CN102519549B - 自动适应环境光变化的数显比表面积仪液位采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动适应环境光变化的数显比表面积仪液位采集装置，其包括光电开关述光电开关通过阻容滤波器与处理器的输入端相连；处理器能根据光电开关的输入值判断并输出是否有液位通过光电开关。本发明抗环境光干扰能力更强，提高了液位判断的精度；能自动跟踪环境光的变化，实现对液位的准确判断；当环境光发生变化或光电开关的性能发生变化后，带AD转换的单片机通过对前后信号间的比较判断能精确判断液位，提高测量适应性，不会产生错误的液位判断结果；整个***的电路部分不设置任何可调节的器件，便于生产和调试；结构简单，安装使用方便，提高采集测量精度，抗干扰能力强，适应范围广，安全可靠。

Description

自动适应环境光变化的数显比表面积仪液位采集装置

技术领域

本发明涉及一种液位采集装置，尤其是一种自动适应环境光变化的数显比表面积仪液位采集装置，属于比表面积仪的技术领域。

背景技术

比表面积仪主要用于测定水泥的比表面积，也可用作测定陶瓷、磨料、金属、煤炭、食品、火药等粉状物料的比表面积。传统的比表面积仪操作时主要依靠人来判断玻璃管内的液面位置，人工用秒表来计算液面降落时间，人工读取温度计的值，人工计算最后的结果；使得仪器操作人员的劳动强度较高，效率低下，不满足现代化的试验仪器要求。目前市场上也出现了数显的比表面积仪，液位采集部分采用的技术手段主要是在玻璃管内放置一个不透光的浮球，在玻璃管的相应位置放置成品红外光电槽型开关，利用液面上的浮球遮挡红外线来达到检测液位的目的。这种方案的缺点是由于加了浮球和浮球的上下晃动，检测到的液位并不是玻璃管内的真实液位。造成最后的计算结果出现偏差。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种自动适应环境光变化的数显比表面积仪液位采集装置，其结构简单，安装使用方便，提高采集测量精度，抗干扰能力强，适应范围广，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述自动适应环境光变化的数显比表面积仪液位采集装置，包括用于检测液位的光电开关，所述光电开关通过阻容滤波器与处理器的输入端相连；处理器能根据光电开关的输入值判断并输出是否有液位通过光电开关。

所述处理器为带AD转换的单片机。所述阻容滤波器为一阶阻容滤波器。所述处理器通过光电开关电源控制模块与光电开关的电源端相连，处理器通过光电开关电源控制模块控制光电开关的电源连接。

所述光电开关包括红外发射二极管及与所述红外发射二极管对应配合的红外接收二极管，所述红外发射二极管与红外接收二极管均安装于光电开关壳体内。

所述光电开关壳体内设有第一安装槽及第二安装槽，所述第一安装槽及第二安装槽对称分布于光电开关壳体的两侧，且第一安装槽与第二安装槽相连通；红外发射二极管及红外接收二极管安装在光电开关壳体内相应的第一安装槽及第二安装槽内；光电开关壳体的一端设有液位检测孔，所述液位检测孔的轴线与第一安装槽及第二安装槽的轴线相垂直，且液位检测孔与第一安装槽及第二安装槽均相连通。

所述光电开关壳体的材料包括铝。所述光电开关壳体的中心区设有定位安装槽。

本发明的优点：在通过光电开关判断液位时不需要在玻璃管内放置浮球进行辅助，避免了通过浮球测试时的干扰，提高了液位判断的精度；红外光电开关通过合理选择器件，比成品的红外槽型光电开关抗环境光干扰能力更强；通过带AD转换的单片机对输入信号的比较来判断是否有液位通过光电开关，能自动跟踪环境光的变化，实现对液位的准确判断；当环境光发生变化或光电开关的性能发生变化后，带AD转换的单片机通过对前后信号间的比较判断能精确判断液位，提高测量适应性，不会产生错误的液位判断结果；整个***的电路部分不设置任何可调节的器件，便于生产和调试；结构简单，安装使用方便，提高采集测量精度，抗干扰能力强，适应范围广，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

图2为图3的A-A向剖视图。

图3为本发明光电开关壳体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1~图3所示：本发明包括光电开关1、一阶阻容滤波器2、带AD转换的单片机3、光电开关电源控制模块4、光电开关壳体5、第一安装槽6、第二安装槽7、液位检测孔8及定位安装槽9。

