[发明专利]一种磁致伸缩液位计

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化领域中的液位测量仪表，特别是涉及一种磁致伸缩液位计。

背景技术

在工业自动化领域中，为适应不同的测量工况，设计出不同的料位测量仪表，如雷达物位计、超声波物位计、电浮筒液位计、重锤液位计、射频导纳料开关等，这类设备广泛用于化工、石油、冶金、电厂、制造等场合，因此现场选型仪表的适用性，调试维护的方便性越来越受到用户关注。

磁致伸缩液位计通常采用MCU主控制单元发送起始脉冲信号，此起始脉冲在波导丝中传输时，同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场，当这个磁场与浮球中的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝产生扭动，这一扭动被压电陶瓷元件检测到并转换成相应的脉冲，将此脉冲做为回波脉冲，通过计算出两个脉冲之间的时间差，可精确地测出被测介质的液位高度。

磁致伸缩液位计在实际使用过程中，由于振动、周围干扰磁场、波导丝的剩磁或电子电路中噪声等都会产生虚假的回波信号，当此虚假信号超前真实回波信号到达比较判断门限电路时，就会被误判为回波信号，从而输出虚假液位信息。

在返回信号检测时多采用回波处理电路模块单元给出参考电压，当回波信号大于此信号时，认为是有效信号，否则为无效信号。当系统出现干扰信号时，如果干扰信号比真实回波信号提前到达回波处理电路且干扰信号电压大于参考电压时，磁致伸缩就会产生错误的输出信号。另外由于回波信号处理采用回波信号与参考电压比较方式，在维护调试时，只能通过示波器查看回波信号幅度和干扰信号幅度，从而使维护调试非常麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种磁致伸缩液位计，使得维护调试更为简单。

本发明所要解决的技术问题是提供一种磁致伸缩液位计，能够避免干扰信号。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种磁致伸缩液位计，包括MCU主控单元、电源系统单元、液晶和按键外扩调试单元以及信号处理与采集单元，所述MCU主控单元分别与电源系统单元、液晶和按键外扩调试单元以及信号处理与采集单元相连；所述电源系统单元用于供电；所述液晶和按键外扩调试单元用于配置所述MCU主控单元以及显示回波信号；所述信号处理与采集单元用于采集回波信号；所述MCU主控单元用于发出激励信号并经过延时测量盲区后控制所述信号处理与采集单元开始采集回波信号。

所述液晶和按键外扩调试单元包括液晶显示屏、轻触式按键和带有I2C接口的I/O扩展芯片；所述液晶显示屏和轻触式按键通过所述带有I2C接口的I/O扩展芯片与MCU主控单元相连。

所述电源系统单元包括3.3V稳压集成芯片和带有电源输入接口的安规保护电路。

所述信号处理与采集单元包括依次连接的信号滤波放大电路和A/D采样转换电路。

所述的磁致伸缩液位计还包括与MUC主控单元相连的4－20MA输出单元；所述4－20MA输出单元为一支持I2C接口的D/A转换芯片和V/I变换电路，用于将检测到的液位数据转成4－20MA信号输出到外部控制系统。

所述的磁致伸缩液位计还包括与MCU主控单元相连的按键调试与LED指示单元，所述按键调试与LED指示单元包括两个按4/20MA标定轻触式按键和一个LED状态指示灯。

所述的磁致伸缩液位计还包括与MCU主控单元相连的RAM扩展单元，所述RAM扩展单元为一128KRAM外扩芯片。

所述的磁致伸缩液位计还包括与MCU主控单元相连的HART模块单元，所述HART模块单元为HART接口芯片A5191及外围电路。

所述的磁致伸缩液位计还包括与MCU主控单元相连的数据存储单元，所述数据存储单元为一支持I2C接口EEPROM芯片。

所述的磁致伸缩液位计还包括与MCU主控单元相连的看门狗模块，所述看门狗模块单元为一看门狗芯片。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过实时采样回波信号，并由MCU主控单元通过延时控制识别有效回波信号，增加抗干扰能力，并且增加液晶和按键外扩调试模块，方便用户现场查看回波信号、并且根据回波信号可以及时更改滤波方式及其它配置数据，降低了维护成本，并能及时有效地解决现场问题。

附图说明

图1是本发明的系统结构图；

图2是本发明中回波信号处理电路框图；

图3是本发明中回波信号采样流程图。

具体实施方式