一種耗盡關(guān)機液位信號變換裝置制造方法
【專利摘要】一種耗盡關(guān)機液位信號變換裝置，涉及液位的監(jiān)測與控制。它包括四個環(huán)形電容傳感器，殼體，兩個電源轉(zhuǎn)換電路板，上信號處理電路板，下信號處理電路板。四個環(huán)形電容傳感器分別位于液體貯箱中同一水平面的四個象限；兩個電源轉(zhuǎn)換電路板、上信號處理電路板、下信號處理電路板分別固定連接于殼體內(nèi)；殼體上有輸入連接器，將環(huán)形電容傳感器與上信號處理電路板和下信號處理電路板連接。上信號處理電路板和下信號處理電路板分別包括兩路開關(guān)電路，每一路開關(guān)電路根據(jù)電容信號，判斷液面高度，四路開關(guān)電路的繼電器通過串、并聯(lián)形成總開關(guān)，總開關(guān)通過殼體上的輸出連接器與外部的控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明有效提高了液位控制的可靠性、安全性。
【專利說明】一種耗盡關(guān)機液位信號變換裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及液位的監(jiān)測與控制。
【背景技術(shù)】
[0002]在很多領(lǐng)域，實時的液位測量可準(zhǔn)確反映當(dāng)前狀態(tài)信息。例如，在液體火箭飛行過程中，貯箱內(nèi)推進(jìn)劑耗盡時的液位信息是火箭控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵參數(shù)，直接參與控制，為發(fā)動機提供關(guān)機信號，是決定發(fā)射成敗的關(guān)鍵因素之一。另外，隨著新一代運載火箭逐步放棄了有劇毒、危險的常規(guī)推進(jìn)劑，開始采用無毒、無污染推進(jìn)劑，液氫、液氧、煤油等推進(jìn)劑的廣泛使用因此成為大勢所趨。由于火箭低溫推進(jìn)劑耗盡時液位測量具有要求精度高、液位變化快、溫度存在變化、液面晃動等特點，如何利用特定的傳感技術(shù)，在信號的轉(zhuǎn)換電路中輸出可準(zhǔn)確反映液體火箭推進(jìn)劑耗盡關(guān)機時液位信息，并提供準(zhǔn)確的關(guān)機信號，在航空、航天及相關(guān)領(lǐng)域具有重要的意義。
[0003]目前，國內(nèi)用于測量液體火箭推進(jìn)劑耗盡關(guān)機液位的傳感器是光電式耗盡關(guān)機傳感器，它采用光電式原理，通過棱鏡折射面內(nèi)外介質(zhì)折射率的不同光線路徑以不同的方式來區(qū)分貯箱內(nèi)的液態(tài)與氣態(tài)。此種方法適用于常規(guī)液體介質(zhì)，不可用于低溫介質(zhì)下耗盡關(guān)機液位測量。
[0004]由于低溫環(huán)境下液位測量方法的有限性，國內(nèi)外航天領(lǐng)域用于低溫燃料特定液位點測量的主要手段為環(huán)形電容式液位傳感器，環(huán)形電容式液位傳感器以不同的介質(zhì)具有不同的介電常數(shù)為測量基礎(chǔ)，其傳感器敏感電容是由一個內(nèi)環(huán)和一個外環(huán)組成的多層環(huán)形電容器，當(dāng)液體流入或流出多層環(huán)形電容器時，引起介電常數(shù)發(fā)生改變，從而引起電容的變化，經(jīng)過液位信號變換裝置后，在指定位置發(fā)出信號。
[0005]然而，對于參于控制的耗盡關(guān)機系統(tǒng)來說，單一采用環(huán)形電容式液位傳感器及處理電路來發(fā)出關(guān)機信號是不可靠的，傳感器或處理電路任何一個部分發(fā)生故障，必然會錯誤發(fā)出關(guān)機信號，最終導(dǎo)致飛行失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種耗盡關(guān)機液位信號變換裝置，提高可靠性、安全性，特別適用于實現(xiàn)煤油等常溫非導(dǎo)電介質(zhì)液體或液氫、液氧等低溫非導(dǎo)電介質(zhì)液位信號變換的裝置。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種耗盡關(guān)機液位信號變換裝置，包括環(huán)形電容傳感器Cl、環(huán)形電容傳感器C2、環(huán)形電容傳感器C3、環(huán)形電容傳感器C4、殼體、兩個電源轉(zhuǎn)換電路板、上信號處理電路板、下信號處理電路板；
