专利名称：光电式彩色液位显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光电式彩色液位显示器，属液位观察仪表，适用于容器中水位等导电液体的液位观察。
现有技术中，观察容器中水位的显示器，是由玻璃管、发光体和电源组成。一组发光二极管并联接于电源上，排列于玻璃管的后面，其间插入窄条形红色玻璃板。接通电源后，窄条形红色玻璃板被玻璃管中的水放大，形成水位显示段。申请号为89202314.7实用新型专利描述了该显示器。现有技术的缺点是当玻璃管脏或观察透明度不高的导电液体液位时，清晰度差。
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而设计的一种光电式彩色液位显示器，称电接点检测光电式彩色液位显示器。尤其适用于透明度不高的导电液体液位的观察。
本实用新型的目的可以通过下述方案实现显示器由透明管连通器、电接点传感器及其信号转换电路、电子发光元件、光色控制电路、液位报警信号发生电路、反光镜等部件组成。当与被观察容器相连通的透明管连通器内液位变化时，设在连通器侧面的电接点传感器输出相应信号，经信号转换电路处理后，输入光色控制电路，使设在透明管连通器外侧的电子发光元件向连通器内的液体区域发出一种颜色的光，没有液体的部分(或非导电液体)的区域发出另一种颜色的光，两种颜色的界面表示液面(或两种液体的界面)。在电子发光元件两侧装有反光镜，将发光元件所发光线全部集中于透明管连通器内，使连通器内液、汽(或液、液)两相分别显示出不同的光色，色彩鲜艳纯正。同时由于透明管连通器内在没有液体的部分相当于凹透镜，发光体在径向被缩小；有液体的部分相当于凸透镜，发光体在径向被放大，其光色充满整个液区，液、汽两相界面十分清晰。可选用不同的电子发光元件，使液、汽(或液、液)区域呈现所需要的颜色。
这样的设计尤其适用于透明度不高的导电液体液位的观察，在连通器脏的情况下，照样能显示液体的液位。
附图的图面说明如下
图1为电接点检测光电式彩色液位显示器结构图；图2为电接点检测光电式彩色液位显示器原理框图；图3为电接点式液位检测器电路；图4为光色控制电路；图5为液位报警信号发生电路。
下面结合实施例对本实用新型作进一步的陈述图1为电接点检测光电式彩色液位显示器结构图。当透明管如石英玻璃管连通器(3)及其并列的连通器(5)内的液面发生高度变化时，电接点传感器(1)输出相应的电信号，经电接点式液位检测器电路(13)送给光色控制电路(6)，使电子发光元件(4)与液面等高的部分发出一种光色如绿光，没有液体或另一种液体的部分发出另一种光色如红光。绿红光透射到透明管连通器(3)，使连通器(3)内的液体呈现出绿色，没有液体(或非导电液体)的部分呈现出红色。电子发光元件(4)的两侧与透明管连通器(3)之间装有反光镜(2)，使电子发光元件(4)所发出的绿红光集中于透明管连通器(3)内，增强其光强。保护钢套(7)用来保护透明管连通器(3)免遭意外的冲击。密封圈(8)可用石墨等材料。液阀(9)和汽阀(10)分别与被观察容器的液、汽管线相连接，使被观察的容器与显示器的透明管连通器(3)、连通器(5)连通。排污管连接法兰(11)与用户的排污管线相连接，用来对显示器中的透明管连通器(3)或电接点传感器(1)进行定期冲洗。
图2是电接点检测光电式彩色液位显示器原理框图。利用液、汽两相导电率的差异，传感器用接点电极(1)，将液位高度转换成相应接点电极(1)接通的个数，经电接点式液位检测器电路(13)将电极的通断转换成数字信号，送入光色控制电路(6)。
图3是电接点式液位检测器电路(13)。K1与接点电极(1－1)相连，K2与接点电极(1－2)相连，Ki与接点电极(1－i)相连。接点电极的个数i根据显示高度而定。
每一个接点电极带二个相串联的与非门。当液位上升时，相应接点电极接通。例如，当液位上升到显示高度50mm时，接点电极1－1～1－10接通，于是与非门YF1～YF19的输入箝止在低电位，其输出I1f～I10f变高，I1～I10变低，接点电极1－11、1－12、┉、1－i由于没有接触到液体，与非门YF20～YF21输入均为高电位，其输出I11f、I12f、┉、Iif均为低电位，I11、I12、┉、Ii均为低电位。因此If、I的高低反映出液位的高度。Iif、Ii送至光色控制电路(6)实现对液位的分色显示。
