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一種液面感應(yīng)探測(cè)裝置的制造方法

文檔序號(hào):10907777閱讀:389來源:國(guó)知局
一種液面感應(yīng)探測(cè)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種液面感應(yīng)探測(cè)裝置,由單片機(jī)電路模塊,復(fù)位電路模塊、晶振電路模塊、LM393多諧振蕩器電路模塊以及LED燈指示電路模塊組成,復(fù)位電路模塊和晶振電路模塊共同構(gòu)成主控電路模塊,LM393多諧振蕩電路模塊的輸出端與單片機(jī)電路模塊的輸入端連接,單片機(jī)電路模塊的最小系統(tǒng)的輸出端與LED燈指示電路模塊連接;當(dāng)LM393多諧振蕩器電路中的采樣針接觸液面發(fā)生短路時(shí)該電路的輸出信號(hào)頻率發(fā)生變化,單片機(jī)電路模塊通過檢測(cè)該信號(hào)的頻率變化來判斷采樣針是否與液面接觸,從而控制LED燈指示電路模塊中的LED燈的亮滅。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高,可對(duì)微量級(jí)的液體正確檢測(cè),成本低廉易于實(shí)現(xiàn)與推廣。
【專利說明】
一種液面感應(yīng)探測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電容式液面感應(yīng)探測(cè)裝置及其方法,屬于液面感應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來,隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,使得液面探測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能都有了很大的改進(jìn)。目前,液面探測(cè)技術(shù)主要有非接觸式和接觸式兩種技術(shù)。雖然非接觸式液面探測(cè)技術(shù),如超聲波法、激光法等已日臻成熟,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高昂,同時(shí)在軟件設(shè)計(jì)上也增加了難度,難以在一般中小型工程中得到應(yīng)用與推廣。接觸式液面探測(cè)技術(shù)主要有氣壓法、機(jī)械振動(dòng)法、電阻法和電容法,其中氣壓法主要應(yīng)用于一次性加樣頭;機(jī)械振動(dòng)法適合于液體表面有泡沫和樣本管蓋有橡膠塞的情況;電阻法因需要電極與液體直接接觸,增大了交叉污染的可能性且其兩電極間的距離對(duì)探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量精度影響較大;電容式液面探測(cè)技術(shù)由于原理簡(jiǎn)單、成本低并且易于實(shí)現(xiàn)是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的液面探測(cè)方法。
[0003]目前,電容式液面探測(cè)方法的原理主要是根據(jù)電容值的變化來判斷是否接觸液面,由于電容值的變化不大,其測(cè)量精度受最少探液量的影響較大,所以很難實(shí)現(xiàn)高可靠,高靈敏度的液面感應(yīng)探測(cè)系統(tǒng)。目前也有通過輸出信號(hào)脈沖寬度的變化判斷采樣針是否接觸液面,但該裝置的電路相對(duì)復(fù)雜,成本也較高,不易于應(yīng)用與推廣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于:能提供一種高效,快速,微量,高精度,低攜帶污染物,且運(yùn)行穩(wěn)定,成本低廉的液面感應(yīng)探測(cè)裝置及其方法。
[0005]本實(shí)用新型提出的一種液面感應(yīng)探測(cè)裝置,由單片機(jī)電路模塊,復(fù)位電路模塊、晶振電路模塊、LM393多諧振蕩器電路模塊以及LED燈指示電路模塊組成,復(fù)位電路模塊和晶振電路模塊共同構(gòu)成主控電路模塊,LM393多諧振蕩電路模塊的輸出端與單片機(jī)電路模塊的輸入端連接,單片機(jī)電路模塊的最小系統(tǒng)的輸出端與LED燈指示電路模塊連接;當(dāng)LM393多諧振蕩器電路中的采樣針接觸液面發(fā)生短路時(shí)該電路的輸出信號(hào)頻率發(fā)生變化,單片機(jī)電路模塊通過檢測(cè)該信號(hào)的頻率變化來判斷采樣針是否與液面接觸,從而控制LED燈指示電路模塊中的LED燈的亮滅。
[0006]更進(jìn)一步【具體實(shí)施方式】,所述的單片機(jī)電路模塊選用單片機(jī)STC89C52RC。
[0007]更進(jìn)一步【具體實(shí)施方式】,所述LM393多諧振蕩器電路中的采樣針為一個(gè)平板電容器由內(nèi)外層兩個(gè)金屬套管,金屬套管中間層為絕緣材質(zhì)構(gòu)成,其中外層金屬套管作為平板電容器的一個(gè)極板接地并和機(jī)殼連接起來。
[0008]更進(jìn)一步【具體實(shí)施方式】,所述采樣針內(nèi)外兩個(gè)金屬套管一樣長(zhǎng)。
[0009]更進(jìn)一步【具體實(shí)施方式】,采樣針內(nèi)外兩個(gè)金屬套管的外表為特氟龍涂層。
[0010]更進(jìn)一步【具體實(shí)施方式】,所述的LED燈指示電路模塊中由電阻R6和LED燈組成,電阻R6的一端與單片機(jī)電路模塊最小系統(tǒng)的輸出口連接,電阻R6的另一端與LED燈的陽極連接,LED燈的陰極接地。
[0011]更進(jìn)一步【具體實(shí)施方式】,所述的復(fù)位電路與單片機(jī)電路模塊相連使單片機(jī)電路模塊復(fù)位。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是只要有極其微量的液體使電容C短路,輸出信號(hào)頻率發(fā)生改變,靈敏度高,反應(yīng)迅速,不易受外界環(huán)境的干擾,可靠性高,與傳統(tǒng)的根據(jù)電容值的變化來判斷是否接觸液面的電容式液面探測(cè)技術(shù)相比,具有高效,快速,微量,高精度、低成本的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型液面感應(yīng)系統(tǒng)的主控電路圖;
