便携式气体容量计数仪系统设计系统设计(3)
一个循环大概可收集100ml气体。当按下复位按钮(F)后监测系统将重置计数器也复位为初始状态。
原控制器由变压器、整流电路、降压电路、计数器四部分组成，工作原理如图2所示。
图2 控制器工作原理图
控制器由市电供电，通过变压、整流将交流220伏电压转换为直流，分别给四位计数器和电磁阀供电，同时通过液位传感器闭合信号启动555延时电路，控持电磁阀工作，电磁阀工作后给计数器一个信号，计数器加一，延时一段时间后关闭电磁阀。
2.3相对于原有系统的优势
a.原有液位传感器利用液体导电性触发控制信号来使电磁阀工作，原理简单，但可靠性较差，拟选用市面上成熟液位传感器。
b.拟采用电池供电，防止突发事件，方便使用。
2.4技术难点
a. 液位传感器选型及安装方式。由于容器尺寸已定，对传感器选择面减小，同时增加安装难点。
b.由于原系统实用成熟的计数器，对数据实时处理显示，在不更换器件条件下增加了软件的复杂度。
c.由于电磁阀功率较高（4W），电流较大（350mA），常规电池无法提供这么大的电流，只能采用镍铬或锂电池，对重放电电路需要设计。
2.5本章小结
本章主要提出了设计的总要求，分析了需要相比原有基础所要改进的地方，以及技术难点，为下面的设计展开起到了提纲擎领的作用
3 便携式气体容量计数仪系统的硬件设计
3.1接收气体的框架
框架是由两个不同尺寸，标准分别是250毫升（直径47毫米），1000毫升（直径71毫米）材料为聚4-甲基戊烯的刻度容器组成的，且两个都削减到了180毫米。气缸是为收集气体做准备的，较小的缸放置在大缸里面的底部，从而形成了两个容器室：为燃气准备的（内容器）和空气（两个气缸之间的环形面）。两个螺纹孔（M5）制造在内筒为2毫米管接头底部。电磁阀作为气体入口的适配器装在树脂玻璃制成的一个小脚上的内圆筒的顶部（图1）。两个气缸和两个M4的螺纹金属棒连接在了一起。
3.2液位传感器
霍尼韦尔LL 系列液位开关可提供非常准确、可靠的液位测量。1 个LED 和1个的光电接收器被放入塑料的半圆球内，根据光的内部反射原理，当无液体时，绝大多数LED光都会被光电接收器接收到，当液位覆盖球表面时，圆球顶与液体截面的折射系数发生变化，光电接收器接收到LED光将会减少，因此输出将会发生变化，开/ 关输出信号能直接与PLC 相连。传感元件被密封在聚砜铸模圆球内，外壳为聚砜，镀镍黄铜或不锈钢，能用于测量多种液体。传感器能承受362psi 的压力及85˚C 的使用温度（高温型为125˚C），聚砜（polysulfone）铸模圆环是一种理想的热塑材料，能抵抗诸如-酸液、碱液、盐液、洗洁精和碳氢油的侵袭。这一点非常符合我们实验室中，所要求的耐腐蚀性。
而我们选用的就是LLE 系列光电液位传感器
3.2.1液位传感器工作原理
加强型新的光电液位传感器内含光电触发电路输出一个开关信号，指示有/ 无液位。工作模式为传感器内部光反射原理，一个发光二极管（LED）和光接受三极管被包含在传感器前端的半球顶内。当没有液体时，光线反射到接收管通过球顶，当有液体时，光线在球顶内部发生部分折射出球体内，引起接收管输出变化，这种液面测量方法，能即时反映液面变化。
3.2.2传感器的特点
工业环境使用 - 镀镍黄铜或不锈钢，内置电源电压稳压器，固态结构，密封、对许多有害的化学物质及压力的抵抗力 - 聚砜铸模圆球，高性能 - 宽范围，测量介质，快速响应 ，高重复性准确的液位测量，高价值 - 低成本，无须文修安装容易，固态技术，尺寸小，开关量输出，预接线，电气上坚固加强型。