专利名称：智能液位监控器的制作方法
技术领域：
本实用新型属电力自动化监测控制领域，特别涉及一种变压器油 位、油温智能液位监控器。
技术背景目前，对于变压器液位监控类产品，国外相关厂家已有生产，但国外产品价格较高，每台14000元至25000元。国内现有变压器厂家 在需要具有4 20mA模拟量功能的油位监测产品时全部选用国外产 品。国外产品不但价格高、货期长、售后不及时，且该类产品在白天 观测可以，在夜晚观测，其效果就很不理想。另外，国外相关产品没 有温度监测功能，其应用范围受到很大局限。 实用新型内容本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构合理， 观测环境影响因素小，信息显示全面，具有油位、油温数显及4 20mA 模拟量输出的智能液位监控器。为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术解决方案为智能 液位监控器，包括支架、位置信号采样部分、与所述支架固定相接 的位置信号转换部分、信号处理部分；所述位置信号采样部分与位置 信号转换部分相配接；所述信号处理部分包括A/D转换部分、CPU、 输出部分、系统设置部分；所述位置信号转换部分发出的位置信号经A/D转换后送入CPU迸行处理；CPU的处理结果经输出部分输出；所 述系统设置部分与CPU实现数据交换。作为一种优选方案，本实用新型所述输出部分可包括输出控制部分、DA转换部分；所述输出控制部分驱动输出继电器。作为另一种优选方案，本实用新型所述位置信号采样部分包括浮漂体、 一端与浮漂体固定相接的传动杆；所述位置信号转换部分包 括转换支架、配装于转换支架上的传动轴；所述传动轴的一端配有电 位器；所述传动杆的另一端与传动轴纵向配接。作为第三种优选方案，本实用新型所述的智能液位监控器，所 述位置信号采样部分可为浮漂体；所述位置信号转换部分包括转换支 架、配装于转换支架上的电位器；所述浮漂体与电位器相配接并可沿 其轴向移动。作为第四种优选方案，本实用新型所述位置信号采样部分包括 浮漂体、 一端与浮漂体固定相接的传动杆；所述位置信号转换部分包 括转换支架、配装于转换支架上的传动轴、电位器、与所述传动轴固 定相接的数据显示指针；所述数据显示指针与电位器相配接。作为第五种优选方案，所述传动轴的中部呈断开状态，其间配 有传动弹簧；所述传动弹簧与传动轴固定配接。本实用新型具有结构简单，可靠性高，功能齐全，显示清晰，报 警显示灵活等特点，其采用数码管、阵列式LED发光二极管等数显方
式显示油位及油温的状态，白天夜晚观测清晰，信息显示全面，油位 和温度量值可集中在一台产品上。本实用新型同时具有油位和油温的4 20mA模拟量输出，报警状态用户可任意设定。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。但本 实用新型的保护范围将不仅局限于下列内容的表述。 图1为本实用新型整体结构示意图；图2为本实用新型位置信号采样部分另一种实施方式结构示意图； 图3为本实用新型图1部分位置信号转换部分结构示意图； 图4为本实用新型信号处理部分电路原理框图； 图5为本实用新型信号处理部分另一种实施方式电路原理框图； 图6为本实用新型信号采集部分电路原理图； 图7为本实用新型A/D转换部分电路原理图； 图8为本实用新型CPU部分电路原理图； 图9为本实用新型系统设置部分电路原理图。
具体实施方式
如图1 5所示，智能液位监控器，包括支架3、位置信号采 样部分1、与所述支架3固定相接的位置信号转换部分4、信号处理 部分；所述位置信号采样部分1与位置信号转换部分4相配接；所述 信号处理部分包括A/D转换部分、CPU、输出部分、系统设置部分;所述位置信号转换部分4因受位置信号采样部分1作用的影响，其电 位器阻值输出随之发生变化，位置信号转换部分4发出的位置信号经
A/D转换后送入CPU进行处理；CPU的处理结果经输出部分输出；所 述系统设置部分与CPU实现数据交换。所述输出部分包括输出控制部 分、DA转换部分；所述输出控制部分驱动输出继电器。对于位置信号的采集可以存在多种模式。如果采用旋转驱动方式采集(图1)，那么，本实用新型的位置信号采样部分1的优选结构应包括浮漂体2、 一端与浮漂体2固定相接的传动杆5;所述位置信号转换部分4包括 转换支架8、配装于转换支架8上的传动轴7;所述传动轴7的一端 配有电位器6;所述传动杆5的另一端与传动轴7纵向配接。考虑传 动轴与电位器的匹配误差，本实用新型所述传动轴7的优选结构应为 分段式，其中部呈断开状态，其间配有传动弹簧9;所述传动弹簧9 与传动轴7固定配接。这种结合方式能显著提高传动轴与电位器的匹 配度。如果采用直线形驱动方式采集(图2)，那么，本实用新型的 位置信号采样部分1应为浮漂体2;所述位置信号转换部分4包括转 换支架8、配装于转换支架8上的电位器6;所述浮漂体2与电位器 6相配接并可沿其轴向移动。这样，油位发生变化时，浮漂体2即可 沿电位器6进行轴向移动，电位器6的阻值分配也将随之发生变化。 本实用新型所述位置信号采样部分1也可包括浮漂体2、 一端 与浮漂体2固定相接的传动杆5;所述位置信号转换部分4包括转换 支架8、配装于转换支架8上的传动轴7、电位器6、与所述传动轴7 固定相接的数据显示指针；所述数据显示指针与电位器6相配接。本 实用新型采用上述结构时，在油位发生变化时，浮漂体2转动，这时， 固定于传动轴7上的数据显示指针随之同步转动，数据显示指针最终