[0014]圖2為本實(shí)用新型基于LM393多諧振蕩器電路圖;
[0015]圖3為本實(shí)用新型LED共陰極指示燈電路圖;
[0016]圖4為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合附圖1-4,一種用于農(nóng)殘檢測(cè)的液面監(jiān)控裝置,包括單片機(jī)電路模塊,復(fù)位電路模塊、晶振電路模塊、LM393多諧振蕩器電路模塊以及LED燈指示電路模塊;單片機(jī)電路模塊選用單片機(jī)STC89C52RC,單片機(jī)電路模塊設(shè)有信號(hào)輸入輸出口,LM393多諧振蕩電路的輸出端(Vo)與單片機(jī)單片機(jī)模塊的輸入口(P3.2)連接;LED燈指示電路模塊由電阻R6和LED組成,電阻R6的一端與單片機(jī)最小系統(tǒng)的輸出口(Pl.1)連接,電阻R6的另一端與LED指示燈的陽極連接,LED指示燈的陰極接地,R阻值的大小可依據(jù)LED燈正常工作時(shí)的工作電流來確定,本系統(tǒng)是采用的共陰極接法。
[0018]11093多諧振蕩電路包括11093定時(shí)器、電阻1?1、1?2、1?3、1?4、R5,電容C和采樣針。所述采樣針就是一個(gè)電容,它由內(nèi)外2個(gè)金屬套管組成,中間通過絕緣材質(zhì)把它們分離,相當(dāng)于電容器的2個(gè)極板,其中外極板接地并和機(jī)殼連接起來。采樣針內(nèi)外金屬套管一樣長(zhǎng),其外表面涂一層特氟龍材料,可以減少采樣針外表面的液體攜帶量,防止污染。
[0019]復(fù)位電路模塊,可以在測(cè)量液位前使整個(gè)控制系統(tǒng)復(fù)位,確保選擇閾值的有效性,提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度。
[0020]本實(shí)用新型采用的工作原理:
[0021]當(dāng)采樣針未接觸液面時(shí),LM393多諧振蕩電路的輸出信號(hào)的頻率是fl;當(dāng)采樣針接觸液體時(shí),內(nèi)外金屬套管短路即C=O,此時(shí)L M3 9 3多諧振蕩電路的輸出信號(hào)的頻率是f 2。LM393多諧振蕩電路的輸出信號(hào)作為單片機(jī)電路模塊的輸入信號(hào),單片機(jī)程序通過頻率fl算出閾值tr,通過頻率f2算出num;當(dāng)num小于閾值時(shí),P1.1=0保持不變,LED燈處于媳滅狀態(tài);當(dāng)處于相反的情況時(shí),單片機(jī)將Pl.1 口置I,LED燈亮;其中num是每隔一段時(shí)間都會(huì)更新的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液面感應(yīng)探測(cè)裝置,由單片機(jī)電路模塊,復(fù)位電路模塊、晶振電路模塊、LM393多諧振蕩器電路模塊以及LED燈指示電路模塊組成,其特征在于:復(fù)位電路模塊和晶振電路模塊共同構(gòu)成主控電路模塊,LM393多諧振蕩電路模塊的輸出端與單片機(jī)電路模塊的輸入端連接,單片機(jī)電路模塊的最小系統(tǒng)的輸出端與LED燈指示電路模塊連接;當(dāng)LM393多諧振蕩器電路中的采樣針接觸液面發(fā)生短路時(shí)該電路的輸出信號(hào)頻率發(fā)生變化,單片機(jī)電路模塊通過檢測(cè)該輸出信號(hào)的頻率變化來判斷采樣針是否與液面接觸,從而控制LED燈指示電路模塊中的LED燈的亮滅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液面感應(yīng)探測(cè)裝置,其特征在于:所述的單片機(jī)電路模塊選用單片機(jī) STC89C52RC。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液面感應(yīng)探測(cè)裝置,特征在于:所述LM393多諧振蕩器電路中的采樣針為一個(gè)平板電容器由內(nèi)外層兩個(gè)金屬套管,金屬套管中間層為絕緣材質(zhì)構(gòu)成,其中外層金屬套管作為平板電容器的一個(gè)極板接地并和機(jī)殼連接起來。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液面感應(yīng)探測(cè)裝置,其特征在于:所述采樣針內(nèi)外兩個(gè)金屬套管一樣長(zhǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求3、4任一所述的液面感應(yīng)探測(cè)裝置,其特征在于:采樣針內(nèi)外兩個(gè)金屬套管的外表為特氟龍涂層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液面感應(yīng)探測(cè)裝置,特征在于:所述的LED燈指示電路模塊中由電阻和LED燈組成,電阻的一端與單片機(jī)電路模塊最小系統(tǒng)的輸出口連接,電阻的另一端與LED燈的陽極連接,LED燈的陰極接地。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液面感應(yīng)探測(cè)裝置,特征在于:所述的復(fù)位電路與單片機(jī)電路模塊相連使單片機(jī)電路模塊復(fù)位。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK205594364SQ201620235706
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】朱培逸, 李明月, 王晨希, 呂崗, 吳永凱
【申請(qǐng)人】常熟理工學(xué)院
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