[0008]所述環(huán)形電容傳感器Cl、環(huán)形電容傳感器C2、環(huán)形電容傳感器C3、環(huán)形電容傳感器C4分別位于液體貯箱中同一水平面的四個象限；所述環(huán)形電容傳感器Cl與環(huán)形電容傳感器C2相對于第一象限和第二象限的對稱軸對稱安裝；所述環(huán)形電容傳感器C3與環(huán)形電容傳感器C4相對于第三象限和第四象限的對稱軸對稱安裝；[0009]所述殼體包括上腔體、下腔體、輸入連接器和輸出連接器；所述兩個電源轉(zhuǎn)換電路板分別固定連接于上腔體和下腔體內(nèi)；上信號處理電路板、下信號處理電路板分別固定連接于上腔體和下腔體內(nèi)；所述輸入連接器將環(huán)形電容傳感器與上信號處理電路板和下信號處理電路板連接；
[0010]所述兩個個電源轉(zhuǎn)換電路板均與外部電源連接，將外部電源進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后分別輸入給上信號處理電路板和下信號處理板；
[0011]所述上信號處理電路板包括第一路開關(guān)電路和第三路開關(guān)電路；下信號處理電路板包括第二路開關(guān)電路和第四路開關(guān)電路；第一路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器Cl連接，第二路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器C2連接，第三路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器C3連接，第四路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器C4連接；每一路開關(guān)電路的布局都相同，每一路開關(guān)電路根據(jù)對應(yīng)的環(huán)形電容傳感器的電容信號，判斷液面是否到達(dá)液位高度點，并產(chǎn)生繼電器開關(guān)通斷信號；第一路開關(guān)電路的控制輸出端與第三路開關(guān)電路的控制輸出端串聯(lián)，形成上開關(guān)；第二路開關(guān)電路的控制輸出端與第四路開關(guān)電路的控制輸出端串聯(lián)，形成下開關(guān)；所述上開關(guān)與下開關(guān)并聯(lián)，形成總開關(guān)，所述總開關(guān)通過殼體上的輸出連接器與外部的控制系統(tǒng)連接。
[0012]所述每一路開關(guān)電路包括信號源發(fā)生電路、電容電壓變換電路、交流放大電路、精密檢波電路、比較器電路、繼電器電路；所述信號源發(fā)生電路產(chǎn)生正弦波信號，并發(fā)送給電容電壓變換電路；所述電容電壓變換電路的輸入端接收環(huán)形電容傳感器的電容信號，計算出電容變化量并轉(zhuǎn)換為交流電壓信號發(fā)送至交流放大電路；所述交流放大電路將交流電壓信號放大后發(fā)送至精密檢波電路；所述精密檢波電路將放大后的交流電壓信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號，并輸出至比較電路；所述比較電路將直流電壓信號與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生用于驅(qū)動繼電器電路的電平信號；繼電器電路根據(jù)電平信號產(chǎn)生繼電器開關(guān)通斷信號，通過輸出連接器發(fā)送給外部的控制系統(tǒng)。
[0013]所述繼電器電路包括第一繼電器和第二繼電器，第一繼電器和第二繼電器的控制開關(guān)并聯(lián)，形成控制輸出端，用于產(chǎn)生繼電器開關(guān)通斷信號。
