专利名称：一种智能射频导纳物位控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液位及物位自动检测和控制液位测量装置，尤其涉及一种智能射频导纳物位控制器，可适用于石油、化工、发电、水泥、冶金等行业的液位和料位的自动检测和控制。
背景技术：
现有技术中使用的物位控制器大致分为机械式、音叉式、电容式和核幅射式。机械式和音叉式物位控制器存在易磨损，使用寿命短、信号不稳等不足之处。电容式物位控制器完全可以胜任非导电介质的测量，对于导电性介质，物位升高淹没探头后又落下去时，探头可能会留有附着物即挂料，这会导致被测电容加大，如果是导电液体更为明显，会产生很大的误差，另外，探头到电路单元之间的连接电缆相当于一个较大的电容，而且随温度变化， 变化的电缆电容与物位电容叠加在一起也会引起很大的误差，尤其在物料介电常数较低的场合，信号较小，误差将是很严重的。核幅射式物位控制器存在对人体有害的问题。针对上述问题，出现了射频导纳技术。射频导纳技术是一种新型物位测量方法， 它能减小或消除由被测导电介质电极挂料的测量误差，从而提高电容式物位计的测量准确度。现有技术中，例如在中国专利ZL95201496. 3中公开的一种电容式料位仪的传感器电极采用分段折叠式金属管或一条外包裹有一层绝缘保护层的钢丝绳构成，当电极通电且在料仓中加入某种物质时，电极与料仓之间构成了两个极，它们之间形成了电场，如果两电极片的有效面积和两极片的距离一定时，则电容量的变化反映了注入物高度。在实际应用中当容器排料物料下降时，会在探头上附着一层挂料，对于高导电的物料介质测量的情况就会发生变化，在应用中，该传感器通常会由于电极上的挂料而产生误动作信号，造成测量结果出现误差，同时该传感器的结构显然只能适用于常温、常压的工作环境中。针对中国专利ZL95201496. 3中存在的这一问题，中国专利03238182. 4中公开了一种射频导纳物位控制器，在法兰中心孔的一侧通过接管件连接有内端设有接线柱，外壁从连接管件端依次套有绝缘套、保护级、绝缘套、固定套的探头，在法兰中心孔的另一侧通过接管件连接有内设有电路板的壳件，在电路板上布有依次输出、输入连接的电源电路、高频电桥电路、跟随电路、检测放大电路、比较电路、输出电路，在检测放大电路和跟随电路的输出、输入间通过导线与保护级连接，在跟随电路和高频电桥电路的输出、输入间通过导线与探头连接。此专利技术解决了挂料的问题，但还存在如下不足一、只能测量一种介质，当介质变换后，由于介质的导电特性不同，导致测量不准确，需要重新进行标定。二、进料时摩擦会产生静电，当静电聚集到一定程度时，会损坏电器仪表。三、不能进行自动调试。
发明内容本实用新型提供了一种即可以解决传感器上的粘附物料问题，又能到达自动调试的一种智能射频导纳物位控制器。为实现上述技术目的，本实用性的技术方案如下[0007]—种智能射频导纳物位控制器，包括三电极输入端、安全栅、高频振荡器、采样电路、放大器、鉴相器、单片机、手动调节开关、电子电位器、电子开关以及信号输出电路，三电极输入端依次与安全栅、采样电路、放大器、鉴相器、单片机连接，采样电路上连接有高频振荡器，手动调节开关、电子电位器分别连接到单片机，输出电路还连接有电子开关，信号经安全栅输送到采样电路、放大器、鉴相器然后送至单片机，通过手动调节开关或电子电位器经电子开关输出至输出电路。在单片机上还设置有延时电路。所述高频振荡器为石英晶体振荡器。还包括系统状态设定开关，所述单片机通过系统状态设定开关设定。所述鉴相器为数字鉴相器。本实用新型的优点在于由于本实用新型三电极输入端采用主动式屏蔽层和三端技术量传感电极的复数阻抗变化，从而排除挂料影响，因此具有高的系统稳定性。而且不受温度、压力、湿度、挂料、 材料密度等变化的影响。信号进入线路首先经安全栅进行静电及电火花干扰的保护。由于所谓射频导纳，即利用高频电流测量导纳的方法进行物位测量，采用一个高频震荡器作为测量的信号源。而且，高频震荡器采用高精度高频震荡器，因此，信号源振荡信号稳定。信号经采样及放大器、鉴相器送单片机经一系列调节和运算产生物位数值，经与一系列设置参数比较，产生开关量经信号放大驱动继电器输出。延时设定实现由报警状态到正常状态的延时设定。由于采用了单片机，可以对系统工作状态设定，方式如下标定方式设定进行手动标定方式设定或自动标定方式设定。高低位报警设定进行高位报警设定或低位报警设定。物料导电性能设定进行测量导体设定或测量绝缘体设定。量程设定进行长量程测量设定或短量程测量设定。检测功能设定进行自检保持设定或上电自检设定。因此，经系统工作状态设定、延时设定，单片机完成有关设定的任务，从而实现智能的目的。该原理的特点是增加了各种系统工作状态的设置及自动上电检测功能，以实现自动调试。各系统工作状态包括标定方式设定、高低位报警设定、物料导电性能设定、量程设定及检测功能设定。这些信号与延时设定及鉴相器输出的信号共同作用于微处理器(单片机)，经单片机处理后，加于电子电位器，再经电子开关实现自动检测信号的输出。
