專利名稱：一種音叉物位發(fā)訊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及儀器儀表行業(yè)中物位儀表技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種音叉
物位發(fā)訊器。 技術(shù)背景
眾所周知，在物位儀表技術(shù)領(lǐng)域中，音叉物位發(fā)訊器是一種控制容器中物
位高度的控制開關(guān)，應(yīng)用比較廣泛，其工作原理是當(dāng)容器中物體高度變化后，
物料容器上安裝的音叉物位發(fā)訊器的叉體接收到的振動(dòng)信號(hào)也會(huì)發(fā)生變化，發(fā)
訊器利用叉體的振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)來控制開關(guān)器的閉合，達(dá)到控制容器中
物位高度的目的。傳統(tǒng)的音叉物位發(fā)訊器的缺點(diǎn)是抗震能力差、功能單一、對(duì)
叉體自身參數(shù)的一致性要求太高，經(jīng)常誤動(dòng)作甚至失靈，其原因主要是傳統(tǒng)的
音叉物位發(fā)訊器采用模擬電路判斷叉體是否停振就無法確保可靠輸出的，振幅
調(diào)大了不易停振，調(diào)小了又不易起振，而環(huán)境的振動(dòng)更使得叉體不易停振。另
外叉體在不同的物未介質(zhì)里只是幅度和頻率略有不同，是量變的過程，但要求
輸出的開關(guān)量是個(gè)質(zhì)變的過程，這都是傳統(tǒng)音叉物位發(fā)訊器不能解決的解決的
問題，其缺點(diǎn)也是顯而易見的。如何克服上述傳統(tǒng)音叉物位發(fā)訊器出現(xiàn)的缺點(diǎn)，
是本領(lǐng)域中當(dāng)前急需解決的任務(wù)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種靈敏度高、可靠性強(qiáng)、功能強(qiáng)大并且能實(shí) 現(xiàn)集中顯示和控制的具有智能化的音叉物位發(fā)訊器。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案 一種音叉物位 發(fā)訊器，由叉體、選頻發(fā)大器驅(qū)動(dòng)器、信號(hào)整形器、單片機(jī)組成，其特點(diǎn)是: 叉體啟動(dòng)發(fā)出的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器變?yōu)殡娦盘?hào)后進(jìn)入信號(hào)整形器，電信號(hào)經(jīng)
過整形后進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字處理，經(jīng)過數(shù)字處理的電信號(hào)， 一部分信號(hào)變?yōu)?頻率信號(hào)，經(jīng)選頻發(fā)大器后返回叉體，使叉體按設(shè)定頻率進(jìn)行振動(dòng)，同時(shí)單片 機(jī)根據(jù)叉體振動(dòng)返回的變化信號(hào)指令繼電器動(dòng)作來控制開關(guān)的閉合及開啟，而 其他信號(hào)變?yōu)殚_關(guān)量信號(hào)、RS-485現(xiàn)場總線信號(hào)及電流信號(hào)經(jīng)單片機(jī)指令后輸 出，進(jìn)行現(xiàn)場總線控制及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信號(hào)丌關(guān)控制。
上述所述的單片機(jī)采用的是MSP430集成電路板。 上述所述的叉體所適應(yīng)的振動(dòng)頻率范圍為65500Hz以下任何頻率。 上述所述的音叉物位發(fā)訊器安裝有多個(gè)傳感器，不僅適用于音叉或振動(dòng) 棒，也適用于電阻、電容、電感等原理的傳感器。
本頭'用新型的結(jié)構(gòu)原理是這樣的，采用單片機(jī)和模擬電路混合設(shè)計(jì)，為的 是維持較強(qiáng)的振幅，以提高可靠性，將振動(dòng)信號(hào)經(jīng)整形送入單片機(jī)，時(shí)時(shí)測量 振動(dòng)頻率，當(dāng)頻率偏離了所設(shè)定的頻率范圍時(shí)，即被認(rèn)為是有效輸出條件，不 考慮振幅，所以不管停振與否，總有正常的輸出，抗震能力超過了1.5G，且靈 敏度提高了幾倍，采用單片機(jī)智能化設(shè)計(jì)， 一是具有了自適應(yīng)功能，以適應(yīng)不 同叉體和現(xiàn)場環(huán)境，可以適應(yīng)65500Hz以下任何頻率，降低了對(duì)叉體自身參數(shù) 一致性的要求，易于調(diào)試；二是具有了上下物位設(shè)定功能，實(shí)現(xiàn)上下物位同邏 輯，既常開、常閉的設(shè)置，避免了繼電器因長時(shí)間吸合引起的功耗大、易燒壞 的問題；四是具有了智能故障判斷功能，長時(shí)間停振被視為故障，輸出相應(yīng)的 故障代碼信號(hào)，停振時(shí)間可在1-255小時(shí)之間設(shè)定，以適應(yīng)不同的工況；采用 單片機(jī)智能化設(shè)計(jì)還體現(xiàn)出工業(yè)現(xiàn)場總線，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離傳輸，簡化了現(xiàn)場布 線，同時(shí)上位機(jī)顯示分機(jī)號(hào)的IP地址，當(dāng)前頻率、物位狀態(tài)和故障代碼，用 以判斷介質(zhì)的性質(zhì)和稠度及叉物位發(fā)訊器的工作狀態(tài)，便于可通過上位機(jī)修改 分機(jī)的IP地址和設(shè)定上下物位以及停振時(shí)間的設(shè)置。
由于采用了上述采用單片機(jī)和模擬電路混合設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)原理，使得本實(shí)用
新型具有靈敏度高、可靠性強(qiáng)、功能強(qiáng)大并且能集中顯示和控制的智能化的特