[0014]所述兩個電源轉(zhuǎn)換電路板的布局相同，每個電源轉(zhuǎn)換電路板包括限流電阻R1、防反接二極管V1、瞬態(tài)電壓抑制器V2、第一濾波器、DC/DC電源模塊G1、第二濾波器；所述限流電阻Rl的輸入端與外部電源的正極連接，限流電阻Rl的輸出端與防反接二極管Vl的輸入端連接，防反接二極管Vl的輸出端與瞬態(tài)電壓抑制器V2的輸入端連接；瞬態(tài)電壓抑制器V2的輸出端與第一濾波器的輸入端連接；第一濾波器的輸出端與DC/DC電源模塊Gl的輸入端連接；DC/DC電源模塊Gl的輸出端與第二濾波器連接。
[0015]所述輸入連接器的數(shù)量為兩個，每個輸入連接器均將環(huán)形電容傳感器與上信號處理電路板和下信號處理電路板連接。
[0016]所述兩個電源轉(zhuǎn)換電路板分別固定連接于上腔體和下腔體內(nèi)且在固定連接處有減震器；上信號處理電路板、下信號處理電路板分別固定連接于上腔體(5)和下腔體內(nèi)且在固定連接處有減震器。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為:
[0018](I)本發(fā)明采用屏蔽隔離設(shè)計方式，一、三路信號變換電路位于一個腔體中，二、四路信號變換電路位于另一腔體中，且一、三路共用一塊信號處理板與電源板，二、四路共用另一塊信號處理板與電源板，防止四路開關(guān)電路之間互相串?dāng)_；
[0019](2)本發(fā)明設(shè)有瞬態(tài)電壓抑制器，確保電源部分電路受瞬態(tài)電壓沖擊時電路仍能
正常工作。
[0020](3)本發(fā)明的輸入為相同液位下，四個安裝于不同象限的環(huán)形電容傳感器，當(dāng)液面晃動時，不會因為其中的某一個傳感器感受到液位信息即發(fā)出“關(guān)機”信號，而造成誤關(guān)機。至少有不同安裝位置兩個傳感器同時感受到液位信息時才可以發(fā)出關(guān)機信號，避免了由于液位晃動產(chǎn)生的誤發(fā)信號的可能性。
[0021](4)本發(fā)明連接的四個傳感器中，若有一路傳感器失效或一路開關(guān)電路失效，均不會影響“關(guān)機”信號的正常發(fā)出。
[0022](5)本發(fā)明有兩塊信號處理板，僅一組信號處理板工作正常則可正常發(fā)出“關(guān)機”信號。
[0023](6)本發(fā)明有兩塊電源板，僅一塊電源板工作正常即可保證相應(yīng)的信號處理板工作正常，則可正常發(fā)出“關(guān)機”信號。
[0024](7)本發(fā)明有兩個輸入連接器，僅一個輸入連接器連接正常即可保證上、下信號處理電路板工作正常，則可正常發(fā)出“關(guān)機”信號。通過輸入器的冗余設(shè)計，進(jìn)一步提高裝置的可靠性。
[0025](8)本發(fā)明的兩塊信號處理板及兩塊電源板均分別設(shè)計、固定，并且固定點均安裝有減震器，以減小振動帶來的影響，因此本發(fā)明抗振能力較強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明中的環(huán)形電容傳感器安裝示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明中殼體的正視圖；
[0029]圖4為本發(fā)明中殼體的俯視圖；
[0030]圖5為本發(fā)明中電源轉(zhuǎn)換電路板的電路連接圖；
[0031]圖6為本發(fā)明中開關(guān)電路連接圖；
[0032]圖7為本發(fā)明“關(guān)機”信號示意圖；
[0033]圖8為本發(fā)明“遙測”信號示意圖；
[0034]圖9為本發(fā)明“測試”信號示意圖。
【具體實施方式】
[0035]如圖1所示，本發(fā)明包括環(huán)形電容傳感器Cl、環(huán)形電容傳感器C2、環(huán)形電容傳感器C3、環(huán)形電容傳感器C4、殼體1、兩個電源轉(zhuǎn)換電路板2、上信號處理電路板3、下信號處理電路板4。
