[实用新型]双绝对值光电编码液位温度变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变送器，具体涉及一种对液位温度数据采集、计算，信号处理和远距离传送的变送器。

主要用于测量贮罐或其他容器的液位和温度，并远距离传送到上位工控机进行显示、打印和报警等等。

背景技术

现有的液位温度变送器，其液位测量是用浮子钢带液位计输出轴驱动，通过齿轮传动，使码盘转动，码盘上的码道是印刷电路板式，每个码道上有一个具有弹性的触丝，与印刷电路滑动接触。由于长期转动，触丝磨损，触丝弹力丧失等，致使触丝与印刷电路铜片接触不良，经常出现错码、误码和漏码等故障，故障率较高。而其齿轮传动，因齿轮间隙、齿轮制造误差、安装间隙等，产生齿轮滞后的固有现象，精度较差。

目前，还有的液位温度变送器，采用增量式光电编码器测量转角，用电子计数器记忆精码盘的圈数，停电后所采集的数据全部消失，欲长期保持数据，必须使用电池，不能满足用户使用要求。还有的液位温度变送器，进位通常采用减速齿轮组，致使码盘零位各圈不一致，进位不准，造成很大误差。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有的变送器分辨率低，测量范围小，进位不准，液位记忆时间短，性能不稳定等缺陷，而提供一种具有高分辨率、测量范围大、液位记忆时间长、避雷效果好、性能稳定可靠的双绝对值光电编码液位温度变送器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一、本实用新型研发了双绝对值光电编码器，用其替代机械式编码器。它的组成是：在外壳中，主要有两个圆光电码盘，其中一个精码盘转动一周，另一粗码盘瞬间转动一个分度。另外还有一个指标盘，它固定不动。圆光电码盘上的码道是由真空沉积在玻璃上的明暗相间的各种铬膜组成。指标盘有一条狭缝，可透红外光束，其余部分均不透红外光束。精码盘和粗码盘之间有一为突变进位用的机械传动装置。编码器的转动部分上装圆光电码盘，固定部分上装指标盘。圆光电码盘和指标盘组成了一对扫描系统。向这个扫描系统投射一束红外光束，就可在扫描系统的另一边接收到格雷码形式的扫描光电信号，其中精码盘所获得的光电信号精确体现精码盘的转角，粗码盘所获得的光电信号精确体现粗码盘的转角，亦即精码盘的转圈。双绝对值光电编码器26，主要包括精码盘1、定位法兰2、轴承3、定位螺钉4、圆柱头螺钉5、上固定板6、小齿轮轴8、轴架9、小齿轮11、粗码盘12、下固定板13、定套14、档套15、轴16、下红外光源18、粗指标盘19、接收光盘20，精指标盘21、上红外光源22；精码盘1紧固在定位法兰2上，定位法兰2用定位螺钉4固定于轴16上；粗码盘12用圆柱头螺钉5紧固在定套14上；小齿轮轴8固定在轴架9上，小齿轮11套装在小齿轮轴8上；精码盘1和粗码盘12均与小齿轮11啮合；精码盘1转一周，粗码盘12突变进位转动一个分度；精指标盘21紧固在上固定板6上，粗指标盘19紧固在下固定板13上，上固定板6和下固定板13固定在壳体上；精指标盘21和粗指标盘19上面均刻有一狭缝，向其投射一束红外光，在另一边由接收光盘20接收到格雷码形式的光电信号。

浮子钢带液位计的输出轴通过钢性联轴节或磁性偶连器与光电编码器的旋转轴相连接，将角位移量直接转换成数字量，用格雷码输入智能器件。其间无齿轮传动，没有齿轮间隙误差和齿轮固有的滞后现象，同时，克服了机械式编码器因触丝和印刷电路板接触不好而造成的错码、误码和漏码等诸多弊端。

第二、为了克服机械式编码器分辨率不高，精度不高，测量范围小的缺陷，本实用新型采用增加码道数目来解决。本例中精码盘为9个码道，则2⁹＝512，取整数舍去12，余500组格雷码，分辨率为360°/500，亦即每分度为圆周的500分之一。如欲增加分辨率，只需增加码道数目即可，假设本例中精盘增加2个码道，变成11个码道，则2¹¹＝2048，分辨率就变成360°/2048，亦即每分度为圆周的2048分之一，并且这种方式并没有增加多少制造成本，却大幅度地提高分辨率，同时也提高了精度。