数显密度变送器的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种数显密度变送器。该专利由朗松珂利（上海）仪器仪表有限公司申请，并于2017年10月3日获得授权公告。

内容说明

本实用新型涉及气体监测领域，尤其涉及一种数显密度变送器。

发明背景

对气体密度进行监测，尤其是对有害气体的密度进行监测是现代工业的重要环节。以六氟化硫气体为例，六氟化硫电气产品广泛应用在电力、工矿等企业，促进了电力行业的快速发展，保证六氟化硫电气产品的可靠安全运行是电力部门的重要任务之一。六氟化硫气体的灭弧特性和绝缘特性是电气产品安全运行的重要保证，若电器产品中的六氟化硫气体发生泄漏，不仅会引起较大的安全事故，并且会对环境空气造成污染，因此对电气产品中六氟化硫气体的密度进行监测是十分必要的。

变送器是气体监测装置的重要部件。变送器的作用是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号（或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源）的转换器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。变送器的种类很多，主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器等。

所以，如何提供一种功耗小、成本低的数显密度变送器，使得工作人员在现场就可以清楚直观地了解气室中气体的密度状态，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种数显密度变送器，包括壳体、设置在壳体上的刻度盘和安装在壳体内部的控制芯片，刻度盘包括多个不同颜色的灯光显示区，每个灯光显示区由一个或多个同样颜色的显示灯构成，每个显示灯指示一个气体密度范围，控制芯片根据数显密度变送器接收到的外部数据进行计算，获得待测气体当前所处的气体密度范围，并下发指令来点亮与气体密度范围相应的显示灯。

进一步地，数显密度变送器与外部传感器相连，外部传感器用于采集外部数据，外部数据为待测气体的模拟数据。

优选地，外部传感器为温压一体传感器，模拟数据包括待测气体当前的压力模拟数据和温度模拟数据。控制芯片包括相互连接的数据接收单元、数据转换单元、数据处理单元和数据判断单元，数据接收单元接收模拟数据，数据转换单元将模拟数据转换为数字数据，并传输至数据处理单元，数据处理单元根据数字数据计算待测气体当前的气体密度值，数据判断单元根据气体密度值判断待测气体当前所处的气体密度范围，并下发指令来点亮相应的显示灯。

控制芯片还包括数据输出单元，数据输出单元用于输出控制芯片中的数字数据和气体密度值。数据输出单元的输出接口为RS485接口。

壳体内还设置有电源稳压器，电源稳压器包括多个电源管理单元，刻度盘和控制芯片分别与不同的电源管理单元相连。显示灯为LED显示灯。

灯光显示区包括红色、黄色和绿色灯光显示区，其分别由多个红色、黄色和绿色的LED显示灯组成。待测气体为六氟化硫气体。

本实用新型提供的数显密度变送器利用位于刻度盘上的显示灯来指示气室中待测气体的密度状态，使工作人员可以直观明了地了解气室中的情况，本实用新型无需时刻刷新、显示待测气体密度的精确数值，而是用显示灯表示大致的密度范围，而精确的数值通过后台进行查看，不仅降低了数显密度变送器的成本，也显著节省了功耗。