專利名稱：數(shù)字式電子測(cè)位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字式電子測(cè)位計(jì)，屬于液體液位測(cè)量裝置。
公知的液體液位測(cè)量裝置主要有基本上是經(jīng)二次儀表將變送器送來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的鋼帶式液位計(jì)、自動(dòng)跟蹤式液位計(jì)、重壓式液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、激光液位計(jì)和放射性液位計(jì)等，但是上述后三種由于使用和維護(hù)費(fèi)用相當(dāng)高，難以廣泛應(yīng)用；上述前三種又存在著嚴(yán)重的精度和可靠性問(wèn)題，因此，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，多以人工檢測(cè)液面為主，這就嚴(yán)重影響了工業(yè)自動(dòng)化的程度。
其次，在一些不重要場(chǎng)所有所應(yīng)用的由干簧管、電阻和磁性浮球構(gòu)成的液位傳感裝置是將干簧管置于幾個(gè)需要測(cè)量液位的固定點(diǎn)處，當(dāng)漂浮于液面上的磁性浮球隨液面上升或下降到某一定點(diǎn)處，使處于該位置的干簧管吸合，從而輸出液面處于該位置的信號(hào)而達(dá)到測(cè)量液位的目的。但是，該裝置存在著(1)工作盲區(qū)，當(dāng)液面在需要測(cè)量的兩個(gè)固定點(diǎn)之間時(shí)，若固定點(diǎn)間隔較大，則無(wú)任何輸出信號(hào)，亦就無(wú)法知道液面高度；(2)誤差大，不能給出精確的液面高度；(3)當(dāng)測(cè)量量程大和固定點(diǎn)較多時(shí)，會(huì)因系統(tǒng)的擴(kuò)而使可靠性變差。
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、數(shù)字信號(hào)輸出、安裝方便、免維護(hù)、高精度、高可靠性、可直接與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相接以便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的數(shù)字式電子測(cè)位計(jì)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下列技術(shù)措施來(lái)達(dá)到的。
本實(shí)用新型包括有具有兩只腳的干簧管、浮球、數(shù)字顯示器和具有兩電源引腳VDD和VSS、11個(gè)各設(shè)有上拉電阻的輸入腳D0～D10、5個(gè)輸出腳Q0～Q4的編碼集成電路。
一浮球中設(shè)有一圓柱形孔，在該浮球圓柱形孔內(nèi)壁兩側(cè)分別膠接由N極和S極組成的永磁體，在該永磁體的S極和N極兩極之間的空間中穿過(guò)下有底板上有上蓋的一套筒，在所述的套筒中設(shè)有上有小孔的截面為工字形的導(dǎo)桿芯，該工字形導(dǎo)桿芯的各小孔中各穿過(guò)具有中孔的腳套，在工字形導(dǎo)桿芯一側(cè)的槽內(nèi)裝有編碼集成電路，在其另一側(cè)的槽內(nèi)設(shè)有垂直設(shè)置的10個(gè)以上的具有兩只腳的干簧管，各干簧管的一只腳穿過(guò)腳套中孔與編碼集成電路的輸入腳相連接，各干簧管的另一腳垂直依次焊接并與各編碼集成電路的地線引出線Vss相連接，各編碼集成電路的輸出腳Q0、Q1、Q2和Q3經(jīng)4根總線穿過(guò)套筒上蓋與輸出電纜連接且與數(shù)字顯示器的數(shù)碼管連接，各編碼集成電路的輸出腳Q4與高位相應(yīng)的輸入腳連接。以上為本實(shí)用新型的第1技術(shù)方案。
本實(shí)用新型的第2技術(shù)方案在工字形導(dǎo)桿芯一側(cè)的槽內(nèi)設(shè)有具有兩只腳的10個(gè)以上的磁敏元件磁敏二極管或磁敏電阻替代第1技術(shù)方案中的干簧管，其連接方法與干簧管相同，即磁敏元件磁敏二極管或磁敏電阻的一只腳穿過(guò)腳管中孔與編碼集成電路的輸入腳連接，其另一只腳垂直依次焊接并與各編碼集成電路的地線引出腳VSS相連接。磁敏元件磁敏二極管或磁敏電阻的作用與干簧管的作用完全相同。
