专利名称：散状物料面位仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种容积测量装置，尤其是一种面位仪。
公告号为CN2063510U的专利申请公开了一种配有红外点式料位器的料仓。该料仓所配红外点式料位器具有振荡器电路、整形、调制发送电路、红外发射管、接收管、前置放大器、双稳态电路、开关电路和显示器。该料位器为插头形式，利用其相对设置于插头端部的单只发射管和接收管测量料位。由于当料仓内的物料面位为任意高度时，需手动操作上述料位器进行测量，同时，上述料位器也不能对物料面位进行连续、动态测量。因此，上述现有料位器存在着一定的缺陷。
本实用新型的目的是提供一种可对物料面位进行连续、动态测量的面位仪。
本实用新型的面位仪具有发射电路、光发射器、光接收器、接收放大电路和显示电路。其光发射器和光接收器特别地由至少三个发光管和至少三个光敏晶体管构成。同时，在发射电路与光发射器之间或光接收器与接收放大电路之间设置有开关逻辑驱动电路，在接收放大电路和显示电路之间设置有计数、译码电路。计数、译码电路的输入端和输出端分别与接收放大电路的输出端和显示电路的输入端相接。另外，在面位仪中还特别设置了时钟振荡电路和时序脉冲控制电路。时钟振荡电路的输出端接时序脉冲控制电路的输入端。时序脉冲控制电路的一输出端接开关逻辑驱动电路的控制端，时序脉冲控制电路的另一输出端与计数、译码电路的清零端相连通。在本实用新型中，一个发光管和一个与之对应的光敏晶体管共同构成一条光信号发送通路，多个发光管和多个光敏晶体管即构成多条光信号发送通路。在发射电路与光发射器之间或光接收器与接收放大电路之间设置开关逻辑驱动电路的目的即是对各条光信号发送通路进行控制。在设置的时钟振荡电路产生的时钟计数脉冲输入时序脉冲控制电路后，时序脉冲控制电路将输出多路循环时序脉冲，该时序脉冲对开关逻辑驱动电路进行控制，使开关逻辑驱动电路按一定规律开启，进而控制各条光信号发送通路的通、断。当开关逻辑驱动电路设置于发射电路与光发射器之间时，按一定规律开启的开关逻辑驱动电路逐一使各发光管与发射电路接通，使各发光管依次发出光信号，即对各光信号发送通路的起始端进行控制。当开关逻辑驱动电路设置于光接收器和接收放大电路之间时，按一定规律开启的开关逻辑驱动电路逐一使各光敏晶体管与接收放大电路接通，使各光敏晶体管依次向接收放大电路发送光电信号，即对各光信号发送通路的末端进行控制。在本实用新型中，当开关逻辑驱动电路逐一对各条光信号发送通路开启时，若某一发光管和与之相对的光敏晶体管未被物料遮没，则接收放大电路将接收到一个由其光敏晶体管输出的脉冲。若多个发光管和光敏晶体管未被物料遮没，接收放大电路将接收到多个脉冲。上述脉冲经放大后输入计数、译码电路进行计数、译码，再经显示器显示出相应的数码。当开关逻辑驱动电路对各光信号传送通路逐一开启完毕后，即各发光管依次发光完毕或全部光敏晶体管依次发送信号完毕后，即完成一次测量。为了实现连续、动态测量，在一次测量完成后，时序脉冲控制电路将向计数、译码电路发出清零信号，从而开始下一次测量，并由此循环往复。为了使显示器在清零前所显示的数码有一个相对停滞的时间，以便于读数，可在计数、译码电路的清零端与时序脉冲控制电路的输出端之间设置延时电路。另外，还可在显示电路中增设报警显示和自动控制电路接口，使本面位仪的功能更为完善。本实用新型中的发光管可以是红外发光管，也可以是普通二极管或其它电发光元件。开关逻辑驱动电路可以是三态驱动器，也可以是传输门或微动开关等类似电路结构。为了避免外界光线的干拢，发射电路可设置为调制发射电路。
本实用新型的面位仪与上述现有面位仪相比，具有使用方便和可连续、动态测量物料面位的特点。
本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
图1是实施例1、2中面位仪的外形结构示意图。
图2是实施例1的电路框图。
图3～4是实施例1的电原理图。
图5是实施例2的电路框图。
图6～7是实施例2的电原理图。
如图1所示，实施例中的面位仪具有主机1和测杆2。测杆2固定设置于料仓3内。在测杆2的一侧设置有一组按顺序排列的红外发光管4，在与红外发光管组相对的测杆另一侧设置有一组按顺序排列的光敏晶体管5。红外发光管组和光敏晶体管组分别通过导线6与主机1相接。
实施例1如图2所示，本实施例的面位仪具有调制发射电路(1)、三态门电路(2)、红外光发射器(3)、红外光接收器(4)、接收放大电路(5)、计数、译码电路(6)、显示电路(7)、时钟振荡电路(8)、时序脉冲控制电路(9)和延时电路(10)。在本实施例中，三态门电路形式的开关逻辑电路设置于调制发射电路(1)的输出端和红外光发射器(3)的输入端之间，以控制光信号的发送。接收放大电路(5)设置于红外光接收器(4)的输出端和计数、译码电路(6)的输入端之间。计数、译码电路(6)的输出端接显示电路(7)的输入端。时钟振荡电路(8)的输出端接时序脉冲控制电路(9)的输入端。时序脉冲控制电路(9)的一输出端接三态门电路(2)的控制端，另一输出端经延时电路(10)接计数、译码电路(6)的清零端。
