專利名稱：液位變送模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變送器，尤其涉及一種液位變送模塊，用于通信、石油化工、 冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測量。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有液位變送器僅適合應(yīng)用在工業(yè)廠房等雷電防護(hù)措施較齊全的工業(yè)現(xiàn)場，或者 現(xiàn)場不存在由電源切換等動(dòng)作產(chǎn)生的電磁干擾，或干擾較小可忽略。當(dāng)變送器應(yīng)用于野外 等無保護(hù)現(xiàn)場或者現(xiàn)場存在有開關(guān)切換引起的較強(qiáng)電壓浪涌時(shí)，產(chǎn)品無法正常工作或損 壞。干擾產(chǎn)生的原因包括主電源系統(tǒng)切換時(shí)產(chǎn)生的干擾，又或者同一電網(wǎng)中，在靠近 設(shè)備附近有一些較大型的開關(guān)在跳動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的干擾；再如，切換有諧振線路的晶閘管設(shè) 備，還如，各種系統(tǒng)性的故障，如設(shè)備接地網(wǎng)絡(luò)或接地系統(tǒng)間產(chǎn)生的短路或飛弧故障。因而，因雷擊或者主電源開關(guān)動(dòng)作引起的浪涌電壓致使產(chǎn)品損壞而無法正常工作 的問題急待解決。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種液位變送模塊，以解決在以上工業(yè)現(xiàn) 場液位變送器因雷擊或者主電源開關(guān)動(dòng)作引起的浪涌電壓致使產(chǎn)品損壞而無法正常工作 的問題。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種液位變送模塊，包括電源、 模擬信號接口和液位變送器功能電路，所述液位變送器功能電路能夠在具備防暴特性的同 時(shí)，對液位信號進(jìn)行處理和傳輸，還包括防雷電路，所述防雷電路設(shè)在電源和模擬信號接口 處，并將對電源和模擬信號接口的浪涌電壓進(jìn)行泄放后將信號傳輸給液位變送器功能電路。本實(shí)用新型的有益效果是采用防雷電路對電源和模擬信號接口做防雷保護(hù)，對 浪涌電壓進(jìn)行泄放處理后再將信號傳輸給液位變送器功能電路，從而解決因雷擊或者主電 源開關(guān)動(dòng)作引起的電壓浪涌致使產(chǎn)品損壞而無法正常工作的問題，并且不影響液位變送器 功能電路的防爆特性，同時(shí)具備防雷和防爆的特性。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述防雷電路包括氣體放電管、電阻、TVS管(硅瞬變電吸收二極管)和 釋放小電流的電路部分，所述氣體放電管連接電源和模擬信號接口，所述電阻連接在氣體 放電管和TVS管之間，所述TVS管還與釋放小電流的電路部分連接，所述氣體放電管內(nèi)充有 惰性氣體，其用于釋放瞬變能量，所述TVS管用于保護(hù)電路免受瞬時(shí)過電壓。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過氣體放電管內(nèi)充有的惰性氣體的電離， 將瞬變電壓迅速降到很低的值，從而釋放瞬變能量，保護(hù)電路免受瞬變電路的損壞。進(jìn)一步，所述氣體放電管包括與電源連接的KQl和與模擬信號接口連接的KQ2，所述KQl用于釋放電源的能量，所述KQ2用于釋放模擬信號的能量。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，電源和模擬信號分別連接不同的氣體放電管 對其瞬變能量釋放，以使能量釋放有效。進(jìn)一步，所述TVS管包括用于保護(hù)電源的D2和用于保護(hù)模擬信號的D3。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，電源和模擬信號分別連接不同的TVS管，以 使保護(hù)有效。進(jìn)一步，所述電阻包括R13、R14和R15，所述R13連接在KQl和D2之間，所述R14 連接在KQU KQ2和D3之間，所述Rl5連接在KQ1、KQ2、D2和D3之間。進(jìn)一步，所述氣體放電管的絕緣電阻放電前大于104ΜΩ，其寄生電容小于2pF。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，很高的絕緣電阻和很小的寄生電阻，不會(huì)對 保護(hù)的電路產(chǎn)生有害影響，不會(huì)在防雷的同時(shí)影響液位變送器功能電路的防爆功能。

