浮筒式液位計的製作方法
2023-05-20 12:19:16 2
專利名稱：浮筒式液位計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量液體液面高度的計量檢測器具，適用於各種油品及一切液態介質的測定。
目前國內常用的對液態介質(特別是油品或液態氣體)液面高度的測定儀表可概括為以下幾種(1)浮子式鋼帶(鋼絲繩)盤簧液位儀表；(2)浮子式鋼帶(鋼絲繩)加平衡配重式液位儀表；(3)壓力(差壓)式液位儀表。前兩種是液面變化使得浮子在導軌上移動，通過鋼帶(鋼絲繩)帶動齒輪傳動機構來顯示液位。為了使鋼帶(鋼絲繩)伸直，浮子必須足夠重，所以為了提供足夠的浮力，同時，為了提高解析度，浮子的直徑必須足夠大，因此造成浮子體積比較大；加上導軌，使得儀表的安裝很麻煩。對於第三種液位儀表，通常傳感器浸在液態介質中，安裝時，必須沒有液態介質，所以安裝也很麻煩，且容易堵塞或卡死，不適用於高粘度或含有較多固體顆粒的液態介質。
本實用新型的目的是設計一種結構簡單，安裝方便，測量準確及解析度高，顯示直觀的液位測量儀表。
本實用新型的技術要點是，它由浮筒(3)、固定座(2)和位移輸出裝置(1)構成，其特徵是封閉式薄壁浮筒(3)上端面的杆A經杆B連位移輸出裝置的彈簧架(9)，設置於彈簧架(9)上的伸縮彈簧(7)另一端裝於設有零點調整螺釘(4)的吊鉤(5)上，彈簧架(9)接位移顯示部件。位移顯示部件為與彈簧架(9)相接的垂直(縱向)齒條(6)連度盤指針輪(8)；或經小齒輪(10)連接光柵位移傳感器(11)輸出電信號。
本實用新型與已有技術比較(1)由於採用線性較好的彈簧或傳感器，並根據密度加以調整補償，因而，即使浮筒的截面積不大，也能保證測量準確度高(±1mm)，分辯率高(1mm以內)。
(2)由於浮筒的截面積小(直徑可不超過60mm)，且不需要導軌，使得安裝異常方便，而且也適用於高粘度或含有較多固體顆粒的液態介質，不存在堵塞或卡死的問題。
(3)對於機械就地顯示方式，所有部件均採用金屬材質，傳動部件採用有色金屬材料，磨擦無火花，安全可靠。對於電遠傳方式，採用防爆傳感器及本安電路，同時配以安全柵，保證安全防爆。
(4)對於機械就地顯示方式，刻度盤可在上面、側面或斜面，便於不同的安裝環境，並且刻度盤大，指示清晰。對於電遠傳方式，可實現遠傳，同時顯示液位和容量值。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的位移輸出裝置的輸出為齒條和指針輪形式的結構示意圖；圖3是本實用新型的位移輸出裝置的輸出為齒條和光柵位移傳感器形式的結構示意圖；圖4是本實用新型的度盤結構示意圖；圖5是本實用新型固定座結構示意圖；圖6是本實用新型的浮筒結構示意圖。
從附圖可見本位移裝置的彈簧架(9)上彈簧(7)為2根，分別裝於吊鉤(5)與彈簧架(9)間，彈簧(7)可設置1～2根。
本實用新型的主要工作原理概括為液體中的物體隨著沉入液體的多少浮力相應改變，使得其重量發生改變。具體的工作原理是浮筒處在液體介質中，當液面為零時(也可以將某個液面設為零點，這時需要換算一下浮筒的重量)，浮筒的重力G與彈簧彈力F(或力值傳感器產生的電信號換算成的力F)相平衡，指針處在″0″處；當液面上升到H時，浮筒受浮力f，平衡時有G＝F+f，這裡的F就是浮筒由於受浮力的影響而產生的重量。通過推導，可得到機械就地顯示方式或採用位移傳感器時的電遠傳形式測得的液面高度為H＝(4/(πD2ρ)+1/K)KX採用力值傳感器電遠傳形式測得的液面高度為H＝4(G-F)/(πD2ρ)其中，D為浮筒外徑，ρ為液態介質密度，K為彈簧單位長度變化需要的力，X為彈簧(浮筒)的高度變化(或位移)，G為浮筒在液面為零時的重量，F為作用到彈簧或力值傳感器上的力。
對於機械就地顯示方式，液面的變化引起浮筒受浮力的變化，使得彈簧受力發生變化，引起彈簧伸長或壓縮，彈簧的位移帶動彈簧架上下移動，通過彈簧架上的齒條(6)帶動齒輪(8)，齒輪外側有指針，即可指示出液面的高度。
對於位移傳感器電遠傳形式，其工作過程與機構就地顯示方式相同，只是；齒輪(7)又帶一個小齒輪，小齒輪帶動光柵位移傳感器(11)，使其產生不同的電信號。其電信號通過單片機處理，即可顯示出液面高度同時還可以顯示出介質的存量或消耗量。
權利要求1.一種浮筒式液位計，具有固定座，其特徵是封閉式薄壁浮筒(3)上端面的杆A經杆B連位移輸出裝置的彈簧架(9)，設置於彈簧架(9)上的伸縮彈簧(7)另一端裝於設有零點調整螺釘(4)的吊鉤(5)上，彈簧架(9)接位移顯示部件。
2.按照權利要求1所述的浮筒式液位計，其特徵是位移顯示部件為與彈簧架(9)相接的垂直齒條(6)連度盤指針輪(8)或經小齒輪(10)連接光柵位移傳感器(11)輸出電信號。
專利摘要本實用新型涉及一種測量液體液面高度的計量檢測器具,適用於各種油品及一切液態介質的測定。其特徵是封閉式薄壁浮筒上端面的杆A經杆B連位移輸出裝置的彈簧架,設置於彈簧架上的伸縮彈簧另一端裝於設有零點調整螺釘的吊鉤上,彈簧架接位移顯示部件。本實用新型與已有技術比較,測量準確度高,解析度高;適用於高粘度或含有較多固體顆粒的液態介質,不存在堵塞或卡死的問題;安全可靠,指示清晰。
文檔編號G01F23/30GK2293807SQ9624613
公開日1998年10月7日 申請日期1996年12月25日 優先權日1996年12月25日
發明者臧立新 申請人:臧立新