專利名稱：廢水提升裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種廢水提升裝置，其具有容器和設置在該容器中的液位傳感器。
背景技術(shù)：
這種廢水提升裝置用于將低于排污管道高度水平的廢水提升到排污管道的高度水平。這種廢水提升裝置具有容器，待抽取的廢水流入容器中，并在容器上或在容器中設置至少一個泵，用以將廢水從容器中抽吸到更高的高度水平。為此設置液位傳感器，用以當在容器中達到特定的液位高度時接通泵，并且在容器中達到預定的低液位高度時關(guān)閉泵。此外，公知的還有具有多個泵的廢水提升裝置，其中，待接通的泵的數(shù)量取決于容器中的液位，因而為此也需要使用液位傳感器。由于待輸送或待提升的廢水可能含有各種污物，因此液位傳感器必須構(gòu)造為盡可能耐用的，以便能夠持久、無差錯地運行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種這種類型的廢水提升裝置，其具有能夠持久、可靠運轉(zhuǎn)的液位傳感器。本發(fā)明的目的通過按照本發(fā)明的廢水提升裝置得以實現(xiàn)，其具有容器和設置在該容器中的液位傳感器，其中，液位傳感器具有在容器中垂直延伸的管，該管的上端部構(gòu)成為封閉的，而下端部是開放的；以及具有設置在該管內(nèi)部或與該管的內(nèi)部相連接的壓力傳感器。如同已知的廢水提升裝置一樣，根據(jù)本發(fā)明的廢水提升裝置也具有容器，待輸送或待提升的廢水積聚在該容器中。為此，該容器具有至少一個廢水輸入口，排水管道可以連接在該輸入口上。此外，將該容器構(gòu)造為，或者可以在該容器中設置至少一個泵，或者可以將這種類型的泵設置在容器的外面，并通過吸入管道與該容器的內(nèi)部相連接。泵的輸出側(cè)與壓力管道或輸出管道連接，廢水通過壓力管道或輸出管道被抽取到更高的高度水平上。在容器的內(nèi)部設置有至少一個液位傳感器，用于檢測容器內(nèi)部的液位。根據(jù)所檢測到的液位，可以接通和關(guān)閉至少一個泵。為此設置合適的控制裝置，該控制裝置與液位傳感器這樣連接該控制裝置采集液位傳感器的輸出信號并進行處理。此外，該控制裝置與至少一個泵相連接并設計為，使該控制裝置至少能夠接通和關(guān)閉該泵。此外，該控制裝置還可以設計用于泵的轉(zhuǎn)速控制。根據(jù)本發(fā)明，液位傳感器設計為在容器內(nèi)部垂直伸展的管。在此，這樣構(gòu)成該管并將其設置在容器內(nèi)部使該管至少在超過容器內(nèi)部特定的液位時浸入液體或廢水中。該管在其上端部構(gòu)造為封閉的，而在其下端部構(gòu)造為開放的。為此可以將該管在其下端部構(gòu)造為全開放的，但是也可以在下端部具有一個或多個設置在端面或周面上的開口。在此將該管這樣設置在容器中使下端部至少在從達到特定的液位開始就浸入到液體中，從而使液體從下面進入管中并上升。根據(jù)本發(fā)明，設置壓力傳感器，用于檢測容器內(nèi)部的內(nèi)部壓力。在此這樣安放壓力傳感器使其可以檢測在管的內(nèi)部位于液體上方的空氣的壓力。為此可以將壓力傳感器設置在管的內(nèi)部，或者設置在管的外面并通過連接通道與管的內(nèi)部相連，從而使其能夠檢測在管中上升的液體的上方的管的內(nèi)部壓力。當液體在容器內(nèi)部上升時，其會進入管的下端部。由于管在其上端部是封閉的，因此管中的空氣體積不再泄漏并在液體進一步上升時被壓縮，從而使該空氣體積的壓力上升。這種壓力變化可以通過壓力傳感器來檢測。在此，該壓力形成與容器中的液體水平或液位成比例的信號，該信號可以通過控制裝置進行處理，以便根據(jù)該信號來接通和關(guān)閉泵。根據(jù)本發(fā)明的這種實施方式的優(yōu)點在于，液位傳感器的實際的傳感器，也就是在此情況下的壓力傳感器，與待輸送的液體完全不接觸。由此使得液體中的污物(例如它們會出現(xiàn)在廢水中)不會損害傳感器的功能。此外，液位傳感器沒有可移動的部件，從而進一步提高了運行中的可靠性，因為這特別可以排除對可移動部件的堵塞或粘附。