[实用新型]水位变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水位变送器。

背景技术

在水工业自动化中，需采用水位变送器实现水位的控制和测量。供水型系统中，当容器水位处于中、低水平线时，水位变送系统应输出控制电路持续执行蓄水，当水位到达高水平线时，水位变送系统则输出控制电路，停止蓄水；排水型系统的工作状态则相反，当容器水位处于中、高水平线时，水位变送系统应输出控制电路执行排水，当水位到达低水平线，水位变送系统则输出控制电路，停止排水。

水工业自动化系统一般处于露天、高海拔位置，雷雨天气很容易受到雷击，另外，水位检测单元的连接线较长，现有的水检测单元的连接线采用屏蔽线等的隔离措施，防雷效果不显著，无法躲避雷击产生的干扰破坏，对水工业自动化系统造成了一定的经济损失和运行困难。现有的另一种水工业自动化系统，一般仅具备低水位、中水位和高水位的检测功能，由于水位检测单元的探头长期浸润在水中，容易因生锈氧化而失效，无法向水工业自动化控制系统传递准确的水位检测信号，造成重大的水量流失损失。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种输入单元和输出单元均具有光电隔离，可使产品免受雷击等电压干扰的水位变送器。

为实现上述目的，本实用新型采用这样一种水位变送器，包括

电源单元，用于为以下各单元提供供电电源；

水位检测单元，包括水位传感器，用于检出容器的低水位、中水位、高水位信号；

控制输出单元，用于控制继电器输出执行蓄水和停止蓄水的动作电路，或输出执行排水和停止排水的动作电路；

以及CPU主控单元，用于接收所述的水位检测单元的低水位、中水位和高水位信号，并根据水位信号，传送控制信号至所述的控制输出单元；

所述的水位检测单元包括第一光耦隔离电路，所述的水位检测单元的水位信号经所述的第一光耦隔离电路接至所述的CPU主控单元的第一通用I/O口，所述的控制输出单元包括第二光耦隔离电路和继电器驱动电路，所述的CPU主控单元的第二通用I/O口经所述的第二光耦隔离电路连接至所述的继电器驱动电路。与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现于：通过在水位检测单元中采用第一光耦隔离电路，可避免雷击等干扰进入CPU主控单元，另外，还在控制输出单元中设置第二光耦隔离电路，进一步保证CPU主控单元及整个变送系统的正常可靠运行。

特别地，所述的水位变送器还包括报警输出单元，所述的水位检测单元还可检出溢水信号，所述的CPU主控单元根据所述的溢水信号，输出控制信号至所述的报警输出单元，所述的报警输出单元包括第三光耦隔离电路和报警驱动电路，所述的CPU主控单元的第三通用I/O口经所述的第三光耦隔离电路连接至所述的报警驱动电路。由于水位检测单元中的溢水检测探头处于容器的顶端，浸入水中的时间较少，不容易失效，即使高水位检测探头失效了，CPU主控单元仍然可以在溢水发生时，及时地报警，通知工作人员，及时采取相应措施。

特别地，所述的水位变送器还包括模拟量变送单元，所述的模拟量变送输出单元包括第一运放和第四光耦隔离电路，所述的第四光耦隔离电路包括第一光耦，所述的第一光耦的发射极输出端连接至所述的第一运放的同相输入端，所述的第一光耦的发射极输出端还连接一基准电压源，所述的第一运放的输出端与变送量的输出电流信号，反馈电阻、所述的第一运放的反相端形成反馈回路，所述的变送量的输出电流信号的其中一端经电阻接至所述的第一运放的接地端。通过采用第二光耦隔离电路，水位变送器的远距离传输信号不易受到干扰；基准电压源可提供较精密的电压精度，防止基准电压随温度、工作环境产生漂移，简化了电源的设计；通过电阻使变送量的输出电流信号与输入电压信号共地，满足模拟量变送电路的设计要求。

特别地，所述的第一光耦隔离电路包括第二光耦、第三光耦、第四光耦和第五光耦，四个待测点的水位电信号分别与四组稳压电路的稳压工作点并接，并分别接至第二运放的反相输入端、第三运放的反相输入端、第四运放的反相输入端和第五运放的反相输入端，所述的第二运放的同相端、所述的第三运放的同相端、所述的第四运放的同相端和所述的第五运放的同相端并联并连接至一参考电压，所述的第二运放的输出端、所述的第三运放的输出端、所述的第四运放的输出端和所述的第五运放的输出端经第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻和第四限流电阻接至所述的第二光耦、所述的第三光耦、所述的第四光耦和所述的第五光耦的输入端。通过四组稳压电路实现稳压，保证后级运放的输入比较电压处于一定的范围，满足水位检测单元电路的设计。

附图说明