面探测装置对测试环境要求较高的问题。
文档编号G01F23/292GK202661133SQ20122032230
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者宋洁, 张力冲, 汪博, 白晓亮, 兰志强 申请人:长春迪瑞医疗科技股份有限公司