圖1為本實(shí)用新型所述的液位變送模塊的邏輯框圖；圖2為本實(shí)用新型所述的液位變送模塊的防雷電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用 新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的液位變送模塊，包括電源1、模擬信號接口 4 和液位變送器功能電路2，所述液位變送器功能電路2能夠在具備防暴特性的同時(shí)，對液位 信號進(jìn)行處理和傳輸，還包括防雷電路3，所述防雷電路3設(shè)在電源1和模擬信號接口 4處， 并將對電源1和模擬信號接口 4的浪涌電壓進(jìn)行泄放后將信號傳輸給液位變送器功能電路 2。如圖2所示，所述防雷電路3包括氣體放電管、電阻、TVS管和釋放小電流的電路 部分4，所述氣體放電管連接電源和模擬信號接口 1，所述電阻連接在氣體放電管和TVS管 之間，所述TVS管還與釋放小電流的電路部分連接，所述氣體放電管內(nèi)充有惰性氣體，其用 于釋放瞬變能量，所述TVS管用于保護(hù)電路免受瞬時(shí)過電壓。所述氣體放電管包括與電源1連接的KQl 301和與模擬信號接口 4連接的KQ2 302，所述KQl 301用于釋放電源的能量，所述KQ2 302用于釋放模擬信號的能量；所述TVS 管包括用于保護(hù)電源的D2 303和用于保護(hù)模擬信號的D3 304;所述電阻包括R13 305、R14 306和R15 307，所述R13 305連接在KQl 301和D2 303之間，所述R14 306連接在KQl 30UKQ2 302 和 D3 304 之間，所述 R15 307 連接在 KQl 30UKQ2 302、D2 303 和 D3 304 之 間。當(dāng)浪涌電壓出現(xiàn)時(shí)，管內(nèi)的氣體被電離，于是氣體放電管兩端的電壓迅速將到一 個(gè)很低的值上，它使大部分的瞬變能量被釋放掉了，這種特性保護(hù)了設(shè)備免遭瞬變電壓的 破壞或騷擾；所述TVS管用于保護(hù)電路免受瞬時(shí)過電壓；所述氣體放電管的絕緣電阻放電 前大于104ΜΩ，其寄生電容小于2pF，不會(huì)對要保護(hù)的電路產(chǎn)生有害影響，在防雷的同時(shí)具 備防爆的特性。[0025]具體試驗(yàn)實(shí)例中興通訊公司在海外的項(xiàng)目中，需要應(yīng)用液位變送器來測量野外通訊基站油箱的 液位，以保證基站內(nèi)設(shè)備的正常運(yùn)行，但基站一般安置在人煙稀少的野外，這就要求所應(yīng)用 到的各種電子設(shè)備需要具備防雷擊和防爆的特點(diǎn)，普通防爆液位變送器只能起到防爆的功 能，但防雷擊的能力較弱，經(jīng)過本技術(shù)方案的改進(jìn)以后，液位變送模塊具備了防雷擊的功 能，由于本防雷電路不包含具有大電容和大電感的器件，因此液位變送模塊的防爆特性不 會(huì)受到影響，經(jīng)國家防爆中心審核和測試等相關(guān)環(huán)節(jié)的認(rèn)證后，確認(rèn)產(chǎn)品仍然具備防爆能 力。經(jīng)中興通訊測試后，產(chǎn)品符合中興通訊的防雷擊等級，因此本實(shí)用新型所述的液位變送 模塊具備同時(shí)防爆和防雷擊的功能。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種液位變送模塊，包括電源、模擬信號接口和液位變送器功能電路，所述液位變送器功能電路用于液位信號的處理和傳輸，其特征在于，還包括防雷電路，所述防雷電路設(shè)在電源和模擬信號接口處，并將對電源和模擬信號接口的浪涌電壓進(jìn)行泄放后將信號傳輸給液位變送器功能電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位變送模塊，其特征在于，所述防雷電路包括氣體放電管、 電阻、TVS管和釋放小電流的電路部分，所述氣體放電管連接電源和模擬信號接口，所述電 阻連接在氣體放電管和TVS管之間，所述TVS管還與釋放小電流的電路部分連接，所述氣體 放電管內(nèi)充有惰性氣體，其用于釋放瞬變能量，所述TVS管用于保護(hù)電路免受瞬時(shí)過電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液位變送模塊，其特征在于，所述氣體放電管包括與電源連 接的KQl和與模擬信號接口連接的KQ2，所述KQl用于釋放電源的能量，所述KQ2用于釋放 模擬信號的能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液位變送模塊，其特征在于，所述TVS管包括用于保護(hù)電源的 D2和用于保護(hù)模擬信號的D3。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的液位變送模塊，其特征在于，所述電阻包括R13、R14和 Rl5，所述Rl3連接在KQl和D2之間，所述R14連接在KQUKQ2和D3之間，所述Rl5連接在 KQ1、KQ2、D2 和 D3 之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液位變送模塊，其特征在于，所述氣體放電管的絕緣電阻放 電前大于IO4MΩ，其寄生電容小于2pF。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種液位變送模塊，包括電源、模擬信號接口和液位變送器功能電路，所述液位變送器功能電路能夠在具備防爆特性的同時(shí)，對液位信號進(jìn)行處理和傳輸，還包括防雷電路，所述防雷電路設(shè)在電源和模擬信號接口處，并將對電源和模擬信號接口的浪涌電壓進(jìn)行泄放后將信號傳輸給液位變送器功能電路。本實(shí)用新型的有益效果是采用防雷電路對電源和模擬信號接口做防雷保護(hù)，對浪涌電壓進(jìn)行泄放處理后再將信號傳輸給液位變送器功能電路，從而解決因雷擊或者主電源開關(guān)動(dòng)作引起的電壓浪涌致使產(chǎn)品損壞而無法正常工作的問題，并且不影響液位變送器功能電路的防爆特性，同時(shí)具備防雷和防爆的特性。
文檔編號G01F23/00GK201697686SQ20102025343
公開日2011年1月5日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者王旭 申請人:北京昆侖海岸傳感技術(shù)中心