[其他]光导液位检测、报警和控制装置

说明书

本实用新型属于光电设备。

本实用新型是应用于石油、化工产品和液化气等的液位检测，液位超高、超低报警和进出油控制的自动化设备。

一般的液位计是安装在使用现场（即危险区），依靠人工观察刻盘指针度数，不仅工作量大且无法实现自动检测和控制；后来发展到由控制室将电讯号通过电缆传输到使用现场，再通过电－光，光－电转换，将刻盘转度转换为电信息，经电缆传输到安全区进行检测、观察。由于是动电检测，就存在防爆问题，可能引起火灾、爆炸。可参阅大连第五仪表厂的《VHZ－WA型光电变送器》和北京自动化仪表四厂1987年5月引进美国VAREC公司的产品流水线“1900型微机液位和温度数据采集系统”。

针对现有技术的不足，我们设计了一种光导液位计。即在安全区将电转换为光，用光缆传送光信号至危险区中与机械液位仪表配套的变换器内，把变换器中光码盘的转动转换成光脉冲，再将光脉冲经光缆传送到安全区转换成电讯号，经电路上的处理实现液位的自动检测、报警和控制，因此具有本质防爆的优点。

本实用新型的主要特征是它由一套钢带液位计、变换器、光缆（内含光纤）、光收发讯器、信号处理器、单片机组成。

附图1是本实用新型的原理方框图。

附图2是变换器（3）内的光路对准器（10）和机械码盘（8）的示意图。

附图3是光收发讯器原理图。

附图中（1）浮子，（2）钢带液位计，（3）变换器，（4）光缆，（5）光收发讯器，（6）信号处理器，（7）单片机，（8）机械码盘，（9）码盘上的小槽（或小孔），（10）光路对准器，（11）光路对准器上的横槽，（12）光路对准器上的纵槽，（13）发光管，（14）光电转换管。

光导液位检测、报警和控制装置是将一套钢带液位计（2）的输出端与变换器（3）的输入端相连接，安装于现场（即油罐、液化气罐等危险区域）。钢带液位计中的浮子（1）真实地反映液位的变化，并将此变化传给变换器（3）内的机械码盘（8），由光路对准器（10）和一套按液位分辨率不同所设置的齿轮变速机构转换成光信号，通过光纤（4）从变换器（3）接出，送至安全区域的控制室，通过光收发讯器（5），信号处理器（6），单片机（7）实现自动检测，液位报警和进出油控制。

变换器（3）的输入轴和钢带液位计（2）的输出轴做紧密联接，油罐中液位的增减变化通过钢带液位计（2）变换成转角的变化，真实地传输给变换器（3）。变换器（3）中设有光路对准器（10），机械码盘（8），并具有一套按液位分辨率不同设置的齿轮变速机构。机械码盘（8）用终端轴固定在变换器（3）内，并安装在“光路对准器器（10）”的横槽内。机械码盘（8）的圆周边上开有等距离的小槽或孔（9），作为通断光路用，孔或槽的大小：直径或宽度为0.4mm－5mm，小槽长度：5mm－20mm，码盘（8）的直径为5cm－20cm。光路对准器（10）是保证从发光管发出的两路光源通过光纤（4），并将光纤（4）断开一定距离，仍将光信号有效的传至光电转换管，使得机械码盘（8）在光纤（4）断开之间的转动变化产生光脉冲信息（即光路对准机械码盘的小槽或小孔（9）时接通光路，否则反之。）光路对准器（10）上开有纵横交叉的槽（11）、（12），纵槽（12）放置光纤（4）用，使光纤（4）断头拉开一定距离后仍能保证对准。横槽（11）为机械码盘遮挡光路用。横槽大小宽度为1－20mm深度4－30mm。光纤断头拉开距离可在0.5－20mm之间任意调节，距离调好后，用压板固定即可。

当液位升高或降低时，钢带液位计（2）的浮子（1）也随着上升或下降，带动机械码盘（8）做两种方向转动，在机械码盘（8）的转动过程中使得小孔或小槽起不断接通光路的作用，从而使接收光纤不断传光脉冲至主收发讯器（5）。

本装置使用了两路光信号，一路传送液位信息，一路传送液位增减信息，每一路由两根光纤组成，一根接发光头送出光信号，一根接光电头将接收的光能转变为电脉冲。

二路光信号经光电转换后通过信号处理器（6）变成标准的TTL电平，一路作为判断液位的增减，另一路作为液位的数值送入单片机，经单片机处理后再输出，使得此设备可以适应各种终端显示和多台并网以及对数据的任意处理，并能保证安全。