浮球隨著被測(cè)容器液面的升降而處于某一位置時(shí)，使該位置的干簧管吸合，從而輸出該液位高度的數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型經(jīng)16根數(shù)據(jù)總線，即A、B、C、D四位的數(shù)據(jù)線Q3、Q2、Q1和Q0經(jīng)譯碼后送到數(shù)字顯示器的數(shù)碼管顯示，或者直接送到計(jì)算機(jī)接口部件進(jìn)行自動(dòng)化控制。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型具有絕對(duì)的可靠性，其集成電路采用正邏輯設(shè)計(jì)，低電平為″0″，高電平為″1″。其真值表為D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10Q3Q2Q1Q0Q4× × × × × × × × × ×0 高 阻狀態(tài) 11 11 1 1 1 1 1 111 高 阻狀態(tài) 1× × × × × × × × × 0110 0 1 0× × × × × × × × 0 1110 0 0 0× × × × × × × 0 1 1101 1 1 0× × × × × × 0 1 1 1101 1 0 0× × × × × 0 1 1 1 1101 0 1 0× × × × 0 1 1 1 1 1101 0 0 0× × × 0 1 1 1 1 1 1100 1 1 0× × 0 1 1 1 1 1 1 1100 1 0 0× 0 1 1 1 1 1 1 1 1100 0 1 00 1 1 1 1 1 1 1 1 1100 0 0 0本實(shí)用新型的液面讀數(shù)為AB.CD米(即AB.CD米＝A×101+B×100+C×10-1+D×10-2米)共有四位讀數(shù)，因A、B、C、D均以BCD碼表示，需要4根數(shù)據(jù)總線以表示一位，用16根數(shù)據(jù)總數(shù)表示A、B、C、D四位讀數(shù)，把與同一位讀數(shù)相關(guān)的所有集成電路的輸出腳Q3、Q2、Q1、Q0連接在相應(yīng)的Q3、Q2、Q1、Q04根總線上，把低一位的輸出腳Q4與高一位的相應(yīng)的輸入腳相連，當(dāng)?shù)鸵晃槐伙@示時(shí)，其相應(yīng)的從屬高位也被顯示。把低一級(jí)的集成電路的D10與高一級(jí)的D0相連。這樣當(dāng)高一級(jí)的集成電路與總線接通工作時(shí)，能保證低一級(jí)的集成電路與總線脫離，從而保證在任何時(shí)候，某一位(A或B或C或D)的4根總線上，只有一只集成電路與之接通，這就絕對(duì)保證了本實(shí)用新型的可靠性。同時(shí)，只要增加或減少集成電路的級(jí)數(shù)和數(shù)據(jù)總線的位數(shù)，即可很方便地調(diào)整其量程而測(cè)量的絕對(duì)精度不變。當(dāng)然本實(shí)用新型亦適用于汽車油箱等小型容器要求絕對(duì)精度更高的小量程液位的測(cè)量。
2、本實(shí)用新型通用性強(qiáng)，工作無(wú)盲區(qū)，連續(xù)、精確、，可靠，屬一次儀表，直接輸出數(shù)字信號(hào)。
附圖圖面說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中A-A剖視圖。
圖3為導(dǎo)桿芯后視圖。
圖4為導(dǎo)桿芯主視圖。
圖5為圖4的俯視圖。
圖6為腳套外形圖。
圖7為圖6的俯視圖。
圖8為編碼集成電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為電路圖。
以下本實(shí)用新型將(結(jié)合附圖)對(duì)實(shí)施例進(jìn)行詳述。
實(shí)施例1圖1所示的本實(shí)用新型包括有具有兩只腳的干簧管4、不銹鋼浮球1、數(shù)字顯示器17和具有兩電源引腳VDD和VSS、11個(gè)內(nèi)有上拉電阻的輸入腳D0～D10、5個(gè)輸出腳Q0～Q4的編碼集成電路6。
