锅炉水位检测装置及其控制方法与流程

技术特征：
1.一种锅炉水位检测装置的控制方法，所述锅炉上设有进水管和出水管；锅炉水位检测装置包括壳体，设于壳体内的单片机(1)、A/D转换器(16)和存储器(2)，设于壳体上的报警装置(3)及显示器(4)，设于锅炉内的下端开口的竖向的不锈钢管(6)，设于不锈钢管上的电感线圈(7)；不锈钢管内设有可相对于不锈钢管上下移动的硅钢棒(8)，设于硅钢棒下端的浮子和用于容纳硅钢棒下部和浮子的导向筒，导向筒下端设有直径小于浮子直径的开口，导向筒与锅炉固定连接；电感线圈的铜线绕组上设有温度传感器(5)；不锈钢管下端设有向外水平延伸的延伸边(15)，延伸边与锅炉内壁密封连接；进水管和出水管上均设有电磁阀(16)，单片机分别与2个电磁阀、报警装置、存储器、显示器和温度传感器电连接，电感线圈通过A/D转换器与单片机电连接；其特征是，包括如下步骤：(1-1)存储器中设有传感器量程下限Y1，传感器量程上限Y2、温漂标定系数表、与水位下限值相对应的电流阈值W1和与水位上限值相对应的电流阈值W2；温漂标定系数表中设有与电感线圈的温度T、检测信号的电流值相关的温漂标定系数T1；设定起始时刻为a0；(1-1-1)随着水位的波动，硅钢棒在不锈钢管内上下移动，电感线圈产生电信号x(t)，A/D转换器将x(t)转换为数字信号u(t)；(1-2)温度传感器检测电感线圈的温度T，单片机采集a0时刻u(t)的一个值X，单片机利用X、T检索温漂标定系数表，得到与X相对应的温漂标定系数T1；单片机计算得到包含a0时刻在内的单位时间T2内u(t)的最大值X2和最小值X1；(1-3)单片机利用公式计算并得到经过温漂修正的电流检测值Z；单片机将Z和当前时刻存储在存储器中；(1-4)当Z≥W2，单片机控制出水管的电磁阀打开时间B1后关闭，进水的过程中显示器显示出水的信息；当Z≤W1，单片机控制进水管的电磁阀打开时间B2后关闭，进水的过程中显示器显示进水的信息；当W1＜Z＜W2，间隔时间T2后，使a0的值增加T2，返回步骤(1-2)。2.根据权利要求1所述的锅炉水位检测装置的控制方法，其特征是，还包括无线收发器(9)和升压电路(10)，无线收发器通过升压电路与单片机电连接，无线收发器与手机(14)或电脑无线连接。3.根据权利要求1所述的锅炉水位检测装置，其特征是，还包括状态指示灯(11)，状态指示灯与单片机电连接。4.根据权利要求1所述的锅炉锅炉水位检测装置的控制方法，其特征是，所述报警处理装置包括喇叭(12)和蜂鸣器(13)，喇叭和蜂鸣器均与单片机电连接。5.根据权利要求1所述的锅炉水位检测装置的控制方法，其特征是，当电感线圈的工作时间超过5分钟后，所述步骤(1-4)由下述步骤替换：单片机读取存储器中存储的距离当前时刻T2时间之前的Z，计算并得到当前时刻的Z和T2时间之前的Z的平均值Z′，当Z′≥W2，单片机控制进水管的电磁阀打开时间B2后关闭，进水的过程中显不器显示进水的信息；当Z′≤W1，单片机控制进水管的电磁阀打开时间B2后关闭，进水的过程中显示器显示进水的信息；当W1＜Z′＜W2，间隔时间T2后，使a0的值增加T2，返回步骤(1-2)。6.根据权利要求1所述的锅炉水位检测装置的控制方法，其特征是，步骤(1-1-1)和(1-2)之间还包括如下步骤：(6-1)存储器中设有j的初始值为1，i的初始值为1，设有故障阈值E；(6-2)单片机计算u(t)的局部极大值并通过三次样条插值获得上包络线uup(t)；(6-3)计算信号u(t)的局部极小值并通过三次样条插值获得下包络线ulow(t)；(6-4)定义平均包络m1(t)＝[uup(t)+ulow(t)]/2；(6-5)利用公式hj(t)＝u(t)-mj(t)计算差值hj(t)；(6-6)若hj(t)不满足IMF筛分停止条件，使u(t)＝hj(t)，j值增加1，运回步骤(6-2)对hj(t)继续进行分解；当hj(t)满足IMF筛分停止条件，则得到u(t)信号的第1个IMF分量C1(t)＝hj(t)；(6-7)利用公式ri(t)＝u(t)-Ci(t)计算剩余分量ri(t)；(6-8)当ri(t)不满足分解停止条件时，使u(t)＝ri(t)，使i值增加1，返回步骤(6-2)对ri(t)继续分解；当满足筛分停止条件时，设n1＝i，得到n1个IMF分量Ci(t)和1个剩余分量rn(t)，u(t)则可以表示为抽取ci(t)的N个抽样值ci(k)，k＝1，2，...，N；(6-9)单片机利用公式计算u(t)的各个分量能量，比较u(t)的各分量能量Emax，选取E1，E2，...，En中最大值Emax，当Emax＞E时，单片机做出电感线圈故障的判断，显示器显示电感线圈故障的信息，报警装置发出报警信息；单片机控制电感线圈及温度传感器停止工作；当Emax≤E时，转入步骤(1-2)；其中，(6-6)、(6-8)的筛分停止条件采用仿柯西收敛准则，当SD＜ε时筛分停止，ε通常介于0.2与0.3之间，T为设定的常数；分解停止条件为剩余信号ri(t)变为单调函数。7.根据权利要求1所述的锅炉水位检测装置的控制方法，其特征是，T1与X成反比，T1与T成反比。8.根据权利要求1所述的锅炉水位检测装置的控制方法，其特征是，T2的取值范围为0.8秒至1.2秒。9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的锅炉水位检测装置的控制方法，其特征是，Y1的取值范围为3毫安至5毫安，Y2的取值范围为18毫安至22毫安。