[实用新型]一种智能型射频导纳控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业自动化领域的射频导纳料位检测仪表，特别涉及一种具有自诊断功能、抗挂料干扰、连续料位测量和多种信号输出方式的智能型射频导纳控制器。

背景技术

在工业自动化领域，用于测量物料料位的现场工业仪表输出信号形式分为开关量仪表和连续量仪表。

开关量仪表以射频导纳物位开关、音叉物位开关、振棒物位开关、阻旋物位开关等仪表为代表，检测当前仪表安装位置处是否有物料堆积；连续量仪表以雷达物位计、超声波物位计、电浮筒物位计、磁翻板物位计、磁致伸缩物位计等仪表为代表，用于检测料仓内物位的连续变化情况。

这些设备广泛用于化工、石油、冶金、电厂、制造等场合，而射频导纳物位也有开关量仪表和连续量仪表，但在这些仪表中在易产生爆炸的危险场合下，无法带电操作调试现场仪表，特别是隔爆型仪表；当仪表在高料位测量时，用户调试维护比较麻烦，需要重新爬人梯；而有些场合，仪表安装后，人梯也会被拆除，给现场调试带来更大的麻烦。

通常在测量开关量料位时，将检测到的料位电容值通过容抗变换电路转换成电压值与电位器比较产生一个高低电平信号，由控制器识别，这种检测方式的灵敏度依赖于电位器的调试，而且电位器是人工调试，调试灵敏度又不容易控制，另外当出现探头挂料干扰或被测物料改变时，无法自动修正灵敏度。

因此，特别需要一种智能型射频导纳控制器，以解决上述现有存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有自诊断功能、抗挂料干扰、连续料位测量和多种信号输出方式等功能的射频导纳控制器。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种智能型射频导纳控制器，包括主控制器单元、电源单元、探头信号处理单元、看门狗单元、E2PROM单元、输出扩展单元和HMI接口单元；所述电源单元、探头信号处理单元、看门狗单元、E2PROM单元、输出扩展单元和HMI接口单元分别与主控制器单元相连接；所述主控制器单元将所述探头信号处理单元检测处理得到的信号，经过所述输出扩展单元和HMI接口单元反馈给用户。

在本实用新型的一个实施例中，所述主控制器单元为单片机控制芯片，是整个仪表控制中心，用于产生测量激励信号和检测反馈信号，并将检测到的信号经过滤波处理输出HMI接口单元或远程控制系统。

在本实用新型的一个实施例中，所述电源单元包括9.5V DC低温漂恒压源和3.3V DC电源。

在本实用新型的一个实施例中，所述探头信号处理单元包括探头激励振荡单元、探头故障检测单元、容抗变换单元、可变增益变换单元和温度补偿单元。

上述探头激励振荡单元用于产生测量探头电容的频率信号；

上述探头故障检测单元是主控制器单元检测探头测量电路是否能够正常工作；

上述容抗变换单元用于把料位的电容信号变换成电压信号；

上述可变增益变换单元用于提高信号检测能力，主控制器单元根据检测信号调整放大器增益；

上述温度补偿单元用于补偿电子线路温度漂移带来的测量误差。

在本实用新型的一个实施例中，所述看门狗单元为一外部看门狗芯片。

在本实用新型的一个实施例中，所述E2PROM单元为一支持I2C接口EEPROM芯片。

在本实用新型的一个实施例中，所述输出扩展单元为一远传信号输出电路部分，可选择4～20MA、HART、继电器开头信号或PNP开关信号。

在本实用新型的一个实施例中，所述HMI接口单元包括控制器、红外按键、LCD液晶显示器及驱动电路，红外按键用于调试配置测量参数，LCD液晶显示器用于测量数据及相关信息。

本实用新型的一种智能型射频导纳控制器，与现有技术相比，采用智能信号处理，多种反馈信号输出的方式，增加了测量的可靠性，而且方便了用户调试维护，降低了维护成本，并能及时有效地解决现场问题。

本实用新型解决了由于挂料或料仓内介质变化后需要重新调整灵敏度等问题，特别针对射频导纳控制器安装在料仓高处不方便维护场合；并可用于连续料位测量或多种输出信号方式。射频导纳控制器是一种接触式料位测量仪表，由于物料的不同特性，所以在使用过程中很容易产生物料粘附在射频导纳探头上面，从而产生干扰信号。本实用新型是一种基于单片机技术、可变增益灵敏度检测技术和E2PROM存储技术智能化记录干扰和物料电容变化特征并综合分析物料变化趋势，从而解决挂料干扰，智能化调试灵敏度等问题，简化了现场仪表维护调试操作，达到了方便用户使用目的。