[0036]如圖2所示，四個環(huán)形電容傳感器C1、C2、C3、C4分別位于液體貯箱中同一水平面的四個象限；環(huán)形電容傳感器Cl與環(huán)形電容傳感器C2相對于第二象限和第一象限的對稱軸對稱安裝；環(huán)形電容傳感器C3與環(huán)形電容傳感器C4相對于第三象限和第四象限的對稱軸對稱安裝。
[0037]如圖3-4所示，本發(fā)明的殼體I位于液體貯箱外部，殼體I包括上腔體5、下腔體6、輸入連接器7和輸出連接器8 ;兩個電源轉(zhuǎn)換電路板2分別通過螺釘固定連接于上腔體5和下腔體6內(nèi)，而且固定連接處安裝有減震器；上信號處理電路板3、下信號處理電路板4分別通過螺釘固定連接于上腔體5和下腔體6內(nèi)，而且固定連接處安裝有減震器。減震器用于減小外部振動帶來的影響，因此本發(fā)明抗振能力較強。輸入連接器7用于將環(huán)形電容傳感器與上信號處理電路板3和下信號處理電路板4連接。輸入連接器7的數(shù)量為兩個，每個輸入連接器7的連接相同，均將環(huán)形電容傳感器與上信號處理電路板3與下信號處理電路板4連接。
[0038]如圖1所示，每個電源轉(zhuǎn)換電路板2與外部電源連接，并將外部電源進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后輸入給上信號處理電路板3和下信號處理板。本實施例中的電壓轉(zhuǎn)換是將28V的外部電壓轉(zhuǎn)換為15V的電壓；上信號處理電路板3包括第一路開關(guān)電路和第三路開關(guān)電路；下信號處理電路板4包括第二路開關(guān)電路和第四路開關(guān)電路；第一路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器Cl連接，第二路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器C2連接，第三路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器C3連接，第四路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器C4連接。在本發(fā)明內(nèi)設(shè)計液體貯箱內(nèi)同一高度平面不同象限安裝的四個環(huán)形電容傳感器，并使之與信號處理電路匹配使用，可實現(xiàn)四路傳感器的信號處理，并通過冗余設(shè)計發(fā)出關(guān)機信號。
[0039]如圖5所示，兩個電源轉(zhuǎn)換電路板2的布局相同，每個電源轉(zhuǎn)換電路板2包括限流電阻R1、防反接二極管V1、瞬態(tài)電壓抑制器V2、第一濾波器、DC/DC電源模塊G1、第二濾波器；限流電阻Rl輸入端與外部電源正極連接，限流電阻Rl的輸出端與防反接二極管Vl連接，防反接二極管Vl與瞬態(tài)電壓抑制器V2的輸入端連接；瞬態(tài)電壓抑制器V2的輸出端與第一濾波器的輸入端連接；第一濾波器的輸出端與DC/DC電源模塊Gl的輸入端連接；DC/DC電源模塊Gl的輸出端與第二濾波器連接。電源轉(zhuǎn)換電路將外部電源輸入的28V供電電壓通過DC/DC電源模塊轉(zhuǎn)化為信號處理電路所需的±15V供電電壓。電源轉(zhuǎn)換電路中的限流電阻Rl可保護(hù)外部電源，使之不會由于后續(xù)電路短路而造成外部電源損壞；防反接二極管Vl可避免由外部電源反接而引起后續(xù)電路的損壞；瞬態(tài)電壓抑制器V2確保電源部分電路受瞬態(tài)電壓沖擊時電路仍能正常工作。
[0040]如圖6所示，每一路開關(guān)電路的布局都相同，每一路開關(guān)電路根據(jù)對應(yīng)的環(huán)形電容傳感器的電容信號，判斷液面是否到達(dá)液位高度點，并產(chǎn)生繼電器開關(guān)通斷信號。具體來說，每一路開關(guān)電路包括信號源發(fā)生電路、電容電壓變換電路、交流放大電路、精密檢波電路、比較器電路、繼電器電路。
[0041]信號源發(fā)生電路，利用文氏橋正弦振蕩原理，產(chǎn)生一定幅值和頻率的正弦波信號，并將該信號發(fā)送給電容電壓變換電路。
