專利名稱：智能液位監(jiān)控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬電力自動化監(jiān)測控制領(lǐng)域，特別涉及一種變壓器油 位、油溫智能液位監(jiān)控器。
技術(shù)背景目前，對于變壓器液位監(jiān)控類產(chǎn)品，國外相關(guān)廠家已有生產(chǎn)，但國外產(chǎn)品價格較高，每臺14000元至25000元。國內(nèi)現(xiàn)有變壓器廠家 在需要具有4 20mA模擬量功能的油位監(jiān)測產(chǎn)品時全部選用國外產(chǎn) 品。國外產(chǎn)品不但價格高、貨期長、售后不及時，且該類產(chǎn)品在白天 觀測可以，在夜晚觀測，其效果就很不理想。另外，國外相關(guān)產(chǎn)品沒 有溫度監(jiān)測功能，其應(yīng)用范圍受到很大局限。 實用新型內(nèi)容本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)合理， 觀測環(huán)境影響因素小，信息顯示全面，具有油位、油溫數(shù)顯及4 20mA 模擬量輸出的智能液位監(jiān)控器。為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型的技術(shù)解決方案為智能 液位監(jiān)控器，包括支架、位置信號采樣部分、與所述支架固定相接 的位置信號轉(zhuǎn)換部分、信號處理部分；所述位置信號采樣部分與位置 信號轉(zhuǎn)換部分相配接；所述信號處理部分包括A/D轉(zhuǎn)換部分、CPU、 輸出部分、系統(tǒng)設(shè)置部分；所述位置信號轉(zhuǎn)換部分發(fā)出的位置信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入CPU迸行處理；CPU的處理結(jié)果經(jīng)輸出部分輸出；所 述系統(tǒng)設(shè)置部分與CPU實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。作為一種優(yōu)選方案，本實用新型所述輸出部分可包括輸出控制部分、DA轉(zhuǎn)換部分；所述輸出控制部分驅(qū)動輸出繼電器。作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型所述位置信號采樣部分包括浮漂體、 一端與浮漂體固定相接的傳動桿；所述位置信號轉(zhuǎn)換部分包 括轉(zhuǎn)換支架、配裝于轉(zhuǎn)換支架上的傳動軸；所述傳動軸的一端配有電 位器；所述傳動桿的另一端與傳動軸縱向配接。作為第三種優(yōu)選方案，本實用新型所述的智能液位監(jiān)控器，所 述位置信號采樣部分可為浮漂體；所述位置信號轉(zhuǎn)換部分包括轉(zhuǎn)換支 架、配裝于轉(zhuǎn)換支架上的電位器；所述浮漂體與電位器相配接并可沿 其軸向移動。作為第四種優(yōu)選方案，本實用新型所述位置信號采樣部分包括 浮漂體、 一端與浮漂體固定相接的傳動桿；所述位置信號轉(zhuǎn)換部分包 括轉(zhuǎn)換支架、配裝于轉(zhuǎn)換支架上的傳動軸、電位器、與所述傳動軸固 定相接的數(shù)據(jù)顯示指針；所述數(shù)據(jù)顯示指針與電位器相配接。作為第五種優(yōu)選方案，所述傳動軸的中部呈斷開狀態(tài)，其間配 有傳動彈簧；所述傳動彈簧與傳動軸固定配接。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，功能齊全，顯示清晰，報 警顯示靈活等特點，其采用數(shù)碼管、陣列式LED發(fā)光二極管等數(shù)顯方
式顯示油位及油溫的狀態(tài)，白天夜晚觀測清晰，信息顯示全面，油位 和溫度量值可集中在一臺產(chǎn)品上。本實用新型同時具有油位和油溫的4 20mA模擬量輸出，報警狀態(tài)用戶可任意設(shè)定。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步說明。但本 實用新型的保護(hù)范圍將不僅局限于下列內(nèi)容的表述。 圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型位置信號采樣部分另一種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實用新型圖1部分位置信號轉(zhuǎn)換部分結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實用新型信號處理部分電路原理框圖； 圖5為本實用新型信號處理部分另一種實施方式電路原理框圖； 圖6為本實用新型信號采集部分電路原理圖； 圖7為本實用新型A/D轉(zhuǎn)換部分電路原理圖； 圖8為本實用新型CPU部分電路原理圖； 圖9為本實用新型系統(tǒng)設(shè)置部分電路原理圖。
具體實施方式
