专利名称：强振智能型音叉式物位计的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种物位计，且特别是有关于一种强振智能型音叉式物位计。
背景技术：
在物位仪表技术领域中，音叉式物位计主要应用在物料料仓的料位及液位控制或 上、下限位报警。音叉式物位计是利用物料对音叉振动的阻尼作用及压电效应的原理进行 设计的，其传感部分由音叉构成，以固定的振动频率和振幅振动，当音叉受到物料阻尼作用 时，音叉停止振动，由检测电路检测出这一变化，传送给驱动电路，发出开关信号，来达到控 制物位的目的。 传统的音叉式物位计大多是采用模拟电路来判断叉体是否停振，并输出相应的开 关信号，这样就会产生很多的问题。首先是音叉式物位计的功能单一，很容易受到环境振动 的影响而产生误动作。其次是对叉体的振幅要求较高，振幅大了 ，不易停振；振幅小了 ，不易 起振，很难在所有的固体和液体中通用。此外，由于音叉式物位计安装于不同的料仓上会有 不同程度的吸振现象，对于传统的音叉式物位计来说，就很容易出现停振或者是失灵的问 题。最后，在液位控制领域，当处于进料或者是卸料的过程时，料仓内的液位就会出现上下 的波动，此时传统的音叉式物位计就很容易出现临界点开关一直反复切换的情况，这对液 位的控制是很不利的。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种使用范围大，灵敏度高，可固液通用的强振智能型 音叉式物位计。 为达上述目的，本实用新型提出一种强振智能型音叉式物位计，包括探测片振动 器和壳体，其中壳体内设置有信号处理电路、MCU控制单元以及输出电路。探测片振动器的 输出端连接至信号处理电路的输入端，信号处理电路的输出端连接至MCU控制单元的输入 端，MCU控制单元输出信号给输出电路。 上述壳体内还设置有工作参数设置电路和显示电路，工作参数设置电路的输出接 至MCU控制单元的输入，MCU控制单元的输出接至显示电路的输入。 上述工作参数设置电路包括学习按钮和设定按钮，所述学习按钮用以实现MCU控 制单元的学习功能，设定按钮用以设定所述强振智能型音叉式物位计的灵敏度。 上述壳体内还设置有电源，所述电源供电给信号处理电路、MCU控制单元、输出电 路、工作参数设置电路以及显示电路。 上述探测片振动器包括音叉叉体、连接体以及压电晶体，所述连接体一端连接音 叉叉体，另一端连接壳体。 上述音叉叉体的材质为不锈钢，经过高温淬火处理，其最大振幅达到10mm。 本实用新型的有益效果为，强振智能型音叉式物位计的音叉叉体经过高温淬火处 理，其最大振幅达到10mm，可减少物料的沉积和粘覆。通过MCU控制单元的学习功能，可以使本实用新型的物位计适用于任何介质。另外，MCU控制单元还具有设定功能，可以设定4 级不同的灵敏度，使得物位计适用于液位波动较大的场合，有效的避免开关误动作。
图1所示为本实用新型的强振智能型音叉式物位计的结构示意图。 图2所示为本实用新型的强振智能型音叉式物位计的功能方块图。 图3所示为图2中的电路原理图。
具体实施方式为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实 施例，并配合附图，作详细说明如下。 图1所示为本实用新型的强振智能型音叉式物位计的结构示意图。如图所示，本 实施例所提供的强振智能型音叉式物位计1包括探测片振动器10以及壳体11。其中，探测 片振动器10包括音叉叉体100，连接体101以及压电晶体102。 在本实施例中，音叉叉体100的材质为不锈钢，且经过高温淬火处理，提高了不锈
钢的硬度。因此，音叉叉体100的最大振幅达到10mm，能够有效的抖落低粘度的局部挂料，
防止误动作。通过提高叉体的硬度，从而增大叉体的振幅，一方面可以降低叉体机械加工的
要求，另一方面还可以避免不同环境的影响，有效的避免吸振现象的发生。 在本实施例中，连接体101的材质为不锈钢。连接体101的一端为042的圆柱，
用以连接音叉叉体100 ;另一端为A50的六角棒，用以连接壳体11 ;中间部分为GlV;螺纹。
这种设计方便客户安装使用，只要用户在待测的料罐上装好配套的法兰或镶件之后，只需
