CN201000455Y - 界面传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种界面传感器，属于传感器领域。设有接线盒，接线盒下端固定有两个连杆，每个连杆上固定有液位传感器及浮子，液位传感器经电线与分辩电路连接，分辩电路由脉冲发生电路、导磁感应微分斜率转换电路、微磁导分辨电路、分辨率逻辑转换电路及锁存驱动电路串联而成。本实用新型用于含油原水中油、水、气等界面的检测。

Description

界面传感器

所属技术领域

本实用新型涉及一种多相流体界面传感装置，详细讲是一种用于含油原水中油、水、气等界面检测的传感装置。

背景技术

目前，市场上的液位传感器如电容式、霍尔式、电感式等接近开关或光电、超生波液位遥测开关等，大多是应用在检测液位的场合中，其特点是：结构简单，传感性能即时可靠。其不足是：不能分辨不同性质的液相界面，更不能同时满足耐温、耐压、防暴、防腐蚀及防漏等环境条件要求。

发明内容

为克服现有传感器不能分辨不同性质的液相界面，更不能同时满足耐温、耐压、防暴、防腐蚀及防漏等环境条件要求的不足，本实用新型提供一种能分辨不同性质的液相界面的传感器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：设有接线盒，接线盒下端固定有两个连杆，每个连杆上固定有液位传感器及浮子，液位传感器经电线与分辩电路连接，分辩电路由脉冲发生电路、导磁感应微分斜率转换电路、微磁导分辨电路、分辨率逻辑转换电路及锁存驱动电路串联而成。

本实用新型的有益效果是，满足耐温、耐压、防暴、防腐蚀及防漏等环境条件下，  传感性能可靠，能分辨不同性质的液相界面。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型分辩器的电路原理图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图中1.脉冲发生电路，2.导磁感应微分斜率转换电路，3.微磁导分辨电路，4.分辨率逻辑转换电路，5.锁存驱动电路，6.分辩器，7.右连杆，8.液位传感器，9.浮子，10.左连杆，11.接线盒。

具体实施方式

在图1、图2中，本实用新型接线盒11下端固定有左连杆10及右连杆7，左连杆10及右连杆7上固定有液位传感器8及浮子9，液位传感器8经电线与分辩器6连接，分辩器6的电路由脉冲发生电路1、导磁感应微分斜率转换电路2、微磁导分辨电路3、分辨率逻辑转换电路4及锁存驱动电路5串联而成，脉冲发生电路1、导磁感应微分斜率转换电路2、微磁导分辨电路3、分辨率逻辑转换电路4及锁存驱动电路5是本领域普通技术人员所公知公用的电路结构，这里不再重复。导磁感应器是由一个具有一定间隙缺口的软磁环及一组励磁线圈和感应线圈所组成。通过固定撑架固定在导向管中并设置在能传感到液相界面所设定的液位处，而绕在软磁环上的两组线圈导线可通过固定撑架及导向管的统一穿孔处进入导向管，固接在连接头处通过导线引接到相应电路处。传感器的软磁环，内径为22mm，外径为38mm，其相对磁导系数为＝2K，线圈为单股高温防腐蚀导线。

根据磁路的基而霍夫第二定律∑H＝∑IW和电磁感应定律 $\mathrm{\ϵ}=-L\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}},$ 结合电路采样需要(如微分斜率及为防爆取小电流回路采样等的需要，)确立励磁线圈匝数N₁＝＝20匝，感应线圈匝数为N₂＝35匝，

本传感器的基本电路如图1所示，

从图中可知，它是由脉冲发生器1、导磁感应微分斜率转换器2(由R₁、C₁线圈构成，微磁导分辨器3(由C₂、RW₁、RW₂构成)分辨率逻辑转换器4及锁存驱动器5等电路组成，工作原理如下，由脉冲发生器输出一定频率的方波脉冲，通过导磁感应微分斜率转换器输出一个具有明显衰减震荡的微分脉冲波形，经微磁导分辨器输出为与其微分斜率成比例增大的微分脉冲波形。由于微分脉冲波形的幅度及其下限沿斜率将与所传感的相关介质界面的微导磁性能成比例变化。故根据能量叠加原理将波形通过电容C2的“隔直”叠加到直流电平可调的“C”端(通过电位器R_w2)，将V₃的波形通过分辨率逻辑转换器根据如图所示的波形特征，通过斜率的的基准电平值进行“与”逻辑比较将输出成比例的等幅不同宽度的方波脉冲波形，并将之方波脉冲通过试样脉宽波形的“与”比较后，输出该液相界面的标志“1”信号，再通过相对应的记忆暂存器锁存输出“1”信号，以指令驱动器如排油、排气等使能控制。若原液相界面被其它液相界面的液位替代时，如油相代替了水相界面液位，则油相界面传感信号被所对应的记忆暂存器锁存起来，同时发出信号清除水相界面传感锁存信号。当出现基准信号时如V_SC为空气传感脉冲信号，则清除所有其它液相界面传感锁存信号。

本实用新型在油水净化控制系统中进行液位采样，以控制排气使能，又在油水分离后能采样到液层所设定的厚度，以控制排油使能，根据以上使能要求，可在罐内将四套本传感器安装在液相界面所设定的液位处。根据上述的基本电路分别设置三套分别率逻辑传感器电路及所对应的记忆暂存器(R-S触发器)。

其基本运行如下：起始，若罐内无液体，各套传感器传感到的是气体信号，将之信号使四套传感器液相信号为逻辑“0”，但液位下降传感器的“0”信号经“反向”为“1”被记忆暂存器锁存Q₃输出“1”时，则驱动电动阀进行排气，当原液升至传感器上限时，通过逻辑中控电路输出“1”信号脉冲，使液位信号锁存器复位为“0”，则停止排气。若液位下降到下限时又重复排气。

在原液上升过程中，经内部油水净化处理后，油层由上至下积累起来。在本实施例中水/油界面传感器锁存的是油界面传感信号。故当油层界面经过其上下限传感器液位处时，将先后有油相界面传感信号被所对应的记忆暂存器锁存输出“1”信号，在此做这样的逻辑处理，当油界面传感信号被其下限位锁存输出为“1”时，立即驱动排油阀进行排油，油层由下至上递减，而原液持续上升，将替代油相界面液位，油相界面传感信号为逻辑“0”，当升至水/油界面传感器上限时，则上限的油相界面传感信号也由“1”转化为“0”，则使排油记忆锁存器复位，即由“1”变为“0”，从而停止排油。

Claims (1)

1、一种界面传感器，设有接线盒，其特征是：接线盒下端固定有两个连杆，每个连杆上固定有液位传感器及浮子，液位传感器经电线与分辩电路连接，分辩电路由脉冲发生电路、导磁感应微分斜率转换电路、微磁导分辨电路、分辨率逻辑转换电路及锁存驱动电路串联而成。

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