浮筒磁動式液位傳感器的製作方法
2023-09-18 05:06:10
專利名稱：浮筒磁動式液位傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種傳感器，特別涉及的是一種用於各種工業容器內測量其液體深度的浮筒磁動式液位傳感器。
目前工業上所用的液位傳感器有浮子式、浮球式、超聲波式、壓力式、壓差式、電容式等多種。但其機構均較複雜，複雜的機構必然導致製造成本的增加；有的還可能引起信號傳遞的失真。如某種浮球液位傳感器也利用浮球中的永久磁鐵使檢測管內代表不同液位的舌簧管動作，使變阻器的總電阻發生變化而測量液位的，但該類液位傳感器採用大量的舌簧管一方面增加造價，主要的弊端還在於舌簧管的玻殼易破裂，抗震動、耐高溫性能差，管內密布的舌簧管在磁感應區域內可多支動作，從而產生測量誤差。假如管內的舌簧管布置距離過大，一方面測量精度降低，另一方面在兩舌簧管之間又可能產生信號的中斷現象，給信號的處理帶來不便。
鑑於以上原因，本實用新型的目的是為了克服以上不足，提供一種結構簡單、製造成本低、測量準確、工作可靠、可遠距離傳輸信號的浮筒磁動式液位傳感器。
本實用新型目的是這樣來實現的。
本實用新型包括密閉傳感器外殼，裝在傳感器外殼上的且可上下滑動的浮筒，固定在浮筒內壁上的強力永久磁鐵，固定在傳感器管內壁上的含引出信號線的印刷電路板，在印刷電路板兩邊上分別有導電帶和等距排列的導電塊組成的導電塊組件，導電塊與導電塊間用電阻串聯連接，在傳感器管內有以導電帶和導電塊組件為軌道的受強力永久磁鐵帶動的磁動小車。(參見
圖1～圖3)，電阻數量視需要而定，可為數十個或數百個等，導電塊與導電塊等距排列，測量準確，工作可靠。
上述的傳感器外殼為扁平管狀(參見圖1)，浮筒和傳感器外殼間定位準確。
上述的傳感器外殼下部有浮筒下限位銷(參見圖1)，防止安裝時浮筒脫離傳感器外殼。
上述的浮筒內壁上與強力永久磁鐵相應位置有配平塊(參見圖1)，以減小浮筒運動中的阻力。
上述的導電塊組件中的電阻的電阻值是相等的(參見圖1～圖3)，以方便信號處理。
上述的磁動小車中有導磁片，裝在導磁片上的兩根輪軸，輪軸上至少固定有二個導電輪(參見圖1、圖2)。
上述的導磁片上裝有導向片(參見圖1)，磁動小車的運動以導電帶和導電塊組件為軌道，運動中不得有影響脫軌的偏移和使小車運動受阻的偏移，故而採用了導向片。
上述的輪軸的軸心線與輪軸孔軸心線互相平行(參見圖2)，小車運動平穩，可靠傳遞液位信號。
上述的導電塊形狀為菱形(參見圖2)，因小車輪滾動時和軌道的接觸實際上是橫線接觸，若導電塊為平行方塊布置，則小車運行時，在兩方塊交界處必然產生信號中斷現象，此時無液位信號輸出，另一方面，若平行布置，小車在運動過程中處於連接部位時，將產生顛簸現象，極可能中斷液位信號輸出，如導電塊採用菱形，則保證了小車的平穩運動和液位信號的連續輸出。
參見圖1，用本實用新型傳感器來測量工業容器內液體液位時，將傳感器(連浮筒)一同垂直安裝在工業容器中。當容器內的液體上升或下降時，置於液體中的浮筒也隨之升降，浮筒中的永久磁鐵便帶動管內的磁動小車上、下移動。參見圖2、圖3，從印刷電路板上A、B、C三點引出三根信號線。電阻R1～Rn每個電阻值相等，當磁動小車在A、D之間移動時，若用歐姆表測量，可測得B、C之間的電阻在R1、+R2…+Rn-1+Rn之間連續變化。若在A、B兩點加上電源Vcc，當磁動小車在A、D之間移動時，C點電位便可在0～Vcc之間連續變化，此時將C點作為A/D變換器變換的輸入信號，則可轉換成數位訊號供數字顯示。
本實用新型傳感器依靠隨液位變化的浮筒中的強力永久磁鐵，帶動置於密閉管中的磁動小車移動，將液體深度傳輸給顯示及控制信號，通過液位顯示直觀地獲得液面高度數據。結構筒單、測量準確、工作可靠、耐高溫、抗震動、製造成本低、安裝、使用方便，可廣泛用於各種工業容器如儲液池、儲液槽、儲液罐內液體深度的測量，特別適用於密閉容器內液體及強腐蝕性液體深度的測量。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的實施例圖1為本實用新型結構示意圖。
