專利名稱：復(fù)合讀數(shù)位移傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于位移測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用磁、光、機(jī)、電的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器。
背景技術(shù)：
目前已有許多種位移傳感器，有機(jī)械型的、有電磁型的，也有光電型的。這些位移傳感器有的應(yīng)用范圍較窄，有的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有的測量精度不高，使用效果不好，有的功能單一，不能滿足要求。實(shí)用新型專利ZL223528.6提供了一種位移傳感器，由一個(gè)位移傳感組件和一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器所組成，位移傳感組件包括一封閉式固定管，一對設(shè)置在固定管上、下端的導(dǎo)輪，圍繞在下、下導(dǎo)輪間的滑線，固定在一側(cè)滑線上的內(nèi)磁元件，套在固定管外壁上可上、下滑動的外磁元件所組成，旋轉(zhuǎn)編碼器固定在導(dǎo)輪軸上，將直線位移轉(zhuǎn)換成角位移信號，輸送到二次儀表上，顯示出來，可用于高精度檢測、定位和其它位移測量。只是功能較單一。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種將磁、光、電、機(jī)融為一體的可以用多種方式給出檢測結(jié)果的位移傳感器，既可以用機(jī)械式計(jì)數(shù)器顯示液位位移量，又可以用二次儀表顯示，也可以用計(jì)算機(jī)來顯示、貯存和用于控制液位。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種能防止導(dǎo)輪和滑線之間產(chǎn)生滑移的導(dǎo)輪—滑線組合。
本實(shí)用新型的再一個(gè)目的是提供一種可以檢測同一容器內(nèi)裝不同比重并且互不相溶的液體的各自液位的位移傳感器。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
按照本實(shí)用新型的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，包括封閉式管件，裝在此管件外壁上的浮子，浮子內(nèi)的外磁元件，裝在管件內(nèi)的下導(dǎo)輪和上導(dǎo)輪，繞過導(dǎo)輪的滑線，裝在管件頂部外殼內(nèi)的上導(dǎo)輪軸上的數(shù)碼盤，信號線接頭，其特征在于(1)封閉式管件采用剛性管或具有足夠強(qiáng)度的可彎曲軟管，(2)上導(dǎo)輪采用齒輪型導(dǎo)輪，滑線可采用與導(dǎo)輪相配合的金屬軟線或齒條、鏈條或金屬孔帶型滑線，
(3)在上導(dǎo)輪上方，管件頂部外殼內(nèi)設(shè)置一齒輪與齒輪型上導(dǎo)輪相嚙合，該齒輪通過一組傘齒輪與機(jī)械式計(jì)數(shù)器的傳動軸相連接，(4)用一根軟軸將上導(dǎo)輪的軸和下機(jī)械式計(jì)數(shù)器的傳動軸相連接，用信號線將信號線接頭分別與二次儀表和計(jì)算機(jī)相連接。
所述的具有足夠強(qiáng)度的可彎曲軟管可采用金屬波紋管、金屬螺旋管、橡膠管、尼龍管或塑料管。
按照本實(shí)用新型的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，其特征在于所述的數(shù)碼盤為增量型或絕對型光碼盤或電碼盤，相應(yīng)的信號導(dǎo)線接頭為光纖頭或電信號接頭，相應(yīng)的信號線采用光纖或電纜線，分別形成復(fù)合讀數(shù)位移傳感器或復(fù)合讀數(shù)電位移傳感器。
