一種智能液位變送器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變送器，具體涉及一種智能液位變送器及其控制方法。該裝置包括法蘭和殼體，法蘭上連接有中空的基座，基座上設(shè)置有與殼體相連接的中空連接件，基座底部的中空結(jié)構(gòu)中設(shè)置具有引線的敏感元件，殼體內(nèi)設(shè)置有程控放大電路、CPU、電流檢測控制模塊、溫度采集模塊、繼電器模塊和無線通信模塊。能夠檢測到儲罐中液體介質(zhì)參數(shù)信息出現(xiàn)異常時給出報警信號，同時根據(jù)預(yù)先設(shè)定采取不同的動作(啟動或停止)，無需人為干預(yù)，并能通過實時采集液體參數(shù)數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動巡檢，簡化用戶巡檢工作。
【專利說明】一種智能液位變送器及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種變送器，具體涉及一種智能液位變送器及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 儲罐是油田、油庫、煉油廠、石油碼頭及各大石化企業(yè)普遍需要使用的存儲設(shè)備， 通過對儲罐內(nèi)的液體介質(zhì)的溫度、液位、壓力、流量等參數(shù)的測量，以實現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)中對 資產(chǎn)管理的需求。傳統(tǒng)的儲罐液位監(jiān)測是靠人工來完成的，操作人員根據(jù)液位高度手動開 啟或關(guān)閉儲罐閥門。當液位達到規(guī)定的液位上限時操作人員手動打開閥門使液體向外排 出，液位低于規(guī)定的液位下限時手動關(guān)閉閥門停止向外排出液體。這種控制方式需人工監(jiān) 控液位高度，以防止液體溢出及液體存儲容器空抽現(xiàn)象的發(fā)生，智能化程度較低，在很大程 度上依靠于人工。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述問題，提供一種智能液位變送器及其控制方法，該裝 置能夠?qū)崟r檢測到當前液體的液位、溫度、壓力及流量等參數(shù)。
[0004] 為了達到上述目的，一種智能液位變送器包括法蘭和殼體，法蘭上連接有中空的 基座，基座上設(shè)置有與殼體相連接的中空連接件，基座底部的中空結(jié)構(gòu)中設(shè)置具有引線的 敏感元件，殼體內(nèi)設(shè)置有程控放大電路、CPU、電流檢測控制模塊、溫度采集模塊、繼電器模 塊和無線通信模塊，敏感元件的引線通過中空的基座和連接件連接程控放大電路，程控放 大電路連接CPU，CPU分別連接有電流檢測控制模塊、溫度采集模塊、繼電器模塊和無線通 信模塊。
[0005] 所述殼體上設(shè)置具有IXD和按鍵板的PCB板，IXD與按鍵板連接CPU。
[0006] 所述殼體與連接件連接處的一側(cè)設(shè)置有與無線通信模塊相連的天線連接口。
[0007] 所述法蘭、基座和連接件的材料均采用鈦合金。
[0008] 所述敏感元件為純鈦材質(zhì)。
[0009] 所述CPU連接有儲存模塊。
[0010] 所述殼體為防爆殼體。
[0011] 一種智能液位變送器的控制方法，包括以下步驟：
[0012] 步驟一：當敏感元件感受到液體的壓力變化，產(chǎn)生壓力信號；
[0013] 步驟二：敏感元件的惠斯通電橋橋臂失去平衡產(chǎn)生一個電信號，電信號傳輸給程 控放大電路；
[0014] 步驟三：程控放大電路放大敏感元件的電信號后傳輸給CPU，CPU將接收到的電信 號傳輸給電流檢測控制模塊進行解析；經(jīng)過電流檢測控制模塊將解析過的液體液位、流量 的介質(zhì)參數(shù)反饋給CPU，CPU還接收溫度采集模塊解析到的溫度參數(shù)；