優(yōu)選將壓力傳感器設置在管的上端部的區(qū)域內(nèi)，或者使其在管的上端部的區(qū)域內(nèi)與管的內(nèi)部相連。通過這種設置可以將壓力傳感器設置在管的在廢水提升裝置的正常運行 過程中液體或廢水不會進入的區(qū)域中，或者使壓力傳感器與管的這樣的區(qū)域相連接。通過這種方式可以保護壓力傳感器不與待輸送的液體或廢水接觸。在管的上端部可以接入對外密封的通道，該通道與壓力傳感器或其壓力接收區(qū)相連。另外，可以在管的上端部設置用于壓力傳感器的插口，可以將壓力傳感器安裝在該插口中，使壓力傳感器的壓力接收區(qū)與管的內(nèi)部相連，但同時管的上端部對外密封，也就是相對于管的周圍環(huán)境密封，從而使管內(nèi)部的空氣體積在管內(nèi)部的液體上升時被壓縮并處于壓力之下。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，將壓力傳感器設計為壓差傳感器，其第一壓力接收面在容器中與管的內(nèi)部相連，其第二壓力接收面在容器中與管的周圍環(huán)境相連。使用這種壓差傳感器的優(yōu)點在于，壓力傳感器僅對由容器內(nèi)部的液體上升所引起的壓力有反應，而對容器內(nèi)部的絕對壓力沒有反應。例如，在通風管或排氣閥發(fā)生堵塞時，也會導致在容器內(nèi)部絕對壓力上升，這在使用簡單的壓力傳感器時會導致錯誤的測量結(jié)果。這樣，液位傳感器例如就可能錯誤地給出容器中液位的上升的信號，而這實際上卻沒有發(fā)生，從而使泵有可能被錯誤地接通。通過使用壓差傳感器將確保，對檢測到的容器內(nèi)部的壓力信號相對于容器內(nèi)部(即管外部)的絕對壓力進行修正，從而事實上僅能檢測到基于液體上升的壓力上升,并因此能夠通過管內(nèi)的內(nèi)部壓力來無差錯地檢測容器內(nèi)部的液位。根據(jù)另一種優(yōu)選的實施方式，管在外周上徑向隔開地被管狀保護套筒包圍，該保護套筒的上端部和下端部都構(gòu)造為開放的，并且其下端部垂直地位于管的下端部以下。該保護套筒同樣被構(gòu)造為管狀的，并具有開放的上端面和下端面。在此可以將這些端面構(gòu)造為完全開放的，或者設置有開口。替代地或附加地也可以在保護套筒的壁上在接近上端部和/或下端部的周圍區(qū)域內(nèi)設置相應的開口。重要的是保護套筒的下端部，即位于保護套筒下端部上的開口的垂直上邊緣位于最低水位以下。在此，容器中的最低水位是指在廢水提升裝置正常運行時出現(xiàn)在容器內(nèi)部的最低水位或最低液位。這種設置將確保，保護套筒總是沉浸在容器內(nèi)部的液體或水中。由此可以實現(xiàn)，漂浮在容器內(nèi)部液體表面的污物，例如油脂、泡沫和油，不會進入保護套筒內(nèi)部，而是停留在保護套筒之外。如果在容器中液體進一步升高，通過這種方式還可以阻止這些污物進入保護套筒內(nèi)部的管中。這樣的污物可能積聚在管內(nèi)并導致液位傳感器的功能受損。通過保護套筒能夠可靠地阻止這種情況的發(fā)生。優(yōu)選將管這樣設計或者設置在容器中當容器內(nèi)部具有最低水位時，管的下端部或管的下端部上的開口位于液體表面或水面的上方。因此在這種狀態(tài)下，利用位于管中的壓力傳感器檢測容器內(nèi)部壓力，并通過這種方式發(fā)出最低水位的信號，在這種情況下例如應該關(guān)閉泵。替代地還可以考慮將管構(gòu)造為，使管的下端部上的開口始終處于容器中的最低水位以下，即處于廢水提升裝置正常運行時所出現(xiàn)的最低水位以下。在這種實施方式中，管本身阻止漂浮在液體表面上的污物進入管的內(nèi)部，也就是說，管具有與如上所述的保護套筒類似的功能。但是當處于最低液位或水位時，管道內(nèi)部的通風將不再發(fā)生，因此當由于不密封而發(fā)生空氣泄漏時，容器內(nèi)部的壓力水平會發(fā)生變化，并可能因此長期影響測量精度。進一步優(yōu)選將壓力傳感器在容器內(nèi)部設置于容器的頂部。通過這種設置，一方面使得壓力傳感器容易接近，因為從容器的頂部更容易將壓力傳感器安裝到容器中以及再從容器中取出。這例如對于維護和修理是需要的。