按照本實(shí)用新型的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，所述的管件的下部設(shè)一個(gè)下液位浮子，上部設(shè)一個(gè)上液位浮子，浮子內(nèi)各設(shè)一個(gè)外磁元件，在固定管內(nèi)下端并列設(shè)置一個(gè)下液位下導(dǎo)輪和一個(gè)上液位下導(dǎo)輪，在固定管內(nèi)的上端并列設(shè)置一個(gè)下液位上導(dǎo)輪和一個(gè)上液位上導(dǎo)輪，兩根滑線分別圍繞著兩組導(dǎo)輪，滑線上固定著內(nèi)磁元件，在兩個(gè)上導(dǎo)輪軸上分別設(shè)置下液位編碼器和上液位編碼器，與兩個(gè)編碼器相對應(yīng)地設(shè)置下液位信號線接頭和上液位信號線接頭，用信號線與二次儀表及計(jì)算機(jī)相連接，兩個(gè)機(jī)械式計(jì)數(shù)器分別通過傘齒輪組與兩根齒輪式上導(dǎo)輪的軸相配合。
按照本實(shí)用新型的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，所述的內(nèi)、外磁元件采用陣列磁元件，兩者處于耦合狀態(tài)。
按照本實(shí)用新型的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，所述的上、下導(dǎo)輪滑道為圓弧形滑道，所述的肖線為金屬軟線或高度合成纖維軟線。
所述的上、下導(dǎo)輪滑道為平齒形齒輪，所述的滑線為與此平齒輪相嚙合的齒條型滑線。
所述的上、下導(dǎo)輪滑道為帶有尖齒形齒輪，所述的滑線為與尖齒型齒輪相嚙合的鏈條。
所述的上、下導(dǎo)輪滑道為帶柱形齒的齒輪，所述的滑線為與此帶柱形齒的齒輪相嚙合的金屬孔帶。
采用本實(shí)用新型的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，容器內(nèi)液位波動使磁浮子上下浮動，在內(nèi)磁元件的帶動下，滑線產(chǎn)生移動，帶動導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動，上導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動帶動數(shù)碼盤轉(zhuǎn)動，信號線將數(shù)碼盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的信號送到二次儀表或計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。齒條式滑線的移動帶動機(jī)械計(jì)數(shù)器軸轉(zhuǎn)動，顯示出液位信息。
采用兩組導(dǎo)輪的實(shí)施方案時(shí)，可以檢測出裝在同一容器內(nèi)的不同比重而又互不相溶的兩種液體液面和界面位置。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方案的示意圖。
圖3為本實(shí)用新型圓弧形滑道導(dǎo)輪組示意。
圖4為本實(shí)用新型平齒形齒輪滑道導(dǎo)輪組示意圖。
圖5為本實(shí)用新型尖齒形齒輪滑道導(dǎo)輪組示意圖。
圖6為本實(shí)用新型柱形齒齒輪滑道導(dǎo)輪組示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，包括封閉式管件3，裝在此管件3外壁上的浮子5，浮子5內(nèi)的外磁元件，裝在管件3內(nèi)的下導(dǎo)輪2和上導(dǎo)輪9，繞過導(dǎo)輪的滑線4，裝在管件3頂部外殼內(nèi)的上導(dǎo)輪9軸上的數(shù)碼盤8，信號線接頭7，其特征在于(1)封閉式管件3采用剛性管或具有足夠強(qiáng)度的可彎曲軟管，(2)上導(dǎo)輪采用齒輪型導(dǎo)輪，滑線4可采用與導(dǎo)輪相配合的金屬軟線或齒條、鏈條或金屬孔帶型滑線，(3)在上導(dǎo)輪上方，管件3頂部外殼內(nèi)設(shè)置一齒輪10與齒輪型上導(dǎo)輪相嚙合，該齒輪10通過一組傘齒輪與機(jī)械式計(jì)數(shù)器11的傳動軸相連接，(4)用一根軟軸(13)將上導(dǎo)輪9的軸和下機(jī)械式計(jì)數(shù)器16的傳動軸相連接，用信號線12將信號線接頭7分別與二次儀表14和計(jì)算機(jī)15相連接。
所述的具有足夠強(qiáng)度的可彎曲軟管可采用金屬波紋管、金屬螺旋管、橡膠管、尼龍管或塑料管。