[0015] 步驟四：當液位達到設(shè)定高度上限時，電流檢測控制模塊將會自動發(fā)出越限警報 信號，CPU通過繼電器模塊控制泵體開關(guān)打開儲罐上的泵機向外排出液體；當液位達到設(shè) 定的下限時，CPU通過繼電器模塊控制泵體開關(guān)使泵機自動關(guān)閉停止向外排出液體；無線 通信模塊通過天線連接口的天線將液位數(shù)據(jù)無線發(fā)送給總站。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的敏感元件感受到液體變化后，產(chǎn)生一個電信號，敏感元 件將電信號通過程控放大電路傳給CPU，CPU將接受到的信號解析得到當前的液體介質(zhì)參 數(shù)，并通過繼電器模塊控制泵體開關(guān)，該裝置能夠通過電流檢測控制模塊檢測到儲罐中液 體介質(zhì)參數(shù)信息出現(xiàn)異常時給出報警信號，同時根據(jù)預(yù)先設(shè)定采取不同的動作（啟動或停 止），無需人為干預(yù)，并能通過實時采集液體參數(shù)數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動巡檢，簡化用戶巡檢工作。
[0017] 進一步的，本發(fā)明設(shè)置的IXD和按鍵板可顯示當前液體介質(zhì)參數(shù)信息，也可手動 查詢歷史液體參數(shù)信息，還可根據(jù)實際需要對液位上限及下限進行修改。
[0018] 進一步的，本發(fā)明設(shè)置有天線連接口能夠連接天線，通過無線傳輸數(shù)據(jù)，解放人 力，提高工作效率。
[0019] 進一步的，本發(fā)明的法蘭和連接件的材料采用鈦合金，具有防酸堿腐蝕及防有機 溶劑腐蝕的作用，保證了該裝置的使用壽命。
[0020] 進一步的，本發(fā)明連接有儲存模塊，能夠儲存監(jiān)控參數(shù)，使用戶能夠查詢歷史數(shù) 據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明的控制流程圖。

【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0024] 參見圖1，一種智能液位變送器包括法蘭1和防爆殼體3,法蘭1上連接有中空的 基座4,基座上設(shè)置有與防爆殼體3相連接的中空連接件2,基座4底部的中空結(jié)構(gòu)中設(shè)置 具有引線的敏感元件，防爆殼體3上設(shè)置具有LCD5和按鍵板6的PCB板，LCD5與按鍵板6 連接CPU，防爆殼體3與連接件2連接處的一側(cè)設(shè)置有與無線通信模塊相連的天線連接口 7,防爆殼體3內(nèi)設(shè)置有程控放大電路、CPU、電流檢測控制模塊、溫度采集模塊、繼電器模塊 和無線通信模塊，敏感元件的引線通過中空的基座4和連接件2連接程控放大電路，程控放 大電路連接CPU，CPU分別連接有電流檢測控制模塊、溫度采集模塊、繼電器模塊、無線通信 模塊和儲存模塊；其中法蘭1、基座4和連接件2的材料均采用鈦合金，敏感元件為純鈦材 質(zhì)。
[0025] -種智能液位變送器的控制方法，包括以下步驟：
[0026] 步驟一：當為純鈦材質(zhì)的敏感元件感受到液體的壓力變化，產(chǎn)生壓力信號；
[0027] 步驟二：敏感元件的惠斯通電橋橋臂失去平衡產(chǎn)生一個電信號，電信號傳輸給程 控放大電路；
[0028] 步驟三：程控放大電路放大敏感元件的電信號后傳輸給CPU，CPU將接收到的電信 號傳輸給電流檢測控制模塊進行解析；經(jīng)過電流檢測控制模塊將解析過的液體液位、流量 的介質(zhì)參數(shù)反饋給CPU，CPU還接收溫度采集模塊解析到的溫度參數(shù)；
[0029] 步驟四：當液位達到設(shè)定高度上限時，電流檢測控制模塊將會自動發(fā)出越限警報 信號，CPU通過繼電器模塊控制泵體開關(guān)打開儲罐上的泵機向外排出液體；當液位達到設(shè) 定的下限時，CPU通過繼電器模塊控制泵體開關(guān)使泵機自動關(guān)閉停止向外排出液體；無線 通信模塊通過天線連接口 7的天線將液位數(shù)據(jù)無線發(fā)送給總站。
