[实用新型]数字化投入式液位变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液位高度测试装置，尤其是涉及一种液位变送器。 

背景技术

投入式液位变送器是一种将探头直接投入液体中，通过测量探头所在位置的液体压力来测量液位的方式。该压力与液位的关系为：h＝k×P；h为液位，k为系数(取决于液体的密度)，P为液体的压力。 

目前现有的投入式液位变送器采用压力传感元件感应液体的压力，并将其转换成电信号，该电信号被模拟电路处理后，输出与液位变化相对应的电信号，该电信号通过特种电缆送出液面至采集单元进行显示、记录、处理和储存。 

现有技术存在四个问题，第一、压力传感元件与模拟电路一旦封装，由于密封原因，无法从外部调整零点和满度以及后期校准。第二、为了平衡大气压的变化，投入式液位变送器的背压腔需要与大气接通，但在大气温度变化时形成的冷凝水会进入内部损坏电路和传感元件。第三、模拟电路无法实现液体密度的自由转换和在线设置。第四、压力传感元件、探头外壳采用密封圈密封，可靠性差。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可靠性、稳定性和抗干扰能力更强的数字化投入式液位变送器。 

本实用新型的技术方案是这样实现的： 

数字化投入式液位变送器，包括：压力传感模块；还包括：信号放大与转换模块、MCU控制与处理模块、电流输出模块、通信模块、显示与按键操作模块；所述的压力传感模块为全焊接结构；所述的压力传感模块连接所述信号放大与 转换模块，所述信号放大与转换模块与MCU控制与处理模块连接，所述MCU控制与处理模块分别与电流输出模块、通信模块、显示与按键操作模块相连接。 

所述信号放大与转换模块包括运算放大器和可编程放大器。 

所述的显示与按键操作模块包括显示屏和按键，所述的显示屏优选为LCD显示屏。 

压力传感模块感应液体的液位值，并将液位值输出为电压信号；信号放大与转换模块对压力传感模块输出的电压信号进行放大滤波后再进行模数转换，然后输出到MCU控制与处理模块；MCU控制与处理模块将表示液位数值的数字信号进行处理，输出到显示与按键操作模块进行显示，同时处理成电流经电流输出模块输出；所述显示与按键操作模块把液位值在现场显示出来，同时结合就地按键进入各菜单进行各种设置与组态；所述通信模块用于变送器与电脑及手操器之间进行数据交换；所述电流输出模块将液位值转换成标准的工业4-20mA模拟远传信号输出。 

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：压力传感模块采用全焊接结构，可有效防止液体渗入压力传感器，提高了产品的密封可靠性；信号放大与转换模块实现了模拟信号的数字化，提高了产品的稳定性和抗干扰性；而通过显示与按键操作模块可直接显示液位值并进行现场参数修改；通过通信模块可以与上位机通信等。 

附图说明

图1为数字化投入式液位变送器的原理结构示意图； 

图2为数字化投入式液位变送器的主体结构示意图； 

图3为数字化投入式液位变送器的表头组件内部结构示意图。 

图2和图3中各部分所对应的名称为：7、探头；8、双层防油电缆；9、连 接法兰座；10、表头组件；11、接线座；12、显示与按键模块；13、主线路板。 

具体实施方式

如图1所示，为数字化投入式液位变送器的原理结构图，本实用新型的电路结构包括：压力传感模块1、信号放大与转换模块2、MCU控制与处理模块3、显示与按键操作模块4、通信模块5和电流输出模块6。 

所述的压力传感模块1连接所述信号放大与转换模块2，所述信号放大与转换模块2与MCU控制与处理模块3连接的，所述MCU控制与处理模块3分别与显示与按键操作模块4、通信模块5、电流输出模块6相连接。 

所述信号放大与转换模块2包括运算放大器和可编程放大器。 

压力传感模块1感应液体的液位值，并将液位值输出电压信号；所述信号放大与转换模块2中运算放大器将压力传感模块1输出的电压信号进行放大与滤波处理后，输入可编程放大器，所述可编程放大器根据信号大小选择放大后再次滤波，输出至所述模数转换芯片，转换芯片将信号数字化之后，输出到MCU控制与处理模块3，MCU控制与处理模块3再将表示液位数值的数字信号进行处理，输出到显示与按键操作模块4进行显示，同时处理成电流经电流输出模块6输出，在本实例中是处理成4-20mA的电流。