[0042]電容電壓變換電路，采用變壓器電橋電容電壓變換原理，其輸入端接收環(huán)形電容傳感器的電容信號，計算出電容變化量并轉(zhuǎn)換為交流電壓信號發(fā)送至交流放大電路。
[0043]交流放大電路，接收電容電壓變換電路輸出的交流電壓信號，該信號是比較微弱的，交流放大電路對該信號進(jìn)行兩級同向放大，并將交流電壓信號中存在的直流信號進(jìn)行隔離，輸出與輸入的微弱交流電壓信號成比例的交流電壓信號至精密檢波電路。
[0044]精密檢波電路，對交流放大信號進(jìn)行正檢波，檢出的信號，經(jīng)過低通濾波后，形成直流電壓信號，并輸出至比較電路。
[0045]比較電路，接收精密檢波電路輸出的直流電壓信號，同時接收基準(zhǔn)穩(wěn)壓源輸出的2.5V基準(zhǔn)電壓。比較電路有兩路，每一路比較電路中均有比較器，根據(jù)直流電壓信號與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生用于驅(qū)動繼電器電路的電平信號。具體來說，當(dāng)直流電壓信號小于2.5V基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出高電平信號，驅(qū)動繼電器電路發(fā)出開關(guān)閉合信號；當(dāng)直流電壓信號大于2.5V基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出低電平信號，驅(qū)動繼電器電路發(fā)出開關(guān)斷開信號。
[0046]繼電器電路，根據(jù)電平信號產(chǎn)生繼電器開關(guān)通斷信號，通過輸出連接器8發(fā)送給外部的控制系統(tǒng)。繼電器電路有兩路，每一路均包括一個繼電器，每個繼電器均具有兩組觸點，兩組觸點分別發(fā)出開關(guān)信號a和開關(guān)信號b，進(jìn)一步地，上述的四路開關(guān)電路就具有八個繼電器，共十六組觸點。上述八個繼電器的十六組觸點進(jìn)行并、串聯(lián)組合，形成“關(guān)機”、“遙測”、“測試”三種信號。其中，“關(guān)機”信號即是本發(fā)明最重要的總開關(guān)控制信號?！瓣P(guān)機”信號可以用于為上級系統(tǒng)提供最終的關(guān)機信號，“遙測”信號、“測試”信號可以用來測試環(huán)形電容傳感器與耗盡關(guān)機液位變換裝置的工作狀態(tài)。
[0047]“關(guān)機”信號的形成過程如下，第一路開關(guān)電路的控制輸出端，與第三路開關(guān)電路的控制輸出端串聯(lián)，形成上開關(guān)；第二路開關(guān)電路的控制輸出端與第四路開關(guān)電路的控制輸出端串聯(lián)，形成下開關(guān)；所述上開關(guān)與下開關(guān)并聯(lián)，形成總開關(guān)，所述總開關(guān)通過輸出連接器8與外部的控制系統(tǒng)連接，輸出總開關(guān)控制信號。
[0048]如圖7所示，“關(guān)機”信號的具體形成如下:將第一路開關(guān)電路中的繼電器電路的第一個繼電器的開關(guān)信號a，即Kiw與該電路中的第二個繼電器的開關(guān)信號a，即K12_i并聯(lián)，形成第一路開關(guān)電路的控制輸出端，將第二路開關(guān)電路中的第一個繼電器的開關(guān)信號a，即K21^1與該路中第二個繼電器的開關(guān)信號a，即K22_i并聯(lián)，形成第二路開關(guān)電路的控制輸出端，以此類推，將第三路開關(guān)電路中的第一個繼電器的開關(guān)信號a，即K3w與該路中的繼電器的開關(guān)信號a，即Ki1并聯(lián)，形成第三路開關(guān)電路的控制輸出端，將第四路開關(guān)電路中的第一個繼電器的開關(guān)信號a，即Ku與第二個繼電器的開關(guān)信號a，即Ku并聯(lián)，形成第四路開關(guān)電路的控制輸出端；之后，第一路開關(guān)電路的控制輸出端，與第三路開關(guān)電路的控制輸出端串聯(lián)，形成控制上開關(guān)；第二路開關(guān)電路的控制輸出端與第四路開關(guān)電路的控制輸出端串聯(lián)，形成控制下開關(guān)；所述控制上開關(guān)與控制下開關(guān)并聯(lián)，形成控制總開關(guān)，通過輸出連接器8發(fā)送給外部的控制系統(tǒng)。
