數(shù)顯密度變送器的原理及設(shè)計(jì)

今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——一種數(shù)顯密度變送器。該專利由朗松珂利（上海）儀器儀表有限公司申請，并于2017年10月3日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本實(shí)用新型涉及氣體監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)顯密度變送器。

發(fā)明背景

對氣體密度進(jìn)行監(jiān)測，尤其是對有害氣體的密度進(jìn)行監(jiān)測是現(xiàn)代工業(yè)的重要環(huán)節(jié)。以六氟化硫氣體為例，六氟化硫電氣產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在電力、工礦等企業(yè)，促進(jìn)了電力行業(yè)的快速發(fā)展，保證六氟化硫電氣產(chǎn)品的可靠安全運(yùn)行是電力部門的重要任務(wù)之一。六氟化硫氣體的滅弧特性和絕緣特性是電氣產(chǎn)品安全運(yùn)行的重要保證，若電器產(chǎn)品中的六氟化硫氣體發(fā)生泄漏，不僅會引起較大的安全事故，并且會對環(huán)境空氣造成污染，因此對電氣產(chǎn)品中六氟化硫氣體的密度進(jìn)行監(jiān)測是十分必要的。

變送器是氣體監(jiān)測裝置的重要部件。變送器的作用是把傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀?a target="_blank">控制器識別的信號（或?qū)鞲衅鬏斎氲姆请娏哭D(zhuǎn)換成電信號同時(shí)放大以便供遠(yuǎn)方測量和控制的信號源）的轉(zhuǎn)換器。傳感器和變送器一同構(gòu)成自動控制的監(jiān)測信號源。不同的物理量需要不同的傳感器和相應(yīng)的變送器。變送器的種類很多，主要有溫度變送器、壓力變送器、流量變送器、電流變送器、電壓變送器等。

所以，如何提供一種功耗小、成本低的數(shù)顯密度變送器，使得工作人員在現(xiàn)場就可以清楚直觀地了解氣室中氣體的密度狀態(tài)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種數(shù)顯密度變送器，包括殼體、設(shè)置在殼體上的刻度盤和安裝在殼體內(nèi)部的控制芯片，刻度盤包括多個(gè)不同顏色的燈光顯示區(qū)，每個(gè)燈光顯示區(qū)由一個(gè)或多個(gè)同樣顏色的顯示燈構(gòu)成，每個(gè)顯示燈指示一個(gè)氣體密度范圍，控制芯片根據(jù)數(shù)顯密度變送器接收到的外部數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，獲得待測氣體當(dāng)前所處的氣體密度范圍，并下發(fā)指令來點(diǎn)亮與氣體密度范圍相應(yīng)的顯示燈。

進(jìn)一步地，數(shù)顯密度變送器與外部傳感器相連，外部傳感器用于采集外部數(shù)據(jù)，外部數(shù)據(jù)為待測氣體的模擬數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，外部傳感器為溫壓一體傳感器，模擬數(shù)據(jù)包括待測氣體當(dāng)前的壓力模擬數(shù)據(jù)和溫度模擬數(shù)據(jù)?？刂菩酒ㄏ嗷ミB接的數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)判斷單元，數(shù)據(jù)接收單元接收模擬數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并傳輸至數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算待測氣體當(dāng)前的氣體密度值，數(shù)據(jù)判斷單元根據(jù)氣體密度值判斷待測氣體當(dāng)前所處的氣體密度范圍，并下發(fā)指令來點(diǎn)亮相應(yīng)的顯示燈。

控制芯片還包括數(shù)據(jù)輸出單元，數(shù)據(jù)輸出單元用于輸出控制芯片中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和氣體密度值。數(shù)據(jù)輸出單元的輸出接口為RS485接口。

殼體內(nèi)還設(shè)置有電源穩(wěn)壓器，電源穩(wěn)壓器包括多個(gè)電源管理單元，刻度盤和控制芯片分別與不同的電源管理單元相連。顯示燈為LED顯示燈。

燈光顯示區(qū)包括紅色、黃色和綠色燈光顯示區(qū)，其分別由多個(gè)紅色、黃色和綠色的LED顯示燈組成。待測氣體為六氟化硫氣體。

本實(shí)用新型提供的數(shù)顯密度變送器利用位于刻度盤上的顯示燈來指示氣室中待測氣體的密度狀態(tài)，使工作人員可以直觀明了地了解氣室中的情況，本實(shí)用新型無需時(shí)刻刷新、顯示待測氣體密度的精確數(shù)值，而是用顯示燈表示大致的密度范圍，而精確的數(shù)值通過后臺進(jìn)行查看，不僅降低了數(shù)顯密度變送器的成本，也顯著節(jié)省了功耗。