[实用新型]用于沉子式液位仪的差动信号测量装置

说明书

本实用新型公开了一种用于沉子式液位仪的差动信号测量装置，该差动信号测量装置采用两个差分放大电路分别采集电感线圈的上半部线圈电压和下半部线圈电压，通过整流电路将上、下部线圈电压转换为直流后再经差分放大电路和滤波电路得到表征铁芯相对电感线圈的位移方向的偏向信号，以此确定所测液位的变化方向，并且用上述采集到的上、下部线圈电压经差分放大电路做差后再整流滤波得到表征液位变化量的偏移度信号。根据本实用新型的用于沉子式液位仪的差动信号测量装置，能够精确测量用于表征液位的微弱电信号，并分辨液位的变化方向。

技术领域

本实用新型涉及液位测量技术，尤其涉及一种用于沉子式液位仪的差动信号测量装置。

背景技术

现有的液位仪主要包括采用探针作为传感器的探针式液位仪和采用沉子作为传感器的沉子式液位仪。二者相比，在诸如重水堆液位监测等应用环境下，探针式液位仪的探头容易出现密封橡胶绝缘失效和接触电阻增大等故障现象，加上探头结构复杂，其使用相比于沉子式液位仪会受到更多限制。

然而，现有的沉子式液位仪在诸如重水堆液位监测等需要较高精确度的应用环境下仍然存在一些不足之处。

举例来说，沉子式重水水位仪的传感器5的原理如图1所示。沉子54(诸如一块铝饼)由纤细不锈钢丝绳悬吊连接于弹簧秤的弹簧51下端的负重滑轮53上，并处于堆芯管道6内。利用称重原理，当液位涨落时，由于水对沉子54的浮力产生变化，弹簧秤的悬臂52的自由端产生位移使铁芯21偏离电感线圈2的中心位置，电感线圈2的感抗相应改变。由此，沉子相对于液面的位置变化便转换为铁芯相对于电感线圈2的位移变化，铁芯在线圈中的位移变化进而导致线圈感抗的变化，从而实现所测量的液面液位与电信号之间的转换，达到液位监测的目的。这种沉子式液位仪尽管消除了探针式液位仪的上述弊端，但是在无法应用直径足够大的沉子的应用场景下，由液面高度变化带来的电感线圈的电压的变化量十分微弱，难以保证液位仪的高灵敏度和高测量精度。

因此，亟需一种新的用于沉子式液位仪的差动信号测量装置，以消除现有技术存在的上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有的沉子式液位仪的灵敏度和测量精度不够高的缺陷，提出一种用于沉子式液位仪的差动信号测量装置。

本实用新型是通过采用下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供了一种用于沉子式液位仪的差动信号测量装置，所述沉子式液位仪包括用于输出表征测得的液位的电信号的电感线圈，其特点在于，所述沉子式液位仪包括交流电源和输出装置，所述差动信号测量装置包括电源电路、第一差分放大电路、第二差分放大电路、第三差分放大电路、第四差分放大电路、第一整流电路、第二整流电路、第三整流电路，其中，

所述电源电路的输入端连接所述交流电源、输出端分别连接至所述电感线圈的第一端部和第二端部，所述电感线圈在其第一端部和第二端部具有一中接线端，所述输出装置具有第一输入端和第二输入端；

第一差分放大电路的两个输入端分别连接所述电感线圈的第一端部和所述中接线端子，第二差分放大电路的两个输入端分别连接所述电感线圈的所述中接线端子和第二端部，第三差分放大电路的两个输入端分别连接第一差分放大电路的输出端和第二差分放大电路的输出端，第三差分放大电路的输出端经由第一整流电路连接至所述输出装置的第一输入端；

第四差分放大电路的两个输入端中的一个经由第二整流电路连接至第一差分放大电路的输出端、另一个经由第三整流电路连接至第二差分放大电路的输出端，第四差分放大电路的输出端连接至所述输出装置的第二输入端。

较佳地，所述差动信号测量装置还包括第一滤波电路和第二滤波电路，第三差分放大电路的输出端依次经由第一整流电路和第一滤波电路连接至所述输出装置的第一输入端，第四差分放大电路的输出端经由第二滤波电路连接至所述输出装置的第二输入端。