如图3～4所示，本实施例中的发射电路(1)由四2输入与非门(CD4011)IC1、晶体管BG1和外围元件构成；三态门电路(2)由7个四总线三态驱动器(74LS126)IC2～IC8构成；红外光发射器(3)由红外发光二极管D26～D5构成；红外光接收器(4)由光敏晶体管D1～D25构成；接收放大电路(5)由红外接收专用集成电路(μPC1373HA)IC15及外围元件构成；计数、译码电路(6)由四位全译码可逆计数器(5G7217A)IC16和控制开关K1～K4构成；时钟振荡电路(8)主要由振荡晶体XT1和串行计数器(CD4060)IC9构成；时序脉冲控制电路(9)由时序分配器(CD4017)IC10～IC12和四2输入与门(CD4081)IC15构成；延时电路(10)由六反相器(CD4069)IC14及外围元件构成。
在本实施例中，时钟振荡电路(8)产生的时钟计数脉冲输入时序脉冲控制电路(9)后，时序脉冲控制电路(9)向三态门电路的各控制端输出多路时序脉冲，该多路时序脉冲使三态门电路(2)中的三态驱动器依次开启调制发射电路(1)与各红外发光管之间的通路，红外发光管D24～D50依次发光。若正在发光的发光管和与之相对的光敏晶体管末被物料遮没，则在接收放大电路(5)中将依次收到一个由该光敏晶体管送出的脉冲信号。若多个发光管和光敏晶体管未被物料遮没，则在接收放大电路(5)中将收到多个脉冲信号。上述脉冲信号经放大后输入计数译码电路(6)进行计数、译码，再经显示电路(7)显示出相应的数码，从而反映出物料面位。另外，时序脉冲控制电路(9)输出的最末一个脉冲信号经延时电路(10)延时后，分成两路传送。一路返回时序脉冲控制电路的第一级，使时序分配器IC10复位，进而重新启动发出下一轮时序脉冲，以构成循环时序脉冲；另一路经三态门电路(2)的末级输入计数、译码电路(6)的清零端和消隐端(R、DyC脚)，使计数器IC16清零，以使其在收到下一轮脉冲信号后不致错误累加。为便于实现限位自动报警和自动控制，实施例中设置了接点E、F，以作为报警、自动控制电路接口。
实施例2如图5所示，本实施例中面位仪的电路结构与实施例1相似。所不同的是，三态门电路的设置有所改变。在本实施例中，三态门电路(12)设置于红外光接收器(14)与接收放大电路(15)之间，即对光信号通路的出口进行控制。
如图6～7所示，在本实施例的面位仪中，调制发射电路(11)的输出端直接与红外光发射器(13)中各红外发光二极管D51～D75连通。三态门电路(12)中的三态驱动器IC11～IC24分别对红外光接收器(14)中的各光敏晶体管D76～D100与接收放大电路(15)之间的通、断进行控制，即逐一使各光敏晶体管与接收放大电路接通。当仪器开启时，调制发射电路(11)输出的信号使各红外发光二极管均处于发光状态。若某一红外发光二极管和与之相对的光敏晶体管未被物料遮没，则当该光敏晶体管与接收放大电路接通时，接收放大电路即可收到一次脉冲信号。本实施例中面位仪的其余工作过程与实施例1相同。
权利要求1.散状物料面位仪，具有发射电路、光发射器、光接收器、接收放大电路和显示电路，其特征是光发射器和光接收器分别由至少三个发光管和至少三个光敏晶体管构成，在发射电路与光发射器之间或光接收器与接收放大电路之间设置有开关逻辑驱动电路，在接收放大电路和显示电路之间设置有计数、译码电路，计数、译码电路的输入端和输出端分别与接收放大电路的输出端和显示电路的输入端相接，在面位仪中还设置有时钟振荡电路和时序脉冲控制电路，时钟振荡电路的输出端接时序脉冲控制电路的输入端，时序脉冲控制电路的一输出端接开关逻辑驱动电路的控制端，时序脉冲控制电路的另一输出端与计数、译码电路的清零端相连通。
2.如权利要求1所述的面位仪，其特征是在时序脉冲控制电路的输出端与计数、译码电路的清零端之间设置有延时电路。
专利摘要散状物料面位仪，其光发射器和光接收器分别由至少三个发光管和至少三个光敏晶体管构成。在发射电路与光发射器之间或光接收器与接收放大电路之间设置有开关逻辑驱动电路，在接收放大电路和显示电路之间设置有计数、译码电路。面位仪中还设置有时钟振荡电路和时序脉冲控制电路。该面位仪可连续、动态测量物料面位。
文档编号G01F23/22GK2131095SQ9221487
公开日1993年4月28日 申请日期1992年7月3日 优先权日1992年7月3日
发明者李福德 申请人:李福德