浮球液位開關具有的重要意義
2022-05-19標簽:浮球液位開關
用戶準確應用智能化高精度儲罐浮球液位開關對易燃易爆、有毒有害氣體的化學品罐區的監測監控和安全運行具有重要的意義。
1、外貼高頻超聲波浮球液位開關的總體設計方案外貼高頻超聲波浮球液位開關設計包括硬件設計、軟件設計、儀表結構設計3個部分,為了提高外貼高頻超聲波浮球液位開關可靠性,設計了4個測量探頭,外貼高頻超聲波浮球液位開關測量結構示意圖如圖1所示。該儀表利用超聲波檢測技術,檢測罐內液位是否到達所設定的報警位置。其原理是通過激勵超聲波傳感器發射超聲波,超聲波信號通過罐壁射入罐內,由于罐內液體與空氣存在巨大的聲阻抗差異,使得兩種介質對超聲波能量的吸收也存在巨大差異。
因此,傳感器接收到的罐壁反射能量會有明顯得強弱區別。利用上述原理,通過檢測接收到的超聲波信號能量或幅度的不同,實現準確判斷液位是否到達,通過繼電器輸出實現液位控制。圖1外貼高頻超聲波浮球液位開關安裝示意圖
2、硬件電路設計
①控制器設計外貼高頻超聲波浮球液位開關采用Cygnal公司的混合信號C8051F04系統級單片機,該MCU通過對內核中斷系統的擴展,可向CIP-51提供20個中斷源,允許大量的模擬和數字外設中斷微控制器,芯片上有1個12位多通道ADC,2個12位DAC,2個電壓比較器,1個電壓基準,1個32kB的FLASH存儲器,峰值速度可達25MIPS,并且還有硬件實現的UART串行接口和完全支持CAN2.0A和CAN2.0B的CAN控制器,非常適合本系統控制器的設計要求。
②超聲波發射與接收電路超聲波發射與接收電路是通過單片機C8051F040控制實現的,超聲波發射電路通過單片機產生發射脈沖觸發發射電路,通過外貼的發射探頭產生超聲波信號;超聲波接收模塊主要由接收電路組成,用于實現超聲回波脈沖信號的接收和處理。接收探頭將超聲轉化為電信號,超聲信號在傳輸過程中會出現明顯衰減。
因此,接收電路將探頭接收的微弱信號進行放大整形,為了提高儀表性能,本系統換能器的發射與接收采用同一個換能器的測量方案。
③液晶顯示模塊及其他電路液晶顯示模塊由1塊HGS12864液晶組成,本液晶采用4行,每行8個漢字16個數字的顯示方式顯示測量結果,本顯示模塊在實時顯示測量結果的同時還承擔自校準顯示菜單與儀表參數調試菜單的功能,浮球液位開關設計共顯示68個界面的菜單內容,包含了外貼高頻超聲波浮球液位開關實時測量結果與調試的所有菜單與圖形界面;該設計具有良好的交互界面和完善的交互性能。
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