此外，在正常運行時，容器內(nèi)部的水不會升高至容器的上部，因此將壓力傳感器設置在這樣的位置上使其在正常運行時與容器內(nèi)部的水不接觸，并因此保護其不受到污染。進一步優(yōu)選將壓力傳感器的至少一個面向容器內(nèi)部的壓力接收面置于袋狀物體(Tasche)中，該袋狀物體僅在其朝向容器內(nèi)部的底部上是開放的。優(yōu)選將該袋狀物體也設置在容器的上部。在此將該袋狀物體構(gòu)造為，對于容器內(nèi)部的水要升高至該袋狀物體的底部的情況，在該袋狀物體中會圍住一個空氣體積，該空氣體積在水位進一步升高時不會從袋狀物體中泄漏，因為袋狀物體只有朝向底部是開放的。通過這種設計方案將確保，即使在水要升高至容器的頂部的接收情況(Aufnahmefall)下，水也不會與壓力傳感器本身的壓力接收面相接觸，而是在袋狀物體中在水和壓力傳感器的壓力接收面之間始終存在一個氣墊，該氣墊保護壓力傳感器不受廢水的污染。在一種優(yōu)選的實施方式中，液位傳感器與管和壓力傳感器一起構(gòu)成一個安裝在容器的開口中的結(jié)構(gòu)單元。這將能夠簡化對液位傳感器的安裝，并在必要時簡化對液位傳感器的更換，因為可以將液位傳感器整個作為預組裝的結(jié)構(gòu)單元安裝在容器的開口中，并在進行維護和更換時將其從容器開口中再次取出。為此，優(yōu)選將液位傳感器可松脫地與容器壁連接。此外，優(yōu)選在液位傳感器和位于容器的開口區(qū)域中的容器壁之間設置密封件，該密封件在安裝了液位傳感器后使容器對外密封，從而當容器中的水升高超過正常運行時的最大液位時，可以防止水從容器中流出。優(yōu)選將用于接收液位傳感器的開口設置在容器的頂部。通過相應的密封將實現(xiàn)即便是當水要完全充滿容器時，水也不會從用于液位傳感器的開口向外流出。優(yōu)選使容器的開口被螺紋所環(huán)繞，并且液位傳感器具有相對應的螺紋，由此可以使液位傳感器通過該相對應的螺紋在容器的螺紋上擰緊。由此可以將整個液位傳感器在開口中與容器壁擰緊。容器優(yōu)選由合成材料制成，其優(yōu)選在開口區(qū)域內(nèi)具有向外伸出的圓柱形輪緣，在輪緣的外側(cè)或內(nèi)側(cè)上設置螺紋。液位傳感器以在液位傳感器的上端部區(qū)域中的對應螺紋擰入該螺紋中。液位傳感器可以在其上端部具有傳感器殼體，在該傳感器殼體中設置壓力傳感器，并使所述的管從傳感器殼體垂直向下延伸。這樣，在該傳感器殼體上可以 相應地設置對應的螺紋，以擰入位于容器壁上的螺紋中。優(yōu)選在所述螺紋的區(qū)域中還設置用于所述密封件的插口。替代或附加地，可以將密封件與液位傳感器或容器壁固定連接，例如直接注塑在密封件上。


下面參照附圖對本發(fā)明進行示例性說明，其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的廢水提升裝置的整體視圖，圖2示出了這種廢水提升裝置的液位傳感器的截面圖，圖3示出了如圖2所示的、其中設置有壓力傳感器的液位傳感器的上端部的放大視圖。 其中，附圖標記說明如下2 容器4 輸入口6用于泵的插口8 壓力套管(Druckstutzen)9 頂部10液位傳感器12傳感器殼體14 輪緣16內(nèi)螺紋18 套管(Stutzen)20密封環(huán)22 管24下端部26上端部28 插口30壓差傳感器32，34壓力接收區(qū)36，38 通道40內(nèi)部空間42保護套筒44下端部46上端部48 螺栓49卡口連接件50最低液位52第二、較高的液位54 空氣56下端部X垂直方向。
具體實施方式
如圖所示的廢水提升裝置具有容器2，其具有至少一個輸入口 4，液體或廢水通過該輸入口流入容器2的內(nèi)部。此外，容器2還具有用于泵(在此未示出)的插口 6，泵將容器內(nèi)部的廢水通過壓力套管8輸送到所連接的壓力管道或輸出管道中。液位傳感器10從容器的頂部9通過開口安裝在容器2中。下面將根據(jù)圖2和圖3對該液位傳感器10的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。液位傳感器10在其上端部具有傳感器殼體12，該傳感器殼體在其外周上具有指向底部的圓柱形輪緣14，該輪緣具有內(nèi)螺紋16。