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液位指示器原圖鏈接圖片來源優酷網

液位指示器Liquid level indicator是將超聲波探頭安裝於被測容器外壁的正下方（底部），無需開孔，安裝簡易，不影響現場生產，可實現對高溫，高壓密閉容器內各種有毒物質，各種純淨液體的精確測量。儀器採用隔爆設計，滿足防爆要求。

  • 外文名:Liquid level indicator
  • 特 點:無需開孔，安裝簡易

產品介紹

液位指示器原圖鏈接圖片來源優酷網

新型液位指示由電子式指示器實現，這種指示器由於其浮子及鉸鏈經常卡住,已不能正常指示液位。但這種方式只是現場指示了液位的高低，需人工來記錄這個液位值，不能將這些液位數據傳送到控制室去。針對這種情況對指示器進行了改進，加入了光電編碼器及單片計算機裝置,使其更加完善。將液位數據實現就地數字化顯示，並可遠傳到控制室內的管理計算機，管理計算機可實時顯示儲罐內液位的變化，管理計算機再配上相應的軟件可計算、顯示每個儲液罐中的容量，便於掌握生產、銷售情況,提高管理水平 [1] 。

結構及功能

結構

液位指示器的結構：當液位變化時，浮子跟隨液位的變化上下浮動，由帶齒傳送帶帶動機械指示器上下位置變化，由簡易標尺指示出液位高低。同時傳送帶帶動變速箱齒輪轉動，變速箱將浮子由最低位置至最高位置變化的位移轉變為旋轉360°的變化送至光電編碼器。光電編碼器將這個位置變為8位二進制數送至液位測量裝置。光電編碼器採用日本OMRON公司生產的絕對值編碼器E6CP—AG5C，供電電源+12～+24V ，輸出8位格雷碼。

液位測量裝置接收光電編碼器輸出的數據，將這個數據處理後，就得到當時的液位值，通過通訊總線可將此液位值送至控制室內的管理計算機，同時就地用LED顯示此液位值。該裝置還可對進/出罐的液體流量進行累計。變速箱及光電編碼器由鑄鋁外殼封裝達到防腐、防爆的要求。

功能

(1) 實時地用LED顯示儲液罐的液位及進/出流體的累計量。

(2) 實時地向控制室內的管理計算機上送儲液罐的液位、累計量及當時的時間。

(3) 在測量裝置上，可用鍵盤設定儲液罐液位的零點及滿度。

(4) 測量裝置記錄的累計量可永久保留，也可由管理計算機設置新初始值。

(5) 1台管理計算機可對多達128個儲液罐的測量裝置進行通訊管理 [2] 。

儀器特點

（1） 探頭外置，無需對被測容器開孔，真正實現非接觸測量，適用於對各種密閉容器內有毒、易揮發、易燃、易爆、強腐蝕性等液體介質液位的精確測量。

（2） 儀器無任何機械可動部件，壽命長。無腐蝕、無污染、使用面積廣。

（3） 儀器內置ASIC（智能超聲波專用硬件集成電路），使儀器體積小、測量結果穩定、可靠，能適合於各種被測液體和被測容器，現場安裝簡易，無需複雜的現場標定。

（4） 儀器內置自動溫度修正、自動固定距離標定等多種校準功能，使測量結果更加準確、可靠。

（5）儀器功能齊全，具有RS-485接口、4-20mA接口 [3] 。

性能參數

量程：3m 5m 10m 20m 30m

測量誤差：1‰（罐壁過厚、壓力溫度不穩可能影響精度）

顯示分辨率：1mm

遷移量：±10 m

電流輸出：4～20mA，最大負載750Ω

通信：RS-485

電源：DC 24V±15%，10W

濕度：15%RH～100%RH

液位指示器原圖鏈接圖片來源優酷網

外殼防護：IP65

防爆標誌：ExdIICT6

材質：鑄鋁

顯示：寬溫LCD顯示 6位數碼顯示

超聲波探頭使用環境溫度：-50～+100℃

液位測量裝置

硬件結構

液位測量裝置採用AT89C51單片機作為主控制器1AT89C51是1種低功耗、高性能內含4K字節閃電存儲器(Flash Memory) 的8位CMOS微控制器。這種器件系以ATMEL高密度不揮發存儲技術製造，與工業標準的MCS - 51系列單片機指令系統和引腳安全兼容。

DS12887是美國DALLAS公司設計、生產的,具有實時時鐘的掉電保護存儲器，內含14 字節時鐘和控制寄存器及114字節通用RAM1用此存放流量的累計量，管理計算機可隨時查看累計量。光電編碼器的8位二進制數由P1口讀入AT89C511液位測量精度可達0.5 %。

6位LED顯示，AT89C51用串行方式輸出顯示數據，可輪換顯示累計量和當前液位值。預留鍵盤口插座，插入鍵盤後可設置液位的零點及滿度。通訊口採用RS- 485總線標準與控制室內的管理計算機進行通訊，接收管理機的命令，並傳送目前的液位值、累計量及時間。

當前的液位值H連同測量時間t (從DS12887讀取的年、月、日、時、分、秒) 組成一組數據送至控制室內的管理計算機，同時在測量裝置上顯示。累計量計算：根據生產工藝的特點,液體流入和流出儲液罐不會同時進行， 因此，可分別計算流入、流出的累積流量，即生產總量和銷售總量。

裝置軟件

測量裝置的程序採用PL/M-51語言編寫1PL/M-51語言是1種可用於MCS-51系列單片機的結構化高級語言。它的特點是同時兼有高級語言和匯編語言的優點，可以直接利用CPU的硬件特性進行程序設計1PL/M-51語言程序設計塊可讀性好，可靠性高，並且代碼轉換質量高。

整個程序分2個部分:主程序, 通訊中斷程序。主程序完成鍵處理、數據讀取、格雷碼轉換二進制數、BCD 碼轉換、顯示、液位計算、累計量計算等功能。每隔5s輪流切換顯示液位和累計量 。

總結

液位指示器結構簡單，成本低，功能強，可靠性高，可適用於任何液體儲罐中，提高生產管理水平。

視頻

如何製作級水位指示器

參考文獻

  1. ↑ 江一帆. 掃描式液位指示器(J). 實用影音技術, 1996(2):64-65.
  2. ↑ 凌宗勝, 畢鳳可. 壓裂液運輸罐車液位指示儀:, CN202836681U(P). 2013.
  3. ↑ 安世奇, 王建國. 一種新型的液位指示儀(J). 內蒙古科技大學學報, 2000(4):329-332.
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