导致与其配合的电位器6的阻值分配发生变化。木产品检测与显示控制部分可分开安装。其中油位检测依靠油位 变化至使变压器油箱内浮球或隔膜上下运动来带动摆杆或伸缩杆来 旋转电位器将监控器提供的直流电压信号分压后提供给监控器的位置检测信号采集电路，油温检测用PT100和18B20芯片两种方式检测 温度，监控器上也有温度采集电路，两种信号经处理分别转换成4 20mA模拟量和送入单片机进行逻辑处理，单片机的处理结果输出到 产品的报警输出部份，监控器报警输出开关量来实现报警和控制功 能。数显依靠数码管和点阵发光二极管来实现。本产品还可以将油箱内的检测装置与显示、控制部分分开安装。 还可实现RS232或RS485等与计算机通讯。变阻器将机械运动转换成电阻信号传送到AD模块，AD模块将信 号转换成数字信号传送到CPU，经CPU处理后将结果送到输出部分和 DA转换，CPU还与系统设置进行数据交换。DA转换将数字信号转换 成4 20mA模拟量输出(图4)。电源部分提供各部位的直流电源， 输出控制驱动输出继电器，键盘设定CPU的工作参数和系统参数，CPU 控制显示模块显示工作参数和系统参数。其它与上一框图一致(图5)。 如图1，浮漂体2随油位上下变化而运动，随之带动摆杆5将 位置信号转换部分4中的传动轴7、传动弹簧9旋转；传动轴7的旋 转也将电位器6的旋钮旋转，这样电位器6的输出阻值发生变化；电 位器6的阻值变化相应使电位器6上的输出电压发生变化；电位器6 上的输出电压输入到监控器上的位置检测信号采集；监控器将采集到
的电压信号一路经电路处理直接转换成4 20mA模拟量，另一路经 A/D转换后送入单片机；经单片机处理后送到显示电路和报警输出电 路。温度传感器10 (PT100或18B20)将温度信号传送到监控器的温 度检测信号采集；监控器将釆集到的温度信号一路经电路处理直接转 换成4 20mA摸拟量，另一路经A/D转换后送入单片机；经单片机处 理后送到显示电路和报警输出电路。温度传感器10可置于图1所示 位置，也可按用户要求置于油箱其它位置。如图6， LM358为温度信号接收电路；AD694为模拟输出电路； TLC1543和5045为系统设置电路；89C52为CPU电路；MD5-05为电 源部分。
权利要求1、智能液位监控器，其特征在于，包括支架(3)、位置信号采样部分(1)、与所述支架(3)固定相接的位置信号转换部分(4)、信号处理部分；所述位置信号采样部分(1)与位置信号转换部分(4)相配接；所述信号处理部分包括A/D转换部分、CPU、输出部分、系统设置部分；所述位置信号转换部分(4)发出的位置信号经A/D转换后送入CPU进行处理；CPU的处理结果经输出部分输出；所述系统设置部分与CPU实现数据交换。
2、 如权利要求l所述的智能液位监控器，其特征在于所述输 出部分包括输出控制部分、DA转换部分；所述输出控制部分驱动输出继电器。
3、 如权利要求1或2所述的智能液位监控器，其特征在于所述位置信号采样部分(1)包括浮漂体(2)、 一端与浮漂体(2)固定 相接的传动杆(5);所述位置信号转换部分(4)包括转换支架(8)、 配装于转换支架(8)上的传动轴(7);所述传动轴(7)的一端配有 电位器(6);所述传动杆(5)的另一端与传动轴(7)纵向配接。
4、 如权利要求1或2所述的智能液位监控器，其特征在于所 述位置信号采样部分(1)为浮漂体(2);所述位置信号转换部分(4)包括转换支架(8)、配装于转换支架(8)上的电位器(6);所述浮 漂体(2)与电位器(6)相配接并可沿其轴向移动。
5、 如权利要求3所述的智能液位监控器，其特征在于所述传动轴(7)的中部呈断开状态，其间配有传动弹簧(9);所述传动弹 簧(9)与传动轴(7)固定配接。
6、如权利要求l或2所述的智能液位监控器，其特征在于所述位置信号采样部分(1)包括浮漂体(2)、 一端与浮漂体(2)固定 相接的传动杆(5);所述位置信号转换部分(4)包括转换支架(8)、 配装于转换支架(8)上的传动轴(7)、电位器(6)、与所述传动轴 (7)固定相接的数据显示指针；所述数据显示指针与电位器(6)相 配接。
专利摘要本实用新型属电力自动化监测控制领域，特别涉及一种变压器油位、油温智能液位监控器，包括支架(3)、位置信号采样部分(1)、与所述支架(3)固定相接的位置信号转换部分(4)、信号处理部分；所述位置信号采样部分(1)与位置信号转换部分(4)相配接；所述信号处理部分包括A/D转换部分、CPU、输出部分、系统设置部分；所述位置信号采样部分(1)发出的位置信号经A/D转换后送入CPU进行处理；CPU的处理结果经输出部分输出；所述系统设置部分与CPU实现数据交换；所述输出部分包括输出控制部分、DA转换部分；所述输出控制部分驱动输出继电器。
文档编号G05D9/00GK201017241SQ200720010039
公开日2008年2月6日 申请日期2007年1月8日 优先权日2007年1月8日
发明者钦 李, 李志刚 申请人:钦 李