图4是光色控制电路(6)。信号L、R来自液位报警信号发生电路(12)，Iif、Ii液位信号来自电接点式液位检测器电路(13)。当液位处于正常区域时，L、R信号均高电位。Iif高电位时，Ii为低电位，于是与门Yif输出高电位，与门Yi输出低电位，电子发光元件Di发出绿光。当Iif为低电位时，Ii高电位，于是与门Yif输出低电位，与门Yi输出高电位，电子发光元件Di发出红光。
当液位超过所允许的最高液位时，信号L变成频率为0.5赫的方波脉冲，于是与门Yif的输出不仅受液位信号Iif的控制，而且受信号L的控制，所有发绿光的电子发光元件Di都以0.5赫的频率闪烁发光。
同样，当液位下降到低于所允许的最低液位时，信号R变成频率为0.5赫的方波脉冲，使发红光的电子发光元件Di都闪烁发光。
Di阴极接地电阻Ri为620Ω可调，使Di工作电流10mA。
图5是液位报警信号发生电路(12)。与非门YF1、YF2构成多谐振荡器。电容C为10μf、电阻R560Ω可调，振荡周期约2秒。信号KR、KL分别来自显示器面板上高、低报警液位设置开关。设置开关可采用电视机频道转换按键开关。高报警液位设置开关的12位按键，一端分别与液位检测器的I18～I30一一相连，另一端互相串联后作为信号KL。按下某位按键，例如第3位按键，当液位上升使I20变低，KL随之变低，与非门YF3输出为高电位，打开与非门YF5，信号L变成方波脉冲，同时KL的变低使与非门YF6输出高电位，从而使蜂鸣器发出连续的嘀声。所允许的液位高度可通过不同的按键来设置。
同理，低液位报警设置开关的12位按键分别与I10～I22一一相连，另一端互相串联后作为信号KR。按下某位例如第3位按键，当液位下降到使I12变高时，KR变高，打开与非门YF4，信号R变成方波信号，同时与非门YF6输出高电位，使蜂鸣器发出连续的嘀声。所允许的最低报警液位可通过按下不同的按键来选择。
上述各电路中，除注明外，电阻均为1／8W；与非门可用7400集成电路，与门可用7408集成电路；电子发光元件可用4PT241。
权利要求1.一种光电式彩色液位显示器，结构包括透明管连通器、传感器及其信号转换电路、电子发光元件，其特征在于所说的传感器及其信号转换电路是接点电极(1)和电接点式液位检测器电路(13)，信号经电接点式液位检测器电路(13)输入光色控制电路(6)，控制设在透明管连通器(3)外侧的电子发光元件(4)。
2.按权利要求1所述的显示器，其特征在于接点电极(1)包括接点电极(1－1)、(1－2)、(1－i)，电接点式液位检测器电路(13)中的K1与接点电极(12－1)相连、K2与接点电极(12－2)相连、K1与接点电极(12－i)相连，每一个接点电极带二个相串联的与非门YF2i－1、YF2i，其输出Iif、Ii送至光色控制电路(6)。
3.按权利要求1所述的显示器，其特征在于光色控制电路(6)从电接点式液位检测器电路(13)输入Iif、Ii信号；从液位报警信号发生电路(12)输入R、L信号，控制电子发光元件(4)产生液位信号。
4.按权利要求1所述的显示器，其特征在于电接点式液位检测器电路(13)还向液位报警信号发生电路(12)输出信号，控制报警信号的发生。
5.按权利要求1所述的显示器，其特征在于在电子发光元件(4)两侧设有反光镜(2)。
专利摘要一种光电式彩色液位显示器，其传感器及信号转换电路是接点电极和电接点式液位检测器电路。信号经液位检测器电路输入光色控制电路，控制设在透明管连通器外侧的电子发光元件。发光元件两侧设有反光镜，液、气或液、液界面十分清晰，色彩鲜艳纯正。
文档编号G01F23/22GK2159554SQ9321369
公开日1994年3月23日 申请日期1993年5月27日 优先权日1993年5月27日
发明者孙关荣 申请人:中国石油化工总公司, 中国石化洛阳石油化工工程公司