[0049]如圖8所示，“遙測”信號是依照如下方法產(chǎn)生:首先，將第一路開關(guān)電路中的第一個繼電器的開關(guān)信號b,即Kn_2與第三路開關(guān)電路中第一個繼電器的開關(guān)信號b,即K31_2串聯(lián)，形成遙測上開關(guān)，然后，將第二路開關(guān)電路中的第一個繼電器的開關(guān)信號b，即K21_2與第四路開關(guān)電路中第一個繼電器的開關(guān)信號比即1(41_2串聯(lián)，形成遙測下開關(guān)；最后，所述遙測上開關(guān)與遙測下開關(guān)并聯(lián)，形成遙測總開關(guān)，形成最終的“遙測”信號。
[0050]如圖9所示，“測試”信號是依照如下方法產(chǎn)生:首先，將第一路開關(guān)電路中的第二個繼電器的開關(guān)信號b，即K12_2與第三路開關(guān)電路中第二個繼電器的開關(guān)信號b，即K32_2串聯(lián)，形成測試上開關(guān)，然后，將第二路開關(guān)電路中的第二個繼電器的開關(guān)信號b，即K22_2與第四路開關(guān)電路中第二個繼電器的開關(guān)信號比即1(42_2串聯(lián)，形成測試下開關(guān)；最后，所述測試上開關(guān)與測試下開關(guān)串聯(lián)，形成測試總開關(guān)，形成最終的“測試”信號。
[0051]本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種耗盡關(guān)機液位信號變換裝置，其特征在于:包括環(huán)形電容傳感器Cl、環(huán)形電容傳感器C2、環(huán)形電容傳感器C3、環(huán)形電容傳感器C4、殼體(1)、兩個電源轉(zhuǎn)換電路板(2)、上信號處理電路板(3)、下信號處理電路板(4); 所述環(huán)形電容傳感器Cl、環(huán)形電容傳感器C2、環(huán)形電容傳感器C3、環(huán)形電容傳感器C4分別位于液體貯箱中同一水平面的四個象限；所述環(huán)形電容傳感器Cl與環(huán)形電容傳感器C2相對于第一象限和第二象限的對稱軸對稱安裝；所述環(huán)形電容傳感器C3與環(huán)形電容傳感器C4相對于第三象限和第四象限的對稱軸對稱安裝； 所述殼體(1)包括上腔體(5 )、下腔體(6 )、輸入連接器(7 )和輸出連接器(8 );所述兩個電源轉(zhuǎn)換電路板(2)分別固定連接于上腔體(5)和下腔體(6)內(nèi)；上信號處理電路板(3)、下信號處理電路板(4)分別固定連接于上腔體(5)和下腔體(6)內(nèi)；所述輸入連接器(7)將環(huán)形電容傳感器與上信號處理電路板(3)和下信號處理電路板(4)連接； 所述兩個個電源轉(zhuǎn)換電路板(2)均與外部電源連接，將外部電源進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后分別輸入給上信號處理電路板(3)和下信號處理板； 所述上信號處理電路板(3)包括第一路開關(guān)電路和第三路開關(guān)電路；下信號處理電路板(4)包括第二路開關(guān)電路和第四路開關(guān)電路；第一路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器Cl連接，第二路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器C2連接，第三路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器C3連接，第四路開關(guān)電路的輸入端與環(huán)形電容傳感器C4連接；每一路開關(guān)電路的布局都相同，每一路開關(guān)電路根據(jù)對應(yīng)的環(huán)形電容傳感器的電容信號，判斷液面是否到達(dá)液位高度點，并產(chǎn)生繼電器開關(guān)通斷信號；第一路開關(guān)電路的控制輸出端與第三路開關(guān)電路的控制輸出端串聯(lián)，形成上開關(guān)；第二路開關(guān)電路的控制輸出端與第四路開關(guān)電路的控制輸出端串聯(lián)，形 