基于干簧管电远传磁翻板液位计的设计_图文

1、 从表4看出, 虽然最高产量施肥量所获得的产量 较经济施肥量高, 但因其投入施肥成本高, 利润低, 因 而是不经济的。三、问题讨论1. 水稻高产高效施肥结构研究表明, 水稻产量 随着氮、 磷、 钾肥的施用数量增加而提高, 但在增产速 率上看, 氮最大, 钾次之, 磷最小。 因此, 合理施用氮、 磷、 钾肥是实现水稻高产高效的重要措施 ;2. 在三种不同肥力的土壤上, 水稻施肥技术经 济效益较高的氮、 磷、 钾施用量为13.8:4.3:6;3. 施用钾肥不仅能增强水稻幼苗的抗逆性, 促进水稻正常开花灌浆, 提早成熟, 避免早霜危害, 提高 水稻抗倒伏能力, 同时还可改善水稻品质, 因此, 在合

2、理施用氮、 磷肥的基础上施用钾肥, 是实现水稻高产 高效的主要措施之一 ;4. 根据我县的自然条件、 生产水平, 氮肥施用的 适期比例(缓秧-分蘖-孕穗 以3:5:2为宜。 而水 稻生长不同时期施用氮肥的种类不同 :每亩稻田以 总氮量30%的磷酸氢铵与磷、 钾等肥料一起做底肥放 入 ; 缓秧-分期, 以总氮量50%的尿素追施, 孕穗-灌浆期追施总氮量20%的尿素。(责任编辑:纪 欣2013-01-15武金山(1968- , 河北承德人, 河北旅游职业学院机电系讲师, 硕士。收稿日期:作者简介:武金山,孙汝继(河北旅游职业学院,河北 承德 067000摘 要 :本文介绍了工业液位测量的主要方法,

3、 提出了采用磁翻板和干簧管组合设计液位计的方法, 对电路的设计和元器 件的选择进行了详细的分析, 对工业液位测量仪表的设计和开发有一定的参考价值。关键词 :液位测量 ; 干簧管 ; xtr115中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章编号:1674-2079(201303-0084-03基 于 干 簧 管 电 远 传 磁 翻 板液 位 计 的 设 计液位测量作为工业生产中的最重要的工作参数, 其与温度, 压力, 流量堪称工业四大工作参数。 科技发 展到今天, 产生了无数种的液位测量方法, 从古老的 标尺, 发展到现代的超声波, 雷达测量仪, 液位的测量 技术也经历了质的飞跃。 下面就介绍比

4、较常见的工业液位测量仪表。磁翻板液位计 :磁翻板是根据连通器的原理制作而成。 磁翻板液 位结构基于旁通管, 主导管内的液位和容器设备内的 液位高度一致, 磁性浮子浮在液面上, 当被测容器中 的液位升降时, 液位计主导管中的浮子也随之升降, 浮子内的永久磁钢通过磁耦台驱动指示器内的红白 翻柱翻180, 当液位上升时翻柱由白色转为红色, 当 液位下降时磁柱由红色转为白色, 指示器的红白界位第18卷 第3期 武金山,孙汝继 基于干簧管电远传磁翻板液位计的设计 处为容器内介质液位的实际高度, 从而实现液位的指 示。干簧式液位计 :干黄液位计传感器的主导管内装有一组干簧管 和精密电阻. 当管外磁性浮子随

5、液位上下变化时. 吸 合相应的干簧管。 依次接通的传感器的改变分压电阻 值使输出电压发生变化, 接线盒内的转换电路模块将 其输出电压转换成4-20mA 电流输出。静压投入式液位计 :基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原 理, 通过测量液体对容器底部的压力, 从而计算出液 体的液位。超声波液位计 :在容器的顶部设置超声波发射和接受传感器, 液 面反射超声。 从而测量液面高度。本设计结合磁翻板和干簧管液位计二者的优势, 本地指示采用磁翻板液位指示器, 在辅以干簧管传感 器进行电远传。 这样本地有了直观的显示效果。 远端 可把信号输入二次仪表或计算机进行组态显示和控图1 图2制, 为构成DCS