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
实施例1[0028]一种智能射频导纳物位控制器，包括三电极输入端、安全栅、高频振荡器、采样电路、放大器、鉴相器、单片机、手动调节开关、电子电位器、电子开关以及信号输出电路，三电极输入端依次与安全栅、采样电路、放大器、鉴相器、单片机连接，采样电路上连接有高频振荡器，手动调节开关、电子电位器分别连接到单片机，输出电路还连接有电子开关，信号经安全栅输送到采样电路、放大器、鉴相器然后送至单片机，通过手动调节开关经电子开关输出至输出电路。在单片机上还设置有延时电路。所述高频振荡器为石英晶体振荡器。还包括系统状态设定开关，所述单片机通过系统状态设定开关设定。实施例2一种智能射频导纳物位控制器，包括三电极输入端、安全栅、高频振荡器、采样电路、放大器、鉴相器、单片机、手动调节开关、电子电位器、电子开关以及信号输出电路，三电极输入端依次与安全栅、采样电路、放大器、鉴相器、单片机连接，采样电路上连接有高频振荡器，手动调节开关、电子电位器分别连接到单片机，输出电路还连接有电子开关，信号经安全栅输送到采样电路、放大器、鉴相器然后送至单片机，通过手动调节开关经电子开关输出至输出电路。在单片机上还设置有延时电路。所述高频振荡器为石英晶体振荡器。还包括系统状态设定开关，所述单片机通过系统状态设定开关设定。所述鉴相器为数字鉴相器。实施例3一种智能射频导纳物位控制器，包括三电极输入端、安全栅、高频振荡器、采样电路、放大器、鉴相器、单片机、手动调节开关、电子电位器、电子开关以及信号输出电路，其特征在于三电极输入端依次与安全栅、采样电路、放大器、鉴相器、单片机连接，采样电路上连接有高频振荡器，手动调节开关、电子电位器分别连接到单片机，输出电路还连接有电子开关，信号经安全栅输送到采样电路、放大器、鉴相器然后送至单片机，通过电子电位器经电子开关输出至输出电路。在单片机上还设置有延时电路。所述高频振荡器为石英晶体振荡器。还包括系统状态设定开关，所述单片机通过系统状态设定开关设定。实施例4一种智能射频导纳物位控制器，包括三电极输入端、安全栅、高频振荡器、采样电路、放大器、鉴相器、单片机、手动调节开关、电子电位器、电子开关以及信号输出电路，其特征在于三电极输入端依次与安全栅、采样电路、放大器、鉴相器、单片机连接，采样电路上连接有高频振荡器，手动调节开关、电子电位器分别连接到单片机，输出电路还连接有电子开关，信号经安全栅输送到采样电路、放大器、鉴相器然后送至单片机，通过电子电位器经电子开关输出至输出电路。在单片机上还设置有延时电路。所述高频振荡器为石英晶体振荡器。还包括系统状态设定开关，所述单片机通过系统状态设定开关设定。所述鉴相器为数字鉴相器。
权利要求1.一种智能射频导纳物位控制器，包括三电极输入端、安全栅、高频振荡器、采样电路、 放大器、鉴相器、单片机、手动调节开关、电子电位器、电子开关以及信号输出电路，其特征在于三电极输入端依次与安全栅、采样电路、放大器、鉴相器、单片机连接，采样电路上连接有高频振荡器，手动调节开关、电子电位器分别连接到单片机，输出电路还连接有电子开关，信号经安全栅输送到采样电路、放大器、鉴相器然后送至单片机，通过手动调节开关或电子电位器经电子开关输出至输出电路。
2.根据权利要求1所述的一种智能射频导纳物位控制器，其特征在于在单片机上还设置有延时电路。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能射频导纳物位控制器，其特征在于所述高频振荡器为石英晶体振荡器。
4.根据权利要求3所述的一种智能射频导纳物位控制器，其特征在于还包括系统状态设定开关，所述单片机通过系统状态设定开关设定。
5.根据权利要求3所述的一种智能射频导纳物位控制器，其特征在于所述鉴相器为数字鉴相器。
专利摘要本实用新型公开了一种智能射频导纳物位控制器，包括三电极输入端、安全栅、高频振荡器、采样电路、放大器、鉴相器、单片机、手动调节开关、电子电位器、电子开关以及信号输出电路，三电极输入端依次与安全栅、采样电路、放大器、鉴相器、单片机连接，采样电路上连接有高频振荡器，手动调节开关、电子电位器分别连接到单片机，输出电路还连接有电子开关，信号经安全栅输送到采样电路、放大器、鉴相器然后送至单片机，通过手动调节开关或电子电位器经电子开关输出至输出电路。本实用新型具有自动上电检测，自动调试的优点。
文档编号G05D9/12GK202049393SQ20112005001
公开日2011年11月23日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者黄战鹏 申请人:黄战鹏