一種基于連續(xù)測量電容量的浮法移窗界面分析儀，包括：依次串接的用于將待測量界面的物理信息轉(zhuǎn)換為電子信息的由多段探極組成的移窗式傳感器、懸臂式電橋電路、將輸入的待測信號放大整形為具有線性對應(yīng)關(guān)系的積分信號的放大檢波積分電路、用于控制移窗式傳感器窗體開關(guān)的中心處理電路和用于將最終處理結(jié)果輸出的人機(jī)接口電路，本發(fā)明專利技術(shù)的基于連續(xù)測量電容量的浮法移窗界面分析儀，電氣結(jié)構(gòu)新穎簡單，具有高可靠性、高精確度、無須人工調(diào)試的物質(zhì)界面分析電路，電路運(yùn)行可靠，效率高，分析結(jié)果精度高。本發(fā)明專利技術(shù)可廣泛應(yīng)用于氣液界面、氣固界面、液液界面的測量。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于物質(zhì)界面分析的電容量測量技術(shù)。特別是涉及一種用于物質(zhì)界面分析的基于連續(xù)測量電容量的浮法移窗界面分析儀。
技術(shù)介紹
對于物質(zhì)界面分析，通常主要采用以下幾種測量技術(shù)I、電容式測量技術(shù)；2、導(dǎo)波雷達(dá)式測量技術(shù)；3、機(jī)械式測量技術(shù)。目前，能夠用于物質(zhì)界面分析的電容式測量技術(shù)，主要采用以下幾種電路I、充放電電容測量電路；2、AC電橋電容測量電路；3、基于V/T變換的電容測量電路；4、振蕩法電容測量電路。要進(jìn)行高精度的電容量測量，則要求測量環(huán)境非常穩(wěn)定，這限制了儀器的使用范圍。同時(shí)傳統(tǒng)的基于電容測量的界面分析界面分析儀在使用前，需要人工標(biāo)定，使用過程中需要人工修正測量結(jié)果，對調(diào)試人員素質(zhì)要求很高，且極易產(chǎn)生誤差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是，提供一種無須人工調(diào)試的用于物質(zhì)界面分析的基于連續(xù)測量電容量的浮法移窗界面分析儀。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是一種基于連續(xù)測量電容量的浮法移窗界面分析儀，包括依次串接的用于將待測量界面的物理信息轉(zhuǎn)換為電子信息的由多段探極組成的移窗式傳感器、懸臂式電橋電路、將輸入的待測信號放大整形為具有線性對應(yīng)關(guān)系的積分信號的放大檢波積分電路、用于控制移窗式傳感器窗體開關(guān)的中心處理電路和用于將最終處理結(jié)果輸出的人機(jī)接口電路，所述的中心處理電路還連接移窗式傳感器，還設(shè)置有用于將輸入電源轉(zhuǎn)換成多路隔離電源的隔離電源電路和生成用于驅(qū)動懸臂式電橋電路基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，所述的隔離電源電路和基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，是由隔離電源和基準(zhǔn)信號發(fā)生電路一體構(gòu)成，或是由單獨(dú)的隔離電源電路和單獨(dú)的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路分體構(gòu)成，當(dāng)采用一體構(gòu)成的隔離電源和基準(zhǔn)信號發(fā)生電路時(shí)，該電路分別連接移窗式傳感器、懸臂式電橋電路、放大檢波積分電路、中心處理電路和人機(jī)接口電路；當(dāng)采用分體構(gòu)成的隔離電源電路和基準(zhǔn)信號發(fā)生電路時(shí)，其中，所述的隔離電源電路分別連接放大檢波積分電路、中心處理電路和人機(jī)接口電路，所述的基準(zhǔn)信號發(fā)生電路連接移窗式傳感器和懸臂式電橋電路。所述的移窗式傳感器包括有底端封口、頂端開口的外絕緣套層、位于外絕緣套層內(nèi)的內(nèi)支撐管，以及設(shè)置于外絕緣層和內(nèi)支撐管之間的多段探極，每一探極的兩端都分別連接一絕緣墊塊的一端，所述的每一探極都有一根引出的探極引線，所述外絕緣套層的頂端設(shè)置有用于與放有被測液體的容器相固定的安裝結(jié)構(gòu)，所述的探極引線從所述的安裝結(jié)構(gòu)的上端口引出用于與中心處理電路相連。所述的每一段探極都包括有位于外絕緣套層內(nèi)側(cè)的探極段和位于探極段內(nèi)側(cè)的內(nèi)絕緣層，所述的內(nèi)支撐管位于所述的內(nèi)絕緣層的內(nèi)側(cè)，所述的探極段和內(nèi)絕緣層的兩端分別連接一絕緣墊塊的一端，所述的該段的探極引線依次貫穿該段的內(nèi)絕緣層和內(nèi)支撐管并從安裝結(jié)構(gòu)的上端口引出。所述的懸臂式電橋電路包括有形成在構(gòu)成移窗式傳感器的多個(gè)探極上的多個(gè)待測電容CXl、CX2、…、CXN,所述的多個(gè)待測電容CXl、CX2、…、CXN的一端連接隔離電源和基準(zhǔn)信號發(fā)生電路或連接基準(zhǔn)信號發(fā)生電路，所述多個(gè)電容CX1、CX2、…、CXN的另一端分別一一對應(yīng)的連接多個(gè)開關(guān)觸點(diǎn)Jl、J2…、JN和中心處理電路，所述的多個(gè)開關(guān)觸點(diǎn)J1、J2···、JN的另一端選擇性的連接基準(zhǔn)電容CO或接地，所述的基準(zhǔn)電容CO的另一端接地。