磁翻板液位计如何利用干簧管进行远传的原理以及质量比较

 我们知道，现在的液位仪表都可以通过选配相关的部件达到测量信号的电远传，输出4-20MmA的电信号以达到远程观测和控制的作用，磁翻板液位计是一种在工业生产中非常普遍在使用的液位测量仪表，由于其结构简单，测量直观，性能稳定，维护方便的诸多优点，使磁翻板液位计在近年市场的需求量越来越大，我公司作在磁翻板液位计生产上已经积累了多年的生产和服务的经验，为许多企业的新建和改建、维修项目提供了大量的可靠产品，对于磁和翻板液位计是如何工作的，仪表的远传信号是通过何种方式和何种电子部件来达到4-20mA的输出的呢，本篇通过本公司生产的一款SC-UHZ系列远传磁翻板液位计的产品样本予以说明。
        液位测量对于工业生产来说是一项极其重要的生产数据，大量的生产工艺都需要相应的液位数据的支持，磁翻板液位计是一种在液位测量量领域特别常见的仪表装置，该产品既能实现就地显示也可以通过远传装置进行液位信号的输，远传磁翻板液位计的远传变送器是利用干簧管来实现液位转换的。干簧管（Reed Switch）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。只要用磁铁接近它，干簧管两个节点就会吸合在一起，使电路导通。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。
        磁翻板液位计的远传部分是由一个与浮子测量管长度相同与接近的变送测量管，这个变送测量管内就是整齐排列的一排干簧管，磁浮子随着液面的运动，就会触发相应位置的干簧管动作，经过测量与转换电路的变送，转换成标准的信号。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。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。经过选择决定使用完成设计。内部结构如图三：
    
        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。为电流放大器件，电流放大倍数100，传输函数为      
        此电路的输入电压范围是0—2.5V，输出在4-20ma。由于输入从零开始，而输出起点为4ma，需在输端加入一个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15.6kΩ，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。
液位传感器内部结构设计
       
        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。
   
        整个远传磁翻板液位计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 的印刷电路板上，安装在标准的铝制变送器外壳上，干簧管测量部分可封装在不锈钢圆管内，适应多种液体的测量，对应用环境和安装环境要求不高，为工程应用提供的方便。
        淮安三畅仪表有限公司专业从事远传磁翻板液位计的生产多年，对于磁翻板通过干簧管实现信号远传的特性非常的了解，也在生产的磁翻板液位计上通常会使用到干簧管，干簧管质量的好坏直接影响到磁翻板液位计的远传的精度与使用寿命，那么如何选择干簧管就是我们生产厂家一定要注意的。也是终端的使用客户需要作了解的，本文就如何选择干簧管作了同个简要要说明。
        第一：首先我们需要确定所生产的产品是走高端路线还是低端，产品的定位是怎样的？如果你确定就是要把产品销出去而不照顾到客户的使用那就另当别论了，质好的干簧管虽然成本高于质差的，但是能够得到稳定优质的产品质量是很划算的，三畅仪表作为专业的磁翻板液位计生产企业，一直以来都是以客户的需求为zui高目标，因此对于原材料的选购与检验非常的严格，绝不容许品质低劣的原料流入生产，也不容许不合格的产品流入市场。我们的产品之所以在长期与客户的合作中赢得广大客户的认可，是因为我们有着过硬的产品质量。因此在这里也告诉那些一切只问价格低采购磁翻板液位计的采购商，价格与质量肯定有关联，不要一味只贪图便宜，产品的过硬的品质和使用的稳定性能才是选择产品的不二指标。
        第二：我们要根据需要来选择：依据是所使用的环境参数来确定选择何种类型的干簧管。也可以确定是选择国产的还是进口的。
        第三：根据现场使用的电压来选择合适的干簧管：如通过报警开关的电压不大，那就可以选择低压干簧管，反之亦然。再比如您需要的只是一个闭点信号，则选择常开型干簧管，反之则用常闭型。