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液位指示器原图链接图片来源优酷网

液位指示器Liquid level indicator是将超声波探头安装于被测容器外壁的正下方（底部），无需开孔，安装简易，不影响现场生产，可实现对高温，高压密闭容器内各种有毒物质，各种纯净液体的精确测量。仪器采用隔爆设计，满足防爆要求。

  • 外文名:Liquid level indicator
  • 特 点:无需开孔，安装简易

产品介绍

液位指示器原图链接图片来源优酷网

新型液位指示由电子式指示器实现，这种指示器由于其浮子及铰链经常卡住,已不能正常指示液位。但这种方式只是现场指示了液位的高低，需人工来记录这个液位值，不能将这些液位数据传送到控制室去。针对这种情况对指示器进行了改进，加入了光电编码器及单片计算机装置,使其更加完善。将液位数据实现就地数字化显示，并可远传到控制室内的管理计算机，管理计算机可实时显示储罐内液位的变化，管理计算机再配上相应的软件可计算、显示每个储液罐中的容量，便于掌握生产、销售情况,提高管理水平 [1] 。

结构及功能

结构

液位指示器的结构：当液位变化时，浮子跟随液位的变化上下浮动，由带齿传送带带动机械指示器上下位置变化，由简易标尺指示出液位高低。同时传送带带动变速箱齿轮转动，变速箱将浮子由最低位置至最高位置变化的位移转变为旋转360°的变化送至光电编码器。光电编码器将这个位置变为8位二进制数送至液位测量装置。光电编码器采用日本OMRON公司生产的绝对值编码器E6CP—AG5C，供电电源+12～+24V ，输出8位格雷码。

液位测量装置接收光电编码器输出的数据，将这个数据处理后，就得到当时的液位值，通过通讯总线可将此液位值送至控制室内的管理计算机，同时就地用LED显示此液位值。该装置还可对进/出罐的液体流量进行累计。变速箱及光电编码器由铸铝外壳封装达到防腐、防爆的要求。

功能

(1) 实时地用LED显示储液罐的液位及进/出流体的累计量。

(2) 实时地向控制室内的管理计算机上送储液罐的液位、累计量及当时的时间。

(3) 在测量装置上，可用键盘设定储液罐液位的零点及满度。

(4) 测量装置记录的累计量可永久保留，也可由管理计算机设置新初始值。

(5) 1台管理计算机可对多达128个储液罐的测量装置进行通讯管理 [2] 。

仪器特点

（1） 探头外置，无需对被测容器开孔，真正实现非接触测量，适用于对各种密闭容器内有毒、易挥发、易燃、易爆、强腐蚀性等液体介质液位的精确测量。

（2） 仪器无任何机械可动部件，寿命长。无腐蚀、无污染、使用面积广。

（3） 仪器内置ASIC（智能超声波专用硬件集成电路），使仪器体积小、测量结果稳定、可靠，能适合于各种被测液体和被测容器，现场安装简易，无需复杂的现场标定。

（4） 仪器内置自动温度修正、自动固定距离标定等多种校准功能，使测量结果更加准确、可靠。

（5）仪器功能齐全，具有RS-485接口、4-20mA接口 [3] 。

性能参数

量程：3m 5m 10m 20m 30m

测量误差：1‰（罐壁过厚、压力温度不稳可能影响精度）

显示分辨率：1mm

迁移量：±10 m

电流输出：4～20mA，最大负载750Ω

通信：RS-485

电源：DC 24V±15%，10W

湿度：15%RH～100%RH

液位指示器原图链接图片来源优酷网

外壳防护：IP65

防爆标志：ExdIICT6

材质：铸铝

显示：宽温LCD显示 6位数码显示

超声波探头使用环境温度：-50～+100℃

液位测量装置

硬件结构

液位测量装置采用AT89C51单片机作为主控制器1AT89C51是1种低功耗、高性能内含4K字节闪电存储器(Flash Memory) 的8位CMOS微控制器。这种器件系以ATMEL高密度不挥发存储技术制造，与工业标准的MCS - 51系列单片机指令系统和引脚安全兼容。

DS12887是美国DALLAS公司设计、生产的,具有实时时钟的掉电保护存储器，内含14 字节时钟和控制寄存器及114字节通用RAM1用此存放流量的累计量，管理计算机可随时查看累计量。光电编码器的8位二进制数由P1口读入AT89C511液位测量精度可达0.5 %。

6位LED显示，AT89C51用串行方式输出显示数据，可轮换显示累计量和当前液位值。预留键盘口插座，插入键盘后可设置液位的零点及满度。通讯口采用RS- 485总线标准与控制室内的管理计算机进行通讯，接收管理机的命令，并传送目前的液位值、累计量及时间。

当前的液位值H连同测量时间t (从DS12887读取的年、月、日、时、分、秒) 组成一组数据送至控制室内的管理计算机，同时在测量装置上显示。累计量计算：根据生产工艺的特点,液体流入和流出储液罐不会同时进行， 因此，可分别计算流入、流出的累积流量，即生产总量和销售总量。

装置软件

测量装置的程序采用PL/M-51语言编写1PL/M-51语言是1种可用于MCS-51系列单片机的结构化高级语言。它的特点是同时兼有高级语言和汇编语言的优点，可以直接利用CPU的硬件特性进行程序设计1PL/M-51语言程序设计块可读性好，可靠性高，并且代码转换质量高。

整个程序分2个部分:主程序, 通讯中断程序。主程序完成键处理、数据读取、格雷码转换二进制数、BCD 码转换、显示、液位计算、累计量计算等功能。每隔5s轮流切换显示液位和累计量 。

总结

液位指示器结构简单，成本低，功能强，可靠性高，可适用于任何液体储罐中，提高生产管理水平。

视频

如何制作级水位指示器

参考文献

  1. ↑ 江一帆. 扫描式液位指示器(J). 实用影音技术, 1996(2):64-65.
  2. ↑ 凌宗胜, 毕凤可. 压裂液运输罐车液位指示仪:, CN202836681U(P). 2013.
  3. ↑ 安世奇, 王建国. 一种新型的液位指示仪(J). 内蒙古科技大学学报, 2000(4):329-332.
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