不銹鋼浮球1中設(shè)有一圓柱形孔11在浮球圓柱形孔11內(nèi)壁兩側(cè)分別膠接由N極和S極組成的永磁體2，在永磁體2的S極和N極之間的空間穿過(guò)下有底板10上有防水上蓋12的套筒3，在該套筒3中設(shè)有上有小孔7的截面為工字形的導(dǎo)桿芯5(見(jiàn)圖3、4和5)，該工字形導(dǎo)桿芯5的各小孔7中各穿有具有中孔8-1的腳套8(見(jiàn)圖6和7)，工字形導(dǎo)桿芯5一側(cè)的槽15內(nèi)裝有編碼集成電路6(見(jiàn)圖8)，在其另一側(cè)設(shè)有垂直設(shè)置的10個(gè)以上的具有兩只腳的干簧管4，各干簧管4的一只腳穿過(guò)腳套中孔8-1與編碼集成電路6的輸入腳相連接，各干簧管4的另一只腳垂直依次焊接并與各編碼集成電路6的地線VSS相連接，各編碼集成電路6的輸出腳Q0、Q1、Q2和Q3經(jīng)4根總線16穿過(guò)套筒3上蓋12與輸出電纜9連接且與數(shù)字顯示器17的數(shù)碼管18連接，其輸出腳Q4與高位相應(yīng)的輸入腳連接(見(jiàn)圖9)。
實(shí)施例2，在工字形導(dǎo)桿芯5一側(cè)的槽19內(nèi)設(shè)有10個(gè)以上的磁敏元件磁敏二極管或磁敏電阻，各磁敏元件磁敏二極管或磁敏電阻的一只腳穿過(guò)腳套中孔8-1與編碼集成電路6的輸入腳連接，另一只腳垂直依次焊接并與各編碼集成電路6的地線引出線VSS相連接。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，其效果與實(shí)施例1相同。
使用實(shí)施時(shí)，將本實(shí)用新型置于被測(cè)盛裝液體的容器中，使套筒3垂直置于液體中，隨著液面的升降而升降的浮球1處于某一位置時(shí)，該位置的干簧管4吸合，從而輸出該液位高度數(shù)據(jù)，經(jīng)A、B、C、D四位的數(shù)據(jù)線Q3、Q2、Q1、Q0和譯碼后送到數(shù)字顯示器17或直接與計(jì)算機(jī)連接實(shí)行自動(dòng)化控制。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式電子測(cè)位計(jì)，包括有具有兩只腳[4-1和4-2]的干簧管[4]、浮球[1]、數(shù)字顯示器[17]和具有兩電源引腳[VDD和VSS]、11個(gè)內(nèi)有上拉電阻的輸入腳[D0～D10]、5個(gè)輸出腳[Q0～Q4]的編碼集成電路[6]，其特征是一浮球[1]中設(shè)有圓柱形孔[11]，在浮球圓柱形孔[11]內(nèi)壁兩側(cè)分別膠接由N極和S級(jí)組成的永磁體[2]，在永磁體[2]的S極和N極兩極之間的空間中穿過(guò)一下有底板[10]上有上蓋[12]的套筒[3]，在所述的套筒[3]中設(shè)有上有小孔[7]的截面為工字形的導(dǎo)桿芯[5]，在該工字形導(dǎo)桿芯[5]的各小孔[7]中各穿有具有中孔[8-1]的腳套[8]，在工字形導(dǎo)桿芯[5]一側(cè)的槽[19]內(nèi)設(shè)有垂直設(shè)置的10個(gè)以上的具有兩只腳[4-1和4-2]的干簧管[4]，各干簧管[4]的一只腳[4-1]穿過(guò)腳套中孔[8-1]與編碼集成電路[6]的輸入腳連接，各干簧管[4]的另一只腳[4-2]垂直依次焊接并與各編碼集成電路[6]的地線引出腳[Vss]相連接，各編碼集成電路[6]的輸出腳[Q0、Q1、Q2和Q3]經(jīng)4根總線[16]穿過(guò)套筒[3]上蓋[12]與輸出電纜[9]連接且與數(shù)字顯示器[17]的數(shù)碼管[18]連接，其輸出腳[Q4]與高位相應(yīng)的輸入腳連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式電子測(cè)位計(jì)，其特征是在工字形導(dǎo)桿芯[5]一側(cè)的槽[19]內(nèi)設(shè)有10個(gè)以上的磁敏元件磁敏二極管或磁敏電阻，各磁敏元件磁敏二極管或磁敏電阻的一只腳穿過(guò)腳套中孔[8-1]與編碼集成電路[6]的輸入腳連接，其另一只腳垂直依次焊接并與各編碼集成電路[6]的地線引出腳[VSS]連接。
專利摘要一種數(shù)字式電子測(cè)位計(jì),屬于液體液位測(cè)量裝置,由內(nèi)置永磁體的浮球和干簧管構(gòu)成傳感部件,用集成電路和總線傳輸構(gòu)成變送部件,具有直接輸出數(shù)字信號(hào),無(wú)盲區(qū),穩(wěn)定可靠,通用性強(qiáng),擴(kuò)大量程而測(cè)量絕對(duì)精度保持不變的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01F23/30GK2392172SQ99229669
公開(kāi)日2000年8月16日 申請(qǐng)日期1999年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月20日
發(fā)明者陳亮 申請(qǐng)人:陳亮