成下開關(guān)；所述上開關(guān)與下開關(guān)并聯(lián)，形成總開關(guān)，所述總開關(guān)通過殼體(1)上的輸出連接器(8)與外部的控制系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耗盡關(guān)機液位信號變換裝置，其特征在于:所述每一路開關(guān)電路包括信號源發(fā)生電路、電容電壓變換電路、交流放大電路、精密檢波電路、比較器電路、繼電器電路；所述信號源發(fā)生電路產(chǎn)生正弦波信號，并發(fā)送給電容電壓變換電路；所述電容電壓變換電路的輸入端接收環(huán)形電容傳感器的電容信號，計算出電容變化量并轉(zhuǎn)換為交流電壓信號發(fā)送至交流放大電路；所述交流放大電路將交流電壓信號放大后發(fā)送至精密檢波電路；所述精密檢波電路將放大后的交流電壓信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號，并輸出至比較電路；所述比較電路將直流電壓信號與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生用于驅(qū)動繼電器電路的電平信號；繼電器電路根據(jù)電平信號產(chǎn)生繼電器開關(guān)通斷信號，通過輸出連接器(8)發(fā)送給外部的控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耗盡關(guān)機液位信號變換裝置，其特征在于:所述繼電器電路包括第一繼電器和第二繼電器，第一繼電器和第二繼電器的控制開關(guān)并聯(lián)，形成控制輸出端，用于產(chǎn)生繼電器開關(guān)通斷信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耗盡關(guān)機液位信號變換裝置，其特征在于:所述兩個電源轉(zhuǎn)換電路板(2)的布局相同，每個電源轉(zhuǎn)換電路板(2)包括限流電阻R1、防反接二極管V1、瞬態(tài)電壓抑制器V2、第一濾波器、DC/DC電源模塊G1、第二濾波器；所述限流電阻Rl的輸入端與外部電源的正極連接，限流電阻Rl的輸出端與防反接二極管Vl的輸入端連接，防反接二極管Vl的輸出端與瞬態(tài)電壓抑制器V2的輸入端連接；瞬態(tài)電壓抑制器V2的輸出端與第一濾波器的輸入端連接；第一濾波器的輸出端與DC/DC電源模塊Gl的輸入端連接；DC/DC電源模塊Gl的輸出端與第二濾波器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耗盡關(guān)機液位信號變換裝置，其特征在于:所述輸入連接器(7 )的數(shù)量為兩個，每個輸入連接器(7 )均將環(huán)形電容傳感器與上信號處理電路板(3 )和下信號處理電路板(4)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耗盡關(guān)機液位信號變換裝置，其特征在于:所述兩個電源轉(zhuǎn)換電路板(2)分別固定連接于上腔體(5)和下腔體(6)內(nèi)且在固定連接處有減震器；上信號處理電路板(3)、下信號處理電路板(4)分別固定連接于上腔體(5)和下腔體(6)內(nèi)且在固定連 接處有減震器。
【文檔編號】G01F23/26GK103791982SQ201410027589
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】王莉莉, 馮紅亮, 扈曉斌, 楊志紅, 何干輝, 鄭幫林, 陳青松 申請人:北京遙測技術(shù)研究所, 航天長征火箭技術(shù)有限公司