如圖1 5所示，智能液位監(jiān)控器，包括支架3、位置信號采 樣部分1、與所述支架3固定相接的位置信號轉(zhuǎn)換部分4、信號處理 部分；所述位置信號采樣部分1與位置信號轉(zhuǎn)換部分4相配接；所述 信號處理部分包括A/D轉(zhuǎn)換部分、CPU、輸出部分、系統(tǒng)設(shè)置部分;所述位置信號轉(zhuǎn)換部分4因受位置信號采樣部分1作用的影響，其電 位器阻值輸出隨之發(fā)生變化，位置信號轉(zhuǎn)換部分4發(fā)出的位置信號經(jīng)
A/D轉(zhuǎn)換后送入CPU進(jìn)行處理；CPU的處理結(jié)果經(jīng)輸出部分輸出；所 述系統(tǒng)設(shè)置部分與CPU實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。所述輸出部分包括輸出控制部 分、DA轉(zhuǎn)換部分；所述輸出控制部分驅(qū)動輸出繼電器。對于位置信號的采集可以存在多種模式。如果采用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動方式采集(圖1)，那么，本實用新型的位置信號采樣部分1的優(yōu)選結(jié)構(gòu)應(yīng)包括浮漂體2、 一端與浮漂體2固定相接的傳動桿5;所述位置信號轉(zhuǎn)換部分4包括 轉(zhuǎn)換支架8、配裝于轉(zhuǎn)換支架8上的傳動軸7;所述傳動軸7的一端 配有電位器6;所述傳動桿5的另一端與傳動軸7縱向配接?？紤]傳 動軸與電位器的匹配誤差，本實用新型所述傳動軸7的優(yōu)選結(jié)構(gòu)應(yīng)為 分段式，其中部呈斷開狀態(tài)，其間配有傳動彈簧9;所述傳動彈簧9 與傳動軸7固定配接。這種結(jié)合方式能顯著提高傳動軸與電位器的匹 配度。如果采用直線形驅(qū)動方式采集(圖2)，那么，本實用新型的 位置信號采樣部分1應(yīng)為浮漂體2;所述位置信號轉(zhuǎn)換部分4包括轉(zhuǎn) 換支架8、配裝于轉(zhuǎn)換支架8上的電位器6;所述浮漂體2與電位器 6相配接并可沿其軸向移動。這樣，油位發(fā)生變化時，浮漂體2即可 沿電位器6進(jìn)行軸向移動，電位器6的阻值分配也將隨之發(fā)生變化。 本實用新型所述位置信號采樣部分1也可包括浮漂體2、 一端 與浮漂體2固定相接的傳動桿5;所述位置信號轉(zhuǎn)換部分4包括轉(zhuǎn)換 支架8、配裝于轉(zhuǎn)換支架8上的傳動軸7、電位器6、與所述傳動軸7 固定相接的數(shù)據(jù)顯示指針；所述數(shù)據(jù)顯示指針與電位器6相配接。本 實用新型采用上述結(jié)構(gòu)時，在油位發(fā)生變化時，浮漂體2轉(zhuǎn)動，這時， 固定于傳動軸7上的數(shù)據(jù)顯示指針隨之同步轉(zhuǎn)動，數(shù)據(jù)顯示指針最終
導(dǎo)致與其配合的電位器6的阻值分配發(fā)生變化。木產(chǎn)品檢測與顯示控制部分可分開安裝。其中油位檢測依靠油位 變化至使變壓器油箱內(nèi)浮球或隔膜上下運動來帶動擺桿或伸縮桿來 旋轉(zhuǎn)電位器將監(jiān)控器提供的直流電壓信號分壓后提供給監(jiān)控器的位置檢測信號采集電路，油溫檢測用PT100和18B20芯片兩種方式檢測 溫度，監(jiān)控器上也有溫度采集電路，兩種信號經(jīng)處理分別轉(zhuǎn)換成4 20mA模擬量和送入單片機(jī)進(jìn)行邏輯處理，單片機(jī)的處理結(jié)果輸出到 產(chǎn)品的報警輸出部份，監(jiān)控器報警輸出開關(guān)量來實現(xiàn)報警和控制功 能。數(shù)顯依靠數(shù)碼管和點陣發(fā)光二極管來實現(xiàn)。本產(chǎn)品還可以將油箱內(nèi)的檢測裝置與顯示、控制部分分開安裝。 還可實現(xiàn)RS232或RS485等與計算機(jī)通訊。變阻器將機(jī)械運動轉(zhuǎn)換成電阻信號傳送到AD模塊，AD模塊將信 號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送到CPU，經(jīng)CPU處理后將結(jié)果送到輸出部分和 DA轉(zhuǎn)換，CPU還與系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。DA轉(zhuǎn)換將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換 成4 20mA模擬量輸出(圖4)。電源部分提供各部位的直流電源， 輸出控制驅(qū)動輸出繼電器，鍵盤設(shè)定CPU的工作參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)，CPU 控制顯示模塊顯示工作參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)。其它與上一框圖一致(圖5)。 如圖1，浮漂體2隨油位上下變化而運動，隨之帶動擺桿5將 位置信號轉(zhuǎn)換部分4中的傳動軸7、傳動彈簧9旋轉(zhuǎn)；傳動軸7的旋 轉(zhuǎn)也將電位器6的旋鈕旋轉(zhuǎn)，這樣電位器6的輸出阻值發(fā)生變化；電 位器6的阻值變化相應(yīng)使電位器6上的輸出電壓發(fā)生變化；電位器6 上的輸出電壓輸入到監(jiān)控器上的位置檢測信號采集；監(jiān)控器將采集到