如图1所示：为了能提高比表面积仪的液位采样精度，所述光电开关1通过阻容滤波器与处理器相连，光电开关1输出的检测信号经过阻容滤波器滤波后输入处理器内；当有液体通过光电开关1时，光电开关1输入处理器内的信号产生变化，因此处理器能够判断并输出是否有液体通过光电开关1。阻容滤波器为一阶阻容滤波器，处理器为带AD转换的单片机3，也可以采用其他的微处理芯片。为了能对光电开关1的电源控制，延长光电开关1的使用寿命，带AD转换的单片机3通过光电开关电源控制模块4与光电开关1的电源端相连，光电开关电源控制模块4能提供光电开关1的工作电源，并能根据带AD转换的单片机3控制光电开关1与电源的连接状态，能够根据需要开启光电开关1的工作电源，以降低功耗和延长光电开关1的使用寿命。

如图2和图3所示：所述光电开关1包括红外发射二极管及与所述红外发射二极管相对应配合的红外接收二极管，所述红外发射二极管与红外接收二极管均位于光电开关壳体5内。所述光电开关壳体5内包括第一安装槽6及第二安装槽7，所述第一安装槽6及第二安装槽7沿光电开关壳体5的长度方向分布，且第一安装槽6及第二安装槽7对称分布于光电开关壳体5内，第一安装槽6与第二安装槽7相连通。红外发射二极管、红外接收二极管对应安装于光电开关壳体5内对应的第一安装槽6及第二安装槽7内，作为液位的传感器。光电开关壳体5内的一端设有液位检测孔8，所述液位检测孔8的轴线与第一安装槽6及第二安装槽7的轴线相垂直，且液位检测孔8与第一安装槽6及第二安装槽7相连通。红外发射二极管及红外接收二极管位于光电开关壳体5对应设置液位检测孔8的一端。光电开关壳体5内设有定位安装槽9，所述定位安装槽9呈拱形。

如图1~图3所示：使用时，将光电开关1通过光电开关壳体5的定位安装槽9安装于待测物体上，光电开关1中的红外接收二极管通过一阶阻容滤波器2与带AD转换的单片机3相连。测试时，带AD转换的单片机3通过光电开关电源控制模块4启动光电开关1，光电开关1中的红外接收二极管接收红外发射二极管发出的光信号，并将检测相应的光信号值输入到带AD转换的单片机3内。当有液体且液体通过光电开关1时，红外接收二极管接收并输入到带AD转换的单片机3内的光信号强度发生变化，带AD转换的单片机3根据输入光信号的变化，以此来判断并输出是否有液体通过光电开关1，以达到对液位的采样。同时，与其他电路配合即能组合成一套完整的数显比表面积仪控制***。

本发明在通过光电开关1判断液位时不需要在玻璃管内放置浮球进行辅助，避免了通过浮球测试时的干扰，提高了液位判断的精度；红外光电开关1通过合理选择器件，比成品的红外槽型光电开关抗环境光干扰能力更强；通过带AD转换的单片机3对输入信号的比较来判断是否有液位通过光电开关1，能自动跟踪环境光的变化，实现对液位的准确判断；当环境光发生变化或光电开关1的性能发生变化后，带AD转换的单片机3通过对前后信号间的比较判断能精确判断液位，提高测量适应性，不会产生错误的液位判断结果；整个***的电路部分不设置任何可调节的器件，便于生产和调试；结构简单，安装使用方便，提高采集测量精度，抗干扰能力强，适应范围广，安全可靠。

Claims (3)

1. 一种自动适应环境光变化的数显比表面积仪液位采集装置，包括用于检测液位的光电开关（1），所述光电开关（1）通过阻容滤波器与处理器的输入端相连；处理器能根据光电开关（1）的输入值判断并输出是否有液位通过光电开关（1）；所述处理器为带AD转换的单片机（3）；所述光电开关（1）包括红外发射二极管及与所述红外发射二极管对应配合的红外接收二极管，所述红外发射二极管与红外接收二极管均安装于光电开关壳体（5）内；其特征是：所述阻容滤波器为一阶阻容滤波器（2）；所述处理器通过光电开关电源控制模块（4）与光电开关（1）的电源端相连，处理器通过光电开关电源控制模块（4）控制光电开关（1）的电源连接。

2.根据权利要求1所述的自动适应环境光变化的数显比表面积仪液位采集装置，其特征是：所述光电开关壳体（5）内设有第一安装槽（6）及第二安装槽（7），所述第一安装槽（6）及第二安装槽（7）对称分布于光电开关壳体（5）的两侧，且第一安装槽（6）与第二安装槽（7）相连通；红外发射二极管及红外接收二极管安装在光电开关壳体（5）内相应的第一安装槽（6）及第二安装槽（7）内；光电开关壳体（5）的一端设有液位检测孔（8），所述液位检测孔（8）的轴线与第一安装槽（6）及第二安装槽（7）的轴线相垂直，且液位检测孔（8）与第一安装槽（6）及第二安装槽（7）均相连通。

3.根据权利要求1所述的自动适应环境光变化的数显比表面积仪液位采集装置，其特征是：所述光电开关壳体（5）的中心区设有定位安装槽（9）。

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