6、系统提供了接口信号。干簧管(外形如图一 , 也称舌簧管或磁簧开关, 是一种磁敏的特殊开关, 是干簧继电器和接近开关的 主要部件。 它通常有两个软磁性材料做成的、 无磁时 断开的金属簧片触点, 有的还有第三个作为常闭触点 的簧片。 这些簧片触点被封装在充有惰性气体(如氮、 氦等 或真空的玻璃管里, 玻璃管内平行封装的簧片 端部重叠, 并留有一定间隙或相互接触以构成开关的 常开或常闭触点。 干簧管比一般机械开关结构简单、 体积小、 速度高、 工作寿命长 ; 而与电子开关相比, 它 又有抗负载冲击能力强等特点, 工作可靠性很高。液位计的传感器电路如图二 :传感器部分由串联的电阻构成, 电阻一端接电

7、源。 另一点接地, 每个电阻分得的电压是 这一电压通过吸合的干簧管连接至输出端。 随着 磁性浮子随着液位的变化, 和他接近的干簧管接通, 输出的电压反映出相应的液位高度, 两个干簧管之间 的距离及液位计的分辨率。 干簧管的多少, 可设计成 不同的量程。把传感器输出的不同电压转换成标准的4-20ma 输出, 可采用不同的电路形式。 成本低的可采用分立 器件, 但是为了达到比较高的精度,要保证相应器件的匹配程度, 调试也比较麻烦。 TI 公司推出的XTR 系 列工业传感器专用的4-20ma 的一体化变送器集成电 路, 采用该系列产品设计的变送器成本低, 精度高, 调 试简单。 经过选择决定使用XT

8、R115完成设计。 内部 结构如图三 :XTR115内含一个仪表放大器, 可对输入的小的电压信号进行放大, 放大后的信号转换成标准的4 20ma, 集成电路内部还可向前级提供高精度的2.5v 参考电压源和5v 的工作电压, 2.5v 参考电压提供给 干簧管分压电路, 5v 为本地的其他集成电路提供工作 电压。 XTR115为电流放大器件, 电流放大倍数100, 传输函数为转换成输入电压: 此 电 路 的 输 入 电 压 范 围 是02.5V, 输 出 在 4-20ma。 由于输入从零开始, 而输出起点为4ma, 需 在输入端加入一个40uA 的偏置电流。 加入的方法如 图四 :固定电阻用电位器

9、代替, 实现零点的调整。 满 量程时, 输入2.5v 时输出20ma, 此时输入电流为两部分电流之和, 输入电压形成的电路和零点时的偏置电 流, 除去40uA 的偏置电流, 输入应为16uA, 因此Rin 取值为15.6k, 实际中采用一只固定电阻加一只电 位器串联的形式, 这只电位器完成输出满量程的调 整。 前端的分压器的输出电压, 对于后端的输入相当 于一个电压源和一个内阻, 此内阻随着分压器的位置 会发生变化。 如果直接送入XTR115进行调理的话, 会影响后级的放大倍数。因此在两者之间必须加入采图4图3用运放组成的电压跟随器作为中间隔离电路, 减小前 后级的相互一影响。 对此运放的要求

10、主要有单电源工 作, 输入阻抗高, 轨至轨输出, 对照多种运放, 决定采 用tlc27l2, 该运放采用CMOS 工艺, 输入阻抗高, 可采 用单5V 电压工作, 输出可低至电源负。 实践运用中, 能够满足电路的要求。为 了 让 电 路 可 靠 的 工 作。 在 电 路 设 计 中 为 XTR115增加了外部电流三极管, 以减少集成电路的 温升, 使电路工作更加稳定。 在输出的电流回路中增 加桥式整流电路, 实现连接端子的无极性连接, 给连 接带来了方便, 同时起到保护设备的作用。 输出回路 中增加36V 稳压二极管, 防止从输出回路中传入高电 压破坏集成电路。整个电路的元件全部采用工业级芯片, 封装形式 采用贴片封装, 这样整个电路可制作在5*5mm的印 刷