专利名称：改进结构的压力变送控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量装置，更确切地说是涉及一种压力测量控制装置。
电力、石油、化工、冶金和机械等行业中的压力测量、信号远传及控制系统中，大量使用各种压力表，中以弹簧式机械压力表及有电接点的压力表最为普遍，用于显示压力值和作就地控制，再用压力变送器将压力信号变换为电流信号或电压信号远传至中央控制室。由于在应用中不是使用一体式仪器，因而接线多、故障率高、可靠性差、使用也极不方便。
本申请人为解决上述问题，在中国专利95222644．8“压力变送控制器”中公开了一种集压力测量显示、压力信号变送和现场控制三种功能于一体的压力变送控制器，以取代原有的压力表。
该压力变送控制器包括压力传感器，由电压放大器、基准电压电路及滞回比较器连接构成的传感信号放大器，完成压力信号变送的电压电流变换器，用于数值显示的模／数转换及显示器，和用于控制的继电器控制器。其中的基准电压电路可分别产生上限基准电压值和下限基准电压值，由压力传感器获得现场压力信号，通过带滞回比较器的压力传感信号放大器，使控制器具有上、下限均可单独调整的滞回特性，用户可方便地根据需要设定所要控制的范围，来控制继电器的工作状态，继而达到控制现场设备、装置的目的。该压力变送控制器将原本完成不同功能的仪器、仪表经优化电路设计后组合成一体化的控制装置。从而在电力、石油、化工、冶金等工业控制系统中有了广阔的应用前景。
但由于压力变送控制器使用交流市电，而压力表的安装现场又往往没有交流市电，加上与原弹簧式机械压力表间的兼容问题，给直接取代原压力表使用造成了困难，因而影响了它的推广使用。
本实用新型的目的是设计一种改进结构的压力变送控制器，在原压力变送控制器的技术基础上，通过改变其电源电路设计，使压力变送控制器可应用在无交流市电的现场环境中，并使其外形结构可与原机械压力表或有电接点的压力表兼容，以直接取代原压力表使用。
本实用新型的目的是这样实现的，改进结构的压力变送控制器，包括壳体和设置在壳体内的电源电路、压力传感器、传感信号放大器、完成压力信号变送的电压电流变换器、用于数值显示的模／数转换及显示器和用于控制的继电器控制器；传感信号放大器由电压放大器、分别产生上限基准电压值和下限基准电压值的基准电压电路和滞回比较器连接构成；电压放大器输入端接所述的压力传感器输出端，电压放大器输出端及基准电压电路输出端分别连接滞回比较器输入端，滞回比较器输出端接所述继电器控制器的控制端，电压放大器的输出端还连接所述的模／数转换及显示器输入端和所述的电压／电流变换器输入端，其特征在于所述的电源电路由接收直流电压并转为交流电压的双管推换式振荡器、逆变变压器和一组以上将交流电压转为直流电压的整流、稳压电路顺序连接构成；所述的壳体与机电式压力表相同，由扁圆形表头和圆柱形标准螺纹接口一体联结构成。
所述扁圆形表头的表壳直径为100至200毫米，所述的显示器设置在表头面上。
所述双管推挽式振荡器接收的直流电压是220伏或110伏或48伏或24伏。
本改进结构的压力变送控制器，除可使用交流市电外，还可使用数种直流电压，通过其标准的螺纹接口螺接在原机电式压力表的使用处，直接替换使用，既灵活又方便。
下面结合实施例及附图进一步说明本实用新型的技术
图1、压力变送控制器电原理框图；图2、压力变送控制器中电源电路原理框图；图3、图2电源电路原理框图的实施电路图；图4、压力变送控制器外形结构主视平面示意图。
参见图1，实施例中的继电器控制器可设置2至10路(图中为5路)，所述的滞回比较器、基准电压电路的路数与其对应设置，各滞回比较器的压力传感信号输入端并接在传感信号的电压放大器输出端上。
图中10为压力传感器，实施例可采用箔式电阻应变传感器，虽然电阻应变式传感器的灵敏度较低，但由于当前电子技术中高增益、低噪音、低漂移的运算放大器的普及，对于微小信号的放大已下难解决，故取其长期稳定性好、非线性误差指标好的特点。由于传感器性能稳定，可使整个压力变送控制器长期保持在设计精度内。图中P为受压点。
20为电源电路，接收直流电源±V，输出+24V、+12V及±5V直流，供变送控制器使用。
40为电压放大器，将0-10mv电压传感器10的输出电压放大到0-1V，电压放大器40输出送电压电流变换器50及滞回比较器61…65的压力信号输入端和经开关SW6A、SW6B送A／D转换及显示器30。
A／D转换及显示器3D用于显示检测到的压力值或通过开关SW1H…SW5H、SW1L…SW5L显示所设定的电压基准电路的上、下限基准值。实施例可采用3又1／2位显示器。