[0030] 溫度采集模塊能夠采集外界溫度，由于不同溫度下液體的比重會有變化，會影響 到液位的高度，采集溫度用于校正液位，保證液位測量的準確。
[0031] 本發(fā)明通過敏感元件監(jiān)測到的液體介質(zhì)信息，實現(xiàn)液位越限自動保護，超限泵機 啟?？刂?、時間定點啟?？刂票脵C；通過實時采集液體參數(shù)數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動巡檢，簡化用戶巡 檢工作；該裝置的儲存模塊可存儲液體介質(zhì)參數(shù)信息3個月。
【權(quán)利要求】
1. 一種智能液位變送器，其特征在于：包括法蘭（1)和殼體（3)，法蘭（1)上連接有中 空的基座（4)，基座上設(shè)置有與殼體（3)相連接的中空連接件（2)，基座（4)底部的中空結(jié) 構(gòu)中設(shè)置具有引線的敏感元件，殼體（3)內(nèi)設(shè)置有程控放大電路、CPU、電流檢測控制模塊、 溫度采集模塊、繼電器模塊和無線通信模塊，敏感元件的引線通過中空的基座（4)和連接 件（2)連接程控放大電路，程控放大電路連接CPU，CPU分別連接有電流檢測控制模塊、溫度 采集模塊、繼電器模塊和無線通信模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能液位變送器，其特征在于：所述殼體（3)上設(shè)置具 有LCD (5)和按鍵板（6)的PCB板，LCD (5)與按鍵板（6)連接CPU。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能液位變送器，其特征在于：所述殼體（3)與連接件 (2)連接處的一側(cè)設(shè)置有與無線通信模塊相連的天線連接口（7)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種智能液位變送器，其特征在于：所述法蘭（1)、基座 (4)和連接件（2)的材料均采用鈦合金。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能液位變送器，其特征在于：所述敏感元件為純鈦材 質(zhì)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能液位變送器，其特征在于：所述CPU連接有儲存模 塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能液位變送器，其特征在于：所述殼體（3)為防爆殼 體。
8. 權(quán)利要求1所述的一種智能液位變送器的控制方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟一：當敏感元件感受到液體的壓力變化，產(chǎn)生壓力信號； 步驟二：敏感元件的惠斯通電橋橋臂失去平衡產(chǎn)生一個電信號，電信號傳輸給程控放 大電路； 步驟三：程控放大電路放大敏感元件的電信號后傳輸給CPU，CPU將接收到的電信號傳 輸給電流檢測控制模塊進行解析；經(jīng)過電流檢測控制模塊將解析過的液體液位、流量的介 質(zhì)參數(shù)反饋給CPU，CPU還接收溫度采集模塊解析到的溫度參數(shù)； 步驟四：當液位達到設(shè)定高度上限時，電流檢測控制模塊將會自動發(fā)出越限警報信號， CPU通過繼電器模塊控制泵體開關(guān)打開儲罐上的泵機向外排出液體；當液位達到設(shè)定的下 限時，CPU通過繼電器模塊控制泵體開關(guān)使泵機自動關(guān)閉停止向外排出液體；無線通信模 塊通過天線連接口的天線將液位數(shù)據(jù)無線發(fā)送給總站。
【文檔編號】G01F23/18GK104061978SQ201410271254
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】張祥, 李擁軍, 袁曉斌, 朱旭江, 劉飛剛 申請人:西安微納傳感器研究所有限公司, 新疆華隆油田科技股份有限公司