圖2為磁動小車在傳感器管內位置示意圖。
圖3為電阻串聯示意圖。
圖4為本實用新型測量示意圖1。
圖5為本實用新型測量示意圖2。
參見圖1、圖2，扁形傳感器外殼1上套裝有與之配合的可上下滑動的浮筒2。傳感器外殼1外壁和浮筒內壁均光滑。傳感器外殼下部有浮筒下限位銷3。在浮筒2內位於傳感器外殼兩邊分別固定有強力永久磁鐵4和與強力永久磁鐵重量相等的配平塊5。傳感器管內壁上固定有印刷電路板6。在印刷電路板6上兩邊有長條形敷銅板形成的導電帶7、斜向均布的敷銅板形成的數十個形狀、大小相同的菱形導電塊8等距離組成的導電塊組件9，導電塊與導電塊邊緣用等值電阻10串聯連接。磁動小車11中有導磁片12，兩根輪軸13裝在導磁片上，輪軸上有兩個導電鍍銀銅輪14、兩個尼龍輪15。輪軸軸心和輪軸軸孔軸心線互相平行。導磁片上有導向片16。磁動小車以導電帶和導電塊組件為軌道，且在傳感器管內運行，其方向由接近管壁的導向片和管壁之間接觸調整，故而管壁應光滑、平整、無毛刺、無凹凸點。
參見圖1，本實用新型中的傳感器外殼和浮筒是垂直安裝於工業容器的，傳感器外殼上部裝在工業容器頂部17上，且用安裝頭18和密封墊19、墊片20、螺母21將其固定，裝在印刷電路板上的信號線22被引出。
圖4為本實用新型測量工業容器中液位時的安裝示意圖。圖4中傳感器的A線接Vcc,B接地，C接模擬變換器的模擬輸入端，信號處理的核心部分是PS1008BASIC單片機(該機體積小、性能好、價格低、使用方便)，擴充三位LED顯示液位深度，擴充接口電路，作為單片機與外設的信號交換，外設包括泵、閥、按鈕、開關及報警指示等。此例除在顯示器上顯示液位外，還可根據需要通過開關、按鈕設置泵、閥的啟、停及報警液位數據，作為多點液位控制器用。
圖5為本實用新型用於測量容器中液位時的另一安裝示意圖。若只需要觀察容器內液體的液位，而不需用液位控制泵、閥等設備的啟、停，其應用則如圖5所示用和本傳感器相配的數字液位表測量B、C兩條線的輸出信號，其表上的讀數直接反應液位深度。
權利要求1，浮筒磁動式液位傳感器，其特徵在於液位傳感器包括密閉傳感器外殼，裝在傳感器外殼上的且可上下滑動的浮筒，固定在浮筒內壁上的強力永久磁鐵，固定在傳感器管內壁上的含引出信號線的印刷電路板，在印刷電路板兩邊上分別有導電帶和等距排列的導電塊組成的導電塊組件，導電塊與導電塊間用電阻串聯連接，在傳感器管內有以導電帶和導電塊組件為軌道的受強力永久磁鐵帶動的磁動小車。
2.根據權利要求1所述的浮筒磁動式液位傳感器，其特徵在於傳感器外殼為扁平管狀。
3.根據權利要求1或2所述的浮筒磁動式液位傳感器，其特徵在於傳感器外殼下部有浮筒下限位銷。
4.根據權利要求1或2所述的浮筒磁動式液位傳感器，其特徵在於浮筒內壁上與強力永久磁鐵相應位置有配平塊。
5.根據權利要求1或2所述的浮筒磁動式液位傳感器，其特徵在於導電塊組件中的電阻的電阻值是相等的。
6.根據權利要求1或2所述的浮筒磁動式液位傳感器，其特徵在於磁動小車中有導磁片，裝在導磁片上的兩根輪軸，輪軸上至少固定有二個導電輪。
7.根據權利要求6所述的浮筒磁動式液位傳感器，其特徵在於導磁片上裝有導向片。
8.根據權利要求6所述的浮筒磁動式液位傳感器，其特徵在於輪軸的軸心線與輪軸孔軸心線互相平行。
9.根據權利要求1或2所述的浮筒磁動式液位傳感器，其特徵在於導電塊形狀為菱形。
專利摘要本實用新型提供了一種浮筒磁動式液位傳感器。包括密閉傳感器外殼，裝在傳感器外殼上的且可上下滑動的浮筒，固定在浮筒內壁上的強力永久磁鐵，固定在傳感器管內壁上的含引出信號線的印刷電路板，在印刷電路板兩邊上分別有導電帶和等距排列的導電塊組成的導電塊組件，導電塊與導電塊間用電阻串聯連接，在傳感器管內有以導電帶和導電塊組件為軌道的受強力永久磁鐵帶動的磁動小車，測量準確，工作可靠，製造成本低。
文檔編號G01F23/30GK2337539SQ9822924
公開日1999年9月8日 申請日期1998年8月6日 優先權日1998年8月6日
發明者王明興 申請人:西南航空飛機維修公司