电位器W1H…W5H、W1L…W5L与稳压电源连接，构成基准电压电路，用于调整上限基准电压值和下限基准电压值，均可单独调整。
滞回比较器61…65，将压力检测值与设定的上、下限基准值作比较，比较结果用于控制继电器控制器71…75，图中J1 (19、20、21)…J5(7、8、9)为各继电器的触点，是五路上、下限可分别调整的滞回比较特性继电器输出触点，可直接参与电器控制。如果将上、下设定为相同值，则继电器的特性为单限比较特性。图中跳转开关S1…S5为滞回特性选择器，可改变各滞回比较器滞回特性的方向。
电压电流变换器50及晶体三极管T1通过接插件输出4-20mA的标准电流信号。
参见图2、图3，电源电路完成直流／直流(DC／DC)变换，由双管推挽式振荡器201、逆变变压器202、输出+24V直流的整流电路203、输出+12V直流的整流稳压电路204、输出+5V直流的整流稳压电路205和输出-5V直流的整流稳压电路206连接构成。输入直流±V可为220V、11OV，48V或24V。
MOS场效应晶体管T2、T3及其外围元件连接构成双管推挽式振荡器201，T4为逆变变压器202，二极管D9至D12及稳压器件IC3(LM723)等连接构成+12V直流整流稳压电路204，二极管D13至D16等连接构成+24V直流整流电路203，二极管D21至D24及稳压器件V2(MC78L08CP)等连接构成+5V直流整流稳压电路205，二极管D17至D20及稳压器件V1(MC78LO8CP)等连接构成-5V直流整流稳压电路206。
电源电路采用简单实用的双管推挽振荡器，具有使用元件少、可靠性高、体积小的特点。输出端采用快恢复二极管组成桥式整流器，提高了电路效率，并使纹波系数减少，以满足高精度仪用放大器的要求。
对电源电路中的元件进行适当选配，可满足±V从24V至220V直流供电电源的需要，在电源波动±10％范围内，可保证电路正常工作。
参见图4，压力变送控制器的外形结构与机电式压力表全兼容，包括扁圆形表头41及位于扁圆形表头41下方并与之一体联结的圆柱形标准螺纹接口42，显示器设置在表头上供直接读数。表头的表壳直径可为100至200毫米。图中43可感应压力P。
本实用新型改进结构的压力变送控制器，集压力测量显示、压力信号4-20MA变送、继电器控制三种功能于一体，可在无交流供电的现场使用并与原机电式压力表全兼容。可在电力、石油、化工、冶金等工业控制系统中广泛应用，尤其在工作介质的温度低于或近于100℃的水、油、气等控制系统中，取代原来的压力表，并可就地进行压力信号的变送和参数控制，远传信号至中央控制室还可增加新的功能，压力变送控制器还可与变频调速器、可控硅调速器等配合组成闭环调速系统，实现高楼水箱水塔的自动控制，有良好的节能效果。
权利要求1.一种改进结构的压力变送控制器，包括壳体和设置在壳体内的电源电路、压力传感器、传感信号放大器、完成压力信号变送的电压电流变换器、用于数值显示的模／数转换及显示器和用于控制的继电器控制器；传感信号放大器由电压放大器、分别产生上限基准电压值和下限基准电压值的基准电压电路和滞回比较器连接构成；电压放大器输入端接所述的压力传感器输出端，电压放大器输出端及基准电压电路输出端分别连接滞回比较器输入端，滞回比较器输出端接所述继电器控制器的控制端，电压放大器的输出端还连接所述的模／数转换及显示器输入端和所述的电压／电流变换器输入端，其特征在于所述的电源电路由接收直流电压并转为交流电压的双管推换式振荡器、逆变变压器和一组以上将交流电压转为直流电压的整流、稳压电路顺序连接构成；所述的壳体与机电式压力表相同，由扁圆形表头和圆柱形标准螺纹接口一体联结构成。
2.根据权利要求1所述的改进结构的压力变送控制器，其特征在于所述扁圆形表头的表壳直径为100至200毫米，所述的显示器设置在表头面上。
3.根据权利要求1所述的改进结构的压力变送控制器，其特征在于所述双管推挽式振荡器接收的直流电压是220代或110伏或48伏或24伏。
专利摘要本实用新型涉及一种测量装置,是一种集压力测量显示、压力信号变送和现同场控制三种功能于一体的压力变送控制器,与机电式压力表全兼容并可在无交流供电的现场使用。包括DC/DC电源电路,压力传感器,由电压放大器、基准电压电路及滞回比较器连接构成的传感信号放大器,完成压力信号变送的V/I变换器、显示压力等数值的A/D转换及显示器和对现场设备进行控制的继电器控制器。继电器控制器、滞回比较器及基准电压电路可设置2—10路。
文档编号G01L9/04GK2304118SQ9722053
公开日1999年1月13日 申请日期1997年8月8日 优先权日1997年8月8日
发明者崔海良 申请人:北京三吉利佳兆电力新技术公司