所述的數(shù)碼盤8為增量型或絕對型光碼盤或電碼盤，相應(yīng)的信號線接頭為光纖頭或電信號接頭，相應(yīng)的信號線采用光纖或電纜線。采用光碼盤和光纖頭時(shí)，構(gòu)成復(fù)合讀數(shù)光纖位移傳感器，采用電碼盤時(shí)，構(gòu)成復(fù)合讀數(shù)電位移傳感器。
如圖2所示，在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方式中在所述的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，其特征在于所述的管件3的下部設(shè)一個(gè)下液位浮子5’，上部設(shè)一個(gè)上液位浮子5，浮子內(nèi)各設(shè)一個(gè)外磁元件，在管件3內(nèi)下端并列設(shè)置一個(gè)下液位下導(dǎo)輪2’和一個(gè)上液位下導(dǎo)輪2，在管件3內(nèi)的上端并列設(shè)置一個(gè)下液位上導(dǎo)輪9’和一個(gè)上液位上導(dǎo)輪9，兩根滑線4’、4分別圍繞著兩組導(dǎo)輪，滑線4’、4上固定著內(nèi)磁元件6’，6，在兩個(gè)上導(dǎo)輪軸上分別設(shè)置下液位編碼器8’和上液位編碼器8，與兩個(gè)編碼器相對應(yīng)地設(shè)置下液位信號線接頭7’和上液位信號線接頭7，用信號線12將信號線接頭與二次儀表14和計(jì)算機(jī)15相連接，兩個(gè)機(jī)械式計(jì)數(shù)器分別通過傘齒輪組與兩根齒輪式上導(dǎo)輪的軸相配合。
本實(shí)用新型的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，所述的內(nèi)、外磁元件采用陣列磁元件，兩者處于耦合狀態(tài)。
如圖3所示，所述的上、下導(dǎo)輪滑道為圓弧形滑道，所述的肖線為金屬軟線或高度合成纖維軟線。
如圖4所示，所述的上、下導(dǎo)輪滑道為平齒形齒輪，所述的滑線為與此平齒輪相嚙合的齒條型滑線。
如圖5所示，所述的上、下導(dǎo)輪滑道為帶有尖齒形齒輪，所述的滑線為與尖齒型齒輪相嚙合的鏈條。
如圖6所示，所述的上、下導(dǎo)輪滑道為帶柱形齒的齒輪，所述的滑線為與此帶柱形齒的齒輪相嚙合的金屬孔帶。
由上液位下導(dǎo)輪2和上導(dǎo)輪9、上液位滑線4、上液位數(shù)碼盤8、計(jì)數(shù)器11等組成上液位傳感元件，由下液位導(dǎo)輪2’和上導(dǎo)輪9’、下液位滑線4’、下液位數(shù)碼盤8’、計(jì)數(shù)器11’等組成下液位傳感元件，組合成雙液位復(fù)合讀數(shù)位移傳感器。成為最完整的位移傳感器，既可以測量液位，又可以測量界面。
圖1中的標(biāo)號1為下導(dǎo)輪軸。
采用本實(shí)用新型的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，既可測量單液位，又可測量雙液位，既有機(jī)械式計(jì)數(shù)器讀數(shù)，又有二次儀表和計(jì)算機(jī)讀數(shù)，使位移傳感器充分發(fā)揮其監(jiān)測、控制液位的作用，既可測量液位變化量，又可測量機(jī)械位移量，測量精度高，安全可靠，實(shí)用性強(qiáng)。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，包括封閉式管件(3)，裝在此管件(3)外壁上的浮子(5)，浮子(5)內(nèi)的外磁元件，裝在管件(3)內(nèi)的下導(dǎo)輪(2)和上導(dǎo)輪(9)，繞過導(dǎo)輪的滑線(4)，裝在管件(3)頂部外殼內(nèi)的上導(dǎo)輪(9)軸上的數(shù)碼盤(8)，信號線接頭(7)，其特征在于(1)封閉式管件(3)采用剛性管或具有足夠強(qiáng)度的可彎曲軟管，(2)上導(dǎo)輪采用齒輪型導(dǎo)輪，滑線(4)可采用與導(dǎo)輪相配合的金屬軟線或齒條、鏈條或金屬孔帶型滑線，(3)在上導(dǎo)輪上方，管件(3)頂部外殼內(nèi)設(shè)置一齒輪(10)與齒輪型上導(dǎo)輪相嚙合，該齒輪(10)通過一組傘齒輪與機(jī)械式計(jì)數(shù)器(11)的傳動軸相連接，(4)用一根軟軸(13)將上導(dǎo)輪(9)的軸和下機(jī)械式計(jì)數(shù)器(16)的傳動軸相連接，用信號線(12)將信號線接頭(7)分別與二次儀表(14)和計(jì