所述的放大檢波積分電路為線性放大檢波積分電路，包括有一個(gè)線性放大電路、一個(gè)檢波電路和一個(gè)積分電路，其中，所述的線性放大電路有與懸臂式電橋電路輸出相連的電容Cl，所述電容Cl的另一端連接運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端，所述運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端通過一電阻Rl接地，還通過一個(gè)電阻R2與輸出端一起連接構(gòu)成檢波電路的二極管Vl的正極，所述的運(yùn)算放大器Ul還連接隔離電源電路的電源輸出端，所述二極管Vl的負(fù)極連接積分電路中的電阻R3，所述電阻R3的另一端分別連接電阻R4和電容C2以及中心處理電路，所述的電阻R4和電容C2的另一端接地。所述的放大檢波積分電路為線性放大檢波積分電路，包括有一個(gè)線性放大電路、一個(gè)檢波電路和一個(gè)積分電路，其中，所述的線性放大電路有與懸臂式電橋電路輸出相連的電容Cl，所述電容Cl的另一端串聯(lián)連接電阻R1，所述電阻Rl的另一端連接運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端，所述運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端通過一個(gè)電阻RO接地，運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端還通過一個(gè)電阻R2與輸出端一起連接構(gòu)成檢波電路的模擬開關(guān)Vl的3腳，所述的運(yùn)算放大器Ul還連接隔離電源電路的電源輸出端，所述模擬開關(guān)Vl的I腳連接隔離電源和基準(zhǔn)信號發(fā)生電路的輸出端，2腳連接積分電路中的電阻R3，所述電阻R3的另一端分別連接電阻R4和電容C2以及中心處理電路，所述的電阻R4和電容C2的另一端接地。所述的中心處理電路包括有微處理器U2和分別連接在微處理器U2輸出端口的與所述的構(gòu)成移窗式傳感器的多段探極對應(yīng)的多個(gè)電子門電路J11、J12、…JlN,所述的微處理器U2的信號輸入端通過一 AD采樣電路連接放大檢波積分電路的輸出端，或所述的微處理器U2的信號輸入端通過一內(nèi)置的ADC轉(zhuǎn)換單元連接放大檢波積分電路的輸出端，其中，每一個(gè)電子門電路都是由一個(gè)反相器U4和兩個(gè)模擬開關(guān)MlI和M12構(gòu)成，其中，所述的反相器U4的輸入端和模擬開關(guān)M12的I腳連接微處理器U2的輸出端，反相器U4的輸出端連接模擬開關(guān)Mll的I腳，模擬開關(guān)Mll的2腳與模擬開關(guān)M12的2腳均連接懸臂式電橋電路的輸出端，模擬開關(guān)Mll的3腳接地，模擬開關(guān)M12的3腳連接所對應(yīng)的移窗式傳感器中的一段探極的探極弓I線。所述的微處理器U2的信號輸出端通過一集成電路U51連接多個(gè)電子門電路J11、J12、…J1N。所述的中心處理電路包括有微處理器U2和分別連接在微處理器U2輸出端口的兩個(gè)集成電路U52、U53，以及分別對應(yīng)連接在兩個(gè)集成電路U52、U53輸出端口的與所述的構(gòu)成移窗式傳感器的多段探極對應(yīng)的多個(gè)電子門電路J21、J22、…J2N,所述的微處理器U2的信號輸入端通過一 AD采樣電路連接放大檢波積分電路的輸出端，或所述的微處理器U2的信號輸入端通過一內(nèi)置的ADC轉(zhuǎn)換單元連接放大檢波積分電路的輸出端，其中，每一、個(gè)電子門電路都是由兩個(gè)模擬開關(guān)M5和M6構(gòu)成，所述的模擬開關(guān)M5的I腳連接集成電路U52的輸出端，模擬開關(guān)M6的I腳連接集成電路U53的輸出端，兩個(gè)模擬開關(guān)M5和M6的2腳均連接懸臂式電橋電路的輸出端，模擬開關(guān)M5的3腳接地，模擬開關(guān)M6的3腳連接所對應(yīng)的移窗式傳感器中的一段探極的探極引線所述的中心處理電路包括有微處理器U2和分別連接在微處理器U2輸出端口的與所述的構(gòu)成移窗式傳感器的多段探極對應(yīng)的多個(gè)電子門電路J31、J32、…J3N,所述的微處理器U2的信號輸入端通過一 AD采樣電路連接放大檢波積分電路的輸出端，或所述的微處理器U2的信號輸入端通過一內(nèi)置的ADC轉(zhuǎn)換單元連接放大檢波積分電路的輸出端，其中，每一個(gè)電子門電路都是由一個(gè)集成電路U3構(gòu)成，所述集成電路U3的I腳分別連接微處理器U2的輸出端，2腳和3腳接地，所述集成電路U3的10腳連接懸臂式電橋電路的輸出端，9腳連接所對應(yīng)的移窗式傳感器中的一段探極的探極引線，8腳連接電源V+。本專利技術(shù)的基于連續(xù)測量電容量的浮法移窗界面分析儀，電氣結(jié)構(gòu)新穎簡單，具有高可靠性、高精確度、無須人本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鮑云竹，耿八一，李富強(qiáng)，
申請(專利權(quán))人：天津恒立遠(yuǎn)大儀表有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。