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磁致伸縮液位儀的工作原理與功能設計

來源:拿度科技 瀏覽量: 時間:2021-08-02 11:07

  

       磁致伸縮液位傳感器因其采用磁致伸縮原理,故具有精度高、可靠性好、壽命長等優點。它的結構蛀牙由兩部分組成,一是密封、不導磁、防腐蝕的不銹鋼測桿,內部有一根波導絲,外面套有內置磁環的不銹鋼浮球可隨液面沿測桿上下移動;二是堅固的電子探頭,內裝有測量輸出的電子模塊,用于將波導絲敏感到的液位信號,轉換成響應的電壓、電流輸出。
       常見的罐區液位測量系統主要由傳感器、液位儀及PC機組成。本文著重以加油站磁致伸縮液位儀為例,對其工作原理、功能設計等進行介紹。
1、加油站液位測試儀工作原理及功能設計
1.1工作原理
       液位測試儀主要功能是對磁致伸縮液位傳感器輸出的電信號進行處理,從而計算出實際的水位、油位數據,并且根據實現錄入的容積表精確計算出罐內的積水、剩余油量,并實時顯示、打印,從而實現對加油站油罐內油位、油量、水位、水量以及溫度的實時檢測和監控。
       按照功能模塊劃分,液位儀主機(機殼、電源部分除外)主要由一下幾個組成部分:
       人機界面-管理員用于操作、觀察、記錄數據,也就是鍵盤、液晶顯示屏和打印機、報警燈、蜂鳴器;在沒有外接管理計算機的情況下,液位儀可以獨立工作,管理員(帶有密碼)可以根據管理需要設定并隨時修改高低水位、高低油位報警線,通過液晶屏監視儲罐內的水位、油位的變化,需要的話可即時打印結果,報警指示燈及蜂鳴器隨時提醒管理員管中的液位已經達到上或下限。
       兩個數據接口-一個用于接受傳感器輸出的數據,一個額用于將計算處理后的數據(即顯示屏顯示的水位、油位、水量、油量以及報警信息等)通過485總線傳送給管理計算機、以便進行聯網管理。
       數據處理單元-這是液位儀的核心部分,主要由CPU及其外圍電路組成,用于儲存油罐的容積表(安裝前由廠家根據加油站提供的容積表錄入)、報警線數據,接受傳感器的信號并計算出水位、油位等直觀結果,并送往液晶顯示單元和打印機(如果外接計算機,同時送往計算機);同時,該單元還將計算結果與設定的報警線進行比較,如果到達報警線,將向報警單元(報警燈和蜂鳴器)發出報警指令,提醒管理人員進行作業。
磁致伸縮液位傳感器
1.2功能設計
       該系統在功能上最大的特點是它可脫離上位機(管理計算機)而獨立工作。它可獨立實現如下功能:8路數據實時漢字顯示-顯示內容為:罐號、油品、時間、溫度、油位、水位、油量、水量、報警??梢酝瑫r監控多大8個儲罐,所以它在顯示時有兩種模式:一種是一般流程下8個罐的信息輪流顯示,每屏顯示一個油罐的信息;另一種是當需要特別監視某個儲罐時,可以通過功能鍵將顯示畫面設為固定一個罐。
       實時單打或全部打印-打印全部為漢字,打印內容為油罐對應顯示的內容徐亞哦抽查和交接班時,就需要將交班數據打印留存,此時按動打印鍵,打印機自動進行打印工作。油罐參數及傳感器參數直接按鍵輸入設定。實時聲光報警-當油位和水位超過用戶設定的范圍,系統會及時發出聲光報警信號,以提醒用戶及時處理。 參數設定密碼保護-用戶必須輸入正確密碼后才能進入油罐參數設定菜單進行參數設定,密碼可由用戶修改設定。 重要數據掉電保護-為防止意外停電或掉電而造成數據丟失,在設計時特別加入了掉電保護電路,并將所有重要的擦書都存儲在一片E2ROM中,從而避免了數據因掉電丟失而造成交友站正常營運、作業的中斷。  485總線數據通訊-為適應油品銷售企業網絡化管理發展的需要,設有數據輸出485總線接口,系統將結果數據按一定通訊格式通過485總線及時上傳給管理計算機,并由管理計算機完成數據的管理工作。
以上功能設定均采用友好菜單界面設計,使用靈活且簡便直觀,功能齊全,完全能實現對加油站油罐內油位、油量、水位、水量及溫度的實時監測和監控。
2、硬件電路設計
(1)CPU的選用  考慮到液位儀的運算量及穩定性和可靠性,該機采用工業領域廣泛使用的51系列單片機作為本機的數據計算核心器件。
(2)數據口 CPU的計算結果通過一片8255擴展I/O并行數據口,外接液晶及打印機;I/O串行數據口,CPU的計算結果經過一塊RS-485隔離轉換模塊可外送至管理計算機。
(3)顯示液晶 液晶選用點陣為240*64背光式,顯示面積達,清晰直觀。
(4)打印機 采用便攜式,具有漢字微打功能,面板為嵌入安裝結構,換紙方便。
(5)斷電 為防止斷電造成數據丟失,特別為時鐘芯片設計了3.6V備用電源電路,工作時電池可自動充電,斷電后時鐘備用。
(6)干擾 在CPU的外部加入“看門狗”單路,保證系統長期運行的可靠性。在系統收到干擾,軟件跑飛的情況下,能使系統恢復到正常狀態。
3、結束語
       磁致伸縮技術應用于測量液位將逐漸成為油品銷售企業的重視和青睞。集中配送管理模式的試行和行業內推廣、管理決策的網絡化將能使其發揮更加有效的作用。而為提高管理效率,運營決策中心能夠及時了解、掌握現場一手資料就顯得尤為重要。所以,現場管理手段尤其是設備技術水平的提高時不可或缺的前提之一。
       總之,液位儀的出線與日益推廣,會給油品進銷存管理手段的現代化提供硬件上的保證,同時,液位儀技術也會隨著現代科學技術的不斷提高而日益完善。


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