的電壓信號一路經(jīng)電路處理直接轉(zhuǎn)換成4 20mA模擬量，另一路經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)；經(jīng)單片機(jī)處理后送到顯示電路和報警輸出電 路。溫度傳感器10 (PT100或18B20)將溫度信號傳送到監(jiān)控器的溫 度檢測信號采集；監(jiān)控器將釆集到的溫度信號一路經(jīng)電路處理直接轉(zhuǎn) 換成4 20mA摸擬量，另一路經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)；經(jīng)單片機(jī)處 理后送到顯示電路和報警輸出電路。溫度傳感器10可置于圖1所示 位置，也可按用戶要求置于油箱其它位置。如圖6， LM358為溫度信號接收電路；AD694為模擬輸出電路； TLC1543和5045為系統(tǒng)設(shè)置電路；89C52為CPU電路；MD5-05為電 源部分。
權(quán)利要求1、智能液位監(jiān)控器，其特征在于，包括支架(3)、位置信號采樣部分(1)、與所述支架(3)固定相接的位置信號轉(zhuǎn)換部分(4)、信號處理部分；所述位置信號采樣部分(1)與位置信號轉(zhuǎn)換部分(4)相配接；所述信號處理部分包括A/D轉(zhuǎn)換部分、CPU、輸出部分、系統(tǒng)設(shè)置部分；所述位置信號轉(zhuǎn)換部分(4)發(fā)出的位置信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入CPU進(jìn)行處理；CPU的處理結(jié)果經(jīng)輸出部分輸出；所述系統(tǒng)設(shè)置部分與CPU實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
2、 如權(quán)利要求l所述的智能液位監(jiān)控器，其特征在于所述輸 出部分包括輸出控制部分、DA轉(zhuǎn)換部分；所述輸出控制部分驅(qū)動輸出繼電器。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的智能液位監(jiān)控器，其特征在于所述位置信號采樣部分(1)包括浮漂體(2)、 一端與浮漂體(2)固定 相接的傳動桿(5);所述位置信號轉(zhuǎn)換部分(4)包括轉(zhuǎn)換支架(8)、 配裝于轉(zhuǎn)換支架(8)上的傳動軸(7);所述傳動軸(7)的一端配有 電位器(6);所述傳動桿(5)的另一端與傳動軸(7)縱向配接。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的智能液位監(jiān)控器，其特征在于所 述位置信號采樣部分(1)為浮漂體(2);所述位置信號轉(zhuǎn)換部分(4)包括轉(zhuǎn)換支架(8)、配裝于轉(zhuǎn)換支架(8)上的電位器(6);所述浮 漂體(2)與電位器(6)相配接并可沿其軸向移動。
5、 如權(quán)利要求3所述的智能液位監(jiān)控器，其特征在于所述傳動軸(7)的中部呈斷開狀態(tài)，其間配有傳動彈簧(9);所述傳動彈 簧(9)與傳動軸(7)固定配接。
6、如權(quán)利要求l或2所述的智能液位監(jiān)控器，其特征在于所述位置信號采樣部分(1)包括浮漂體(2)、 一端與浮漂體(2)固定 相接的傳動桿(5);所述位置信號轉(zhuǎn)換部分(4)包括轉(zhuǎn)換支架(8)、 配裝于轉(zhuǎn)換支架(8)上的傳動軸(7)、電位器(6)、與所述傳動軸 (7)固定相接的數(shù)據(jù)顯示指針；所述數(shù)據(jù)顯示指針與電位器(6)相 配接。
專利摘要本實用新型屬電力自動化監(jiān)測控制領(lǐng)域，特別涉及一種變壓器油位、油溫智能液位監(jiān)控器，包括支架(3)、位置信號采樣部分(1)、與所述支架(3)固定相接的位置信號轉(zhuǎn)換部分(4)、信號處理部分；所述位置信號采樣部分(1)與位置信號轉(zhuǎn)換部分(4)相配接；所述信號處理部分包括A/D轉(zhuǎn)換部分、CPU、輸出部分、系統(tǒng)設(shè)置部分；所述位置信號采樣部分(1)發(fā)出的位置信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入CPU進(jìn)行處理；CPU的處理結(jié)果經(jīng)輸出部分輸出；所述系統(tǒng)設(shè)置部分與CPU實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；所述輸出部分包括輸出控制部分、DA轉(zhuǎn)換部分；所述輸出控制部分驅(qū)動輸出繼電器。
文檔編號G05D9/00GK201017241SQ200720010039
公開日2008年2月6日 申請日期2007年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月8日
發(fā)明者欽 李, 李志剛 申請人:欽 李