內(nèi)螺紋16用于與位于套管18上的外螺紋相接合，套管18從容器2的頂部9向上突出并圍繞用于接收液位傳感器10的開口。為了將傳感器殼體12密封在套管18上，在輪緣14的內(nèi)部設置密封環(huán)20，其在安裝了液位傳感器10時密封地貼靠在套管18的上面。管22從傳感器殼體12垂直向下伸展。管22在其下端部24是開放的，在其上端部26是封閉的。在此，上端部26由傳感器殼體12的下部12a密封地封閉。傳感器殼體12的下部12a在傳感器殼體12的內(nèi)部具有插口 28(見圖3),壓差傳感器30安裝在該插口中。壓差傳感器30具有兩個朝向相反的壓力接收區(qū)或壓力接受面32和34。插口 28和壓差傳感器30的外表設計為，使壓力接收區(qū)32和34彼此分開。壓力接收區(qū)32通過設置在插口 28上的通道36與管22的內(nèi)部相連，也就是說，通道36在上端部26上通入管22的內(nèi)部。第二壓力接收區(qū)34通過通道38與圍繞管22的容器2的內(nèi)部空間40相連。管22徑向間隔開地由保護套筒42所圍繞。保護套筒42同樣構(gòu)造為管狀的，并沿垂直方向X伸展。在此，保護套筒的下端部44和上端部46分別被構(gòu)造為開放的，即，朝向容器2的內(nèi)部空間40開放。保護套筒42通過螺栓48固定在管22上。此外，該保護套筒在其上端部通過卡口連接件49與傳感器殼體12的下部12a相連接。保護套筒42的下端部44垂直地位于管22的下端部24以下。在此，這樣構(gòu)造保護套筒42并將其設置在容器2中，使下端部44位于在廢水提升裝置正常運行時出現(xiàn)在容器2中的最低液位50以下。由此將確保保護套筒42的下端部總是浸入在廢水中。通過這種方式可以防止通過輸入口 4進入容器2中并漂浮在廢水上的污物(例如油、脂肪和泡沫)進入保護套筒42的內(nèi)部。由此使這些污物留在保護套筒42的外面。由于管22被設置在保護套筒42的內(nèi)部，因此，通過這種方式將阻止這類污物進入管22中。這樣確定管22的尺寸并將其設置為使其開放的下端部24在最低水位或最低液位50時位于該最低液位之上，從而在這種情況下使管22通過保護套筒42的內(nèi)部和其相對于容器2的內(nèi)部空間40開放的上端部46通風。如果現(xiàn)在有更多的廢水流入容器2中，容器中的液位上升，例如升高至第二、較高的液位52。在第二較高的液位52上，管22的下端部24浸入廢水中。通過這種方式還使廢水在管22的內(nèi)部升高并朝向管22的上端部26壓縮位于其中的空氣54。這將導致在管22內(nèi)部的空氣54的壓力上升。這種壓力上升與管22內(nèi)部的液位上升成比例。這種壓力上升通過壓力傳感器30來檢測。在此，壓力接收區(qū)32檢測管22中的空氣54的內(nèi)壓，與此同時第二壓力接收區(qū)34檢測容器2的內(nèi)部40中的內(nèi)壓。通過這種方式，利用壓差傳感器30僅檢測由液位上升在管22內(nèi)部引起的壓力差，從而使容器2的內(nèi)部40中的絕對壓力的上升對測量結(jié)果沒有影響。因此壓差傳感器30提供與容器2中廢水的高度水平成比例的輸出信號，該輸出信號由控制裝置(在此未示出)進行處理，以接通和關(guān)閉泵。由于一旦液位超過管22的下端部24，壓差傳感器30就將檢測到持續(xù)上升的壓力信號，因此也可以連續(xù)地檢測水位或液位的上升，并可以在控制裝置中設定任意不同的開關(guān)閾值，例如用以接通更多的泵，必要時還可以改變開關(guān)閾值。就此而言，在這里可以實現(xiàn)容易的調(diào)整，而這例如在利用機械液位開關(guān)是無法實現(xiàn)的。由于空氣54不能從管22的內(nèi)部逸出，因此就是在液位繼續(xù)升高至容器2的上部時，該空氣體積54也能夠阻止液體或廢水進入通道36并與壓力傳感器30的壓力接收區(qū)32發(fā)生接觸。通過這種方式可以在該區(qū)域中可靠地保護壓力傳感器不接觸廢水。通過這種方式還可以防止對通道36的污染或可能的堵塞。通道38在垂直位于輪緣14的下端部56的上方的位置上通入輪緣14的內(nèi)部。輪 緣14通過這種方式形成向下開放的鐘狀或袋狀物體。