要拿扳手卡住后端为A50的六角棒就可以很方便的装卸本产品。 压电晶体102安装在音叉叉体100上，通过电缆将压电晶体102的信号传送给控 制电路。 在本实施例中，壳体11的材质为铝合金，其保护等级达到IP67，可以适用于环境 比较恶劣的工业现场。壳体11的一端通过固定螺栓与连接体101相连接，另一端通过螺栓 固定后盖，控制电路位于壳体11的内部。壳体11的上部为控制面板，其上可以设置有按键、 指示灯以及输入输出端子，壳体11的下部装有防水接头。 图2所示为本实用新型的强振智能型音叉式物位计的功能方块图。图3所示为图 2中的电路原理图。请一并参考图2与图3，壳体11(见图1)内设置有信号处理电路110、 MCU控制单元111、输出电路112、工作参数设置电路113、显示电路114以及电源115。其 中，电源115用以供电给上述各个电路。 信号处理电路110的输入端连接至探测片振动器10的输出端，用以将振动信号转 换为MCU控制单元111可以检测的信号。具体来说，压电晶体102将音叉叉体100的振动 频率和振幅信号通过电缆传送给信号处理电路110，并由信号处理电路110进行转换。如图 3所示，信号处理电路110包括比较器Ul， U2以及电阻Rl。 MCU控制单元111的输入端连接信号处理电路110的输出端，并输出信号给输出电 路112。如图3所示，在本实施例中共有三路输出电路112，一路为继电器输出电路，包括三 极管V1和继电器J1，其中三极管V1的集电极连接继电器J1 ;一路为NPN输出电路，包括三极管V2，其基极连接MCU控制单元111，发射极为输出端；另一路为PNP输出电路，包括三极 管V3，其集电极为输出端。使用者可以根据自己的不同需要选择使用。 如图3所示，MCU控制单元111外部还连接有工作参数设置电路113以及显示电 路114。其中，工作参数设置电路113包括学习按钮116以及设定按钮117。显示电路114 包括发光二极管V4。 通过学习按钮116可以学习音叉叉体100 (见图1)在介质中的的振动频率和振 幅，存储在MCU控制单元111中，并作为输出电路112是否输出的基准，这样就可以使强振 智能型音叉式物位计l适用于任何介质。在本实施例中，上述学习状态可以通过控制面板 上的指示灯依次点亮来显示，即MCU控制单元111输出信号给显示电路114。在学习结束之 后，使用者可以根据指示灯来判断学习是否成功。 此外，使用者可以通过设定按钮117来设定强振智能型音叉式物位计1的灵敏度。 在本实施例中，强振智能型音叉式物位计1的灵敏度共分为4级，可以通过控制面板上的指 示灯的点亮来显示灵敏度的级数，例如，第几个指示灯亮就表示当前的灵敏度是几。此设 定主要是应用在液位波动较大或者是装卸料是液位波动的场合，可以有效的避免开关误动 作。 本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来 限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修 饰，都应作为本实用新型的技术范畴。
权利要求一种强振智能型音叉式物位计，包括探测片振动器和壳体，其特征在于，所述壳体内设置有信号处理电路、MCU控制单元以及输出电路，所述探测片振动器的输出端连接至信号处理电路的输入端，信号处理电路的输出端连接至MCU控制单元的输入端，MCU控制单元输出信号给输出电路。
2. 根据权利要求1所述的强振智能型音叉式物位计，其特征在于，所述壳体内还设置 有工作参数设置电路和显示电路，工作参数设置电路的输出接至MCU控制单元的输入，MCU 控制单元的输出接至显示电路的输入。
3. 根据权利要求2所述的强振智能型音叉式物位计，其特征在于，所述工作参数设置 电路包括学习按钮和设定按钮，所述学习按钮用以实现MCU控制单元的学习功能，设定按 钮用以设定所述强振智能型音叉式物位计的灵敏度。
4. 根据权利要求1所述的强振智能型音叉式物位计，其特征在于，所述探测片振动器 包括音叉叉体、连接体以及压电晶体，所述连接体一端连接音叉叉体，另一端连接壳体。
5. 根据权利要求5所述的强振智能型音叉式物位计，其特征在于，所述音叉叉体的材 质为不锈钢，经过高温淬火处理，其最大振幅达到10mm。
专利摘要本实用新型提出一种强振智能型音叉式物位计，包括探测片振动器和壳体，其中壳体内设置有信号处理电路、MCU控制单元以及输出电路。探测片振动器的输出端连接至信号处理电路的输入端，信号处理电路的输出端连接至MCU控制单元的输入端，MCU控制单元输出信号给输出电路。本实用新型提供的强振智能型音叉式物位计采用智能控制电路，通过MCU控制单元的学习功能和设定功能，可以使本实用新型的物位计适用于任何介质，且可以设定4级不同的灵敏度，使得物位计适用于液位波动较大的场合，有效的避免开关误动作。
文档编号G01F23/296GK201514255SQ200920236090
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者陈柏志 申请人:伊玛精密电子(苏州)有限公司