)算機(jī)(15)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，其特征在于所述的具有足夠強(qiáng)度的可彎曲軟管可采用金屬波紋管、金屬螺旋管、橡膠管、尼龍管或塑料管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，其特征在于所述的數(shù)碼盤為增量型或絕對型光碼盤或電碼盤，相應(yīng)的信號導(dǎo)線接頭為光纖頭或電信號接頭，相應(yīng)的信號線采用光纖或電纜線，分別形成復(fù)合讀數(shù)光纖位移傳感器或復(fù)合讀數(shù)電位移傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，其特征在于所述的管件(3)的下部設(shè)一個(gè)下液位浮子(5’)，上部設(shè)一個(gè)上液位浮子(5)，浮子內(nèi)各設(shè)一個(gè)外磁元件，在固定管(3)內(nèi)下端并列設(shè)置一個(gè)下液位下導(dǎo)輪(2’)和一個(gè)上液位下導(dǎo)輪(2)，在固定管(3)內(nèi)的上端并列設(shè)置一個(gè)下液位上導(dǎo)輪(9’)和一個(gè)上液位上導(dǎo)輪(9)，兩根滑線分別圍繞著兩組導(dǎo)輪，滑線上固定著內(nèi)磁元件，在兩個(gè)上導(dǎo)輪軸上分別設(shè)置下液位編碼器(8’)和上液位編碼器(8)，與兩個(gè)編碼器相對應(yīng)地設(shè)置下液位信號線接頭(7’)和上液位信號線接頭(7)，用信號線(12)將信號線接頭與二次儀表(14)及計(jì)算機(jī)(15)相連接，兩個(gè)機(jī)械式計(jì)數(shù)器分別通過傘齒輪組與兩根齒輪式上導(dǎo)輪的軸相配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，其特征在于所述的內(nèi)、外磁元件采用陣列磁元件，兩者處于耦合狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，其特征在于所述的上、下導(dǎo)輪滑道為圓弧形滑道，所述的滑線為金屬軟線或高強(qiáng)度合成纖維軟線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，其特征在于所述的上、下導(dǎo)輪滑道為平齒形齒輪，所述的滑線為與此平齒輪相嚙合的齒條型滑線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，其特征在于所述的上、下導(dǎo)輪滑道為帶有尖齒形齒輪，所述的滑線為與尖齒型齒輪相嚙合的鏈條。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，其特征在于所述的上、下導(dǎo)輪滑道為帶柱形齒的齒輪，所述的滑線為與此帶柱形齒的齒輪相嚙合的金屬孔帶。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種將磁、光、電、機(jī)融為一體的復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，包括固定管、導(dǎo)輪—滑線組合、數(shù)碼盤—信號線組合，機(jī)械式計(jì)數(shù)器、二次儀表和計(jì)算機(jī)顯示測量結(jié)果。由于采用齒輪型導(dǎo)輪和與之相配合的滑線齒條型滑線或金屬孔帶，防止了兩者之間的滑移，由于采用了雙液位檢測裝置，既可測量液位，又可測量液體界面。采用光碼盤—光纖組合可構(gòu)成復(fù)合讀數(shù)光纖位移傳感器；采用電碼盤—電纜線組合可構(gòu)成電位移傳感器。采用具有足夠強(qiáng)度的可彎曲軟管制成固定管件，可以將固定管件做得很長來滿足測量很深的液位的要求，又便于傳感器的運(yùn)輸和安裝。本復(fù)合讀數(shù)位移傳感器，功能齊全，檢測精度高，使用效果好，既可測量液位變化量，又可測量機(jī)械位移量。
文檔編號G01F23/00GK2685840SQ20042003090
公開日2005年3月16日 申請日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者王福雙 申請人:王福雙