該鐘狀或袋狀物體僅朝向其下端部56是開放的并且向上密封封閉。由此將實現(xiàn)當廢水在容器2中升高至容器的上部時，盡管廢水可以升高至輪緣14的下端部56，但是卻將空氣封閉在輪緣14的內(nèi)部，從而使輪緣14內(nèi)部的廢水基本上不能再繼續(xù)上升，特別是不能達到通道38的出口的垂直高度。通過這種方式能夠可靠地保證就是當水完全充滿容器2時，也不能進入通道38中。由此也可靠地保護了通道38和壓差傳感器30的第二壓力接收區(qū)34不受容器2中廢水的污染。由此可見，在此示出的液位傳感器10也可以沒有可移動的部件，由此就已經(jīng)提高了運行的可靠性。另一方面，將傳感器的所有對于實際測量重要的組成部分，即特別是壓差傳感器30設置為，使它們不能與容器內(nèi)部的液體接觸。通過這種方式將可靠地保護實際的測量元件不受液體的污染。
權(quán)利要求
1.一種廢水提升裝置，具有容器(2)和設置在該容器中的液位傳感器(10)，其特征在于，所述液位傳感器(10)具有在所述容器(2)中垂直延伸的管(22)，該管的上端部(26)構(gòu)成為封閉的，該管的下端部(24)是開放的；以及具有設置在所述管(22)內(nèi)或與所述管(22)的內(nèi)部相連接的壓力傳感器(30)。
2.如權(quán)利要求I所述的廢水提升裝置，其特征在于，所述壓力傳感器(30)設置在所述管(22)的上端部的區(qū)域(26)中，或者在所述管(22)的上端部的區(qū)域(26)中與所述管(22)的內(nèi)部(26)相連。
3.如權(quán)利要求I或2所述的廢水提升裝置，其特征在于，所述壓力傳感器是壓差傳感器(30)，在所述容器(2)的內(nèi)部(40)，該壓差傳感器的第一壓力接收面(32)與所述管(22)的內(nèi)部相連，該壓差傳感器的第二壓力接收面(34)與所述管(22)的周圍環(huán)境相連。
4.如前面任一項權(quán)利要求所述的廢水提升裝置，其特征在于，所述管(22)在外周上徑向隔開地由管狀保護套筒(42)圍繞，該保護套筒的上端部(46)和下端部(44)構(gòu)成為開放的，并且其下端部(44)垂直地位于所述管(22)的下端部(24)的下方。
5.如權(quán)利要求4所述的廢水提升裝置，其特征在于，所述保護套筒(42)的下端部(44)中垂直地位于所述容器(2)中的最低水位(50)以下。
6.如前面任一項權(quán)利要求所述的廢水提升裝置，其特征在于，所述壓力傳感器(30)在所述容器(2)內(nèi)部設置于所述容器的頂部(9)上。
7.如前面任一項權(quán)利要求所述的廢水提升裝置，其特征在于，所述壓力傳感器(30)的至少一個朝向所述容器(2)內(nèi)部(40)的壓力接收面(34)置于袋狀物體中，該袋狀物體僅在其朝向所述容器(2)的內(nèi)部(40)的底部(56)上是開放的。
8.如前面任一項權(quán)利要求所述的廢水提升裝置，其特征在于，所述液位傳感器(10)與所述管(22)和所述壓力傳感器(30) —起構(gòu)成為一個安裝在所述容器(2)的開口中的結(jié)構(gòu)單元。
9.如權(quán)利要求8所述的廢水提升裝置，其特征在于，所述開口由螺紋環(huán)繞，并且所述液位傳感器(10)具有對應的螺紋(16)，所述液位傳感器借助該對應的螺紋(16)擰緊在所述容器(2)的螺紋上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢水提升裝置，其具有容器(2)和設置在該容器中的液位傳感器(10)，其中，該液位傳感器(10)具有在該容器(2)中垂直延伸的管(22)，該管的上端部(26)構(gòu)成為封閉的，而下端部(24)為開放的；以及具有設置在該管(22)內(nèi)部或與該管(22)的內(nèi)部相連接的壓力傳感器(30)。
文檔編號E03F5/22GK102644319SQ20121003743
公開日2012年8月22日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者亨寧·于爾格斯, 拉爾夫·朔梅克 申請人:格倫德福斯管理聯(lián)合股份公司