點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)合理、安裝簡單、工作可靠，制造和運(yùn)行成本低，經(jīng)濟(jì)效益高，
是傳統(tǒng)音叉物位開關(guān)的理想替代品，便于大力推廣使用，本實(shí)用新型也適用于
如接近開關(guān)等其它非物位場合。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理示意框圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳述本實(shí)用新型，從圖1和可看出本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理， 一種音叉物位發(fā)訊器，由叉體、選頻發(fā)大器驅(qū)動(dòng)器、信號(hào)整形器、單片機(jī)組 成，叉體啟動(dòng)發(fā)出的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器變?yōu)殡娦盘?hào)后進(jìn)入信號(hào)整形器，電信 號(hào)經(jīng)過整形后進(jìn)入MSP430集成電路板單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字處理，經(jīng)過數(shù)字處理的 電信號(hào)， 一部分信號(hào)變?yōu)轭l率信號(hào)，經(jīng)選頻發(fā)大器后返回叉體，使叉體按設(shè)定 頻率在60000Hz頻率范圍內(nèi)進(jìn)行振動(dòng)，同時(shí)單片機(jī)根據(jù)叉體振動(dòng)返回的變化信 號(hào)指令繼電器動(dòng)作來控制開關(guān)的閉合及開啟，而他信號(hào)變?yōu)殚_關(guān)量信號(hào)、 RS-485現(xiàn)場總線信號(hào)及電流信號(hào)輸出，可以進(jìn)行現(xiàn)場總線控制及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信號(hào) 開關(guān)控制，音叉物位發(fā)訊器安裝有多個(gè)傳感器，不僅適用于音叉或振動(dòng)棒，也 適用于電阻、電容、電感等原理的傳感器。還適用于如接近開關(guān)等其它非物位 場合。
權(quán)利要求1一種音叉物位發(fā)訊器，由叉體、選頻發(fā)大器驅(qū)動(dòng)器、信號(hào)整形器、單片機(jī)組成，其特征在于叉體啟動(dòng)發(fā)出的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器變?yōu)殡娦盘?hào)后進(jìn)入信號(hào)整形器，電信號(hào)經(jīng)過整形后進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字處理，經(jīng)過數(shù)字處理的電信號(hào)，一部分信號(hào)變?yōu)轭l率信號(hào)，經(jīng)選頻發(fā)大器后返回叉體，使叉體按設(shè)定頻率進(jìn)行振動(dòng)，同時(shí)單片機(jī)根據(jù)叉體振動(dòng)返回的變化信號(hào)指令繼電器動(dòng)作來控制開關(guān)的閉合及開啟，而其他信號(hào)變?yōu)殚_關(guān)量信號(hào)、RS-485現(xiàn)場總線信號(hào)及電流信號(hào)經(jīng)單片機(jī)指令后輸出，進(jìn)行現(xiàn)場總線控制及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信號(hào)開關(guān)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的音叉物位發(fā)訊器，其特征在于所述的單片機(jī)采用的是MSP430集成電路板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的音叉物位發(fā)訊器，其特征在于所述的的叉體所適應(yīng)的振動(dòng)頻率范圍為65500Hz以下任何頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音叉物位發(fā)訊器，其特征在于所述的音叉 物位發(fā)訊器安裝有多個(gè)傳感器，不僅適用于音叉或振動(dòng)棒，也適用于電阻、電 容、電感等原理的傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種音叉物位發(fā)訊器，由叉體、選頻發(fā)大器驅(qū)動(dòng)器、信號(hào)整形器及單片機(jī)組成，叉體振動(dòng)信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入信號(hào)整形器整形后進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字處理，數(shù)字處理后的電信號(hào)，輸出的頻率信號(hào)經(jīng)選頻發(fā)大器后返回叉體，維持叉體振動(dòng)，同時(shí)單片機(jī)根據(jù)叉體振動(dòng)信號(hào)指令繼電器動(dòng)作控制開關(guān)的閉合及開啟，輸出的開關(guān)量信號(hào)、現(xiàn)場總線信號(hào)及電流信號(hào)，可以進(jìn)行現(xiàn)場總線控制及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信號(hào)開關(guān)控制。本實(shí)用新型靈敏度高、可靠性強(qiáng)、功能強(qiáng)大、能實(shí)現(xiàn)集中顯示和控制且結(jié)構(gòu)合理、安裝簡單、工作可靠、成本低，經(jīng)濟(jì)效益高，便于推廣使用，也適用于其它非物位控制的場合。
文檔編號(hào)G01F23/28GK201007675SQ20072000488
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者何文明, 劉長收 申請(qǐng)人:北京京儀海福爾自動(dòng)化儀表有限公司