船用遠程比例磁翻板液位計的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種船用遠程比例磁翻板液位計，其包括：艙內單元、連接單元、磁翻板單元。其根據(jù)磁極耦合原理、阿基米德定律巧妙地結合滑輪傳動和變速原理實現(xiàn)油艙液位的便捷觀察和信號遠程傳輸，減少磁翻板的占用空間。
【專利說明】船用遠程比例磁翻板液位計

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及船用設備領域，具體而言設計一種船用遠程比例翻板液位計。

【背景技術】
[0002]磁翻板液位計主要用于油罐、油槽、油艙和鍋爐等裝載液體容器液位的本地測量。按照安裝方式的不同，現(xiàn)有磁翻板液位計主要有頂裝和側裝兩種方式，其結構如圖1和圖2所示。
[0003]頂裝式磁翻板液位計主要由絲堵1、上導管2、磁性頭3、連桿4、抱箍5、連接法蘭
6、浮子7、下導管8、磁翻柱9和面板10組成，具有在頂部測量地下油罐的液位高度的功能。由圖1可以看出，頂裝式磁翻板液位計通過下導管8和連接法蘭6與油罐進行連接，下導管8內的浮子7在浮力的作用下，隨油罐內液面的升降而升降，并通過連桿4帶動磁性頭3進行隨液面上下移動，磁性頭3的磁性傳遞給磁翻柱9，推動由紅、白兩個半圓柱組成的磁翻柱9翻轉180°，紅、白交界處即為油罐液位的高度，
[0004]側裝式磁翻板液位計主要由絲堵1、抱箍2、面板3、連桿4、磁浮子5、磁翻柱6、排污閥7、連接法蘭8和主導管9組成，具有等高度測量油罐液位的功能。由圖2可以看出，側裝式磁翻板液位計通過管路和連接法蘭8與油罐組成連通器，主導管9內的液面和油罐內的液面高度相同，主導管9內的磁浮子5在液體浮力的作用下，隨油罐內液面的升降而升降，從而實現(xiàn)油罐液位的測量。
[0005]由圖1和圖2可以看出，頂裝式磁翻板液位計僅能在油罐液位垂直向上的方向上實現(xiàn)油罐液位的測量，側裝式磁翻板液位計僅能在油罐液位水平的方向上實現(xiàn)油罐液位的顯示，并且兩種磁翻板液位計的磁翻板長度均需大于等于油罐的高度。
[0006]隨著油船安全性、可靠性和環(huán)保性的發(fā)展要求，油艙設置呈現(xiàn)出油艙容積增大、分層數(shù)目增多、隔離艙空間變小的趨勢，現(xiàn)有的磁翻板液位計對液位測量方向和空間的要求無法滿足油艙液位便捷測量的發(fā)展需求。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明正是基于現(xiàn)有技術的上述缺陷而提出的。本發(fā)明要解決的技術問題是:提供一種船用遠程比例翻板液位計以便于能夠在便于人員觀察的艙室，遠程、比例地測量油艙液位，克服現(xiàn)有船用磁翻板液位計對測量方向和空間的苛刻要求，實現(xiàn)在大油艙、小隔離艙情況下，油艙液位的便捷測量。
[0008]為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的第一個方面提供了一種船用遠程比例磁翻板液位計，包括:艙內單元、連接單元、磁翻板單元。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面提供了一種船用遠程比例磁翻板液位計，包括:艙內單元、連接單元、磁翻板單元；所述艙內單元所述艙內單元包括浮子，所述浮子能夠漂浮于被測液體之上，根據(jù)所述液體的液面變化浮動而上下運動；所述連接單元包括:艙外導管、聚乙烯線、單滑輪模塊、雙滑輪模塊；所述聚乙烯線的一端通過緊固件與所述浮子連接，從而被上下移動的浮子拉動；所述艙外導管設置在所述油艙之外，以從外部保護所述聚乙烯線；所述單滑輪模塊，用于根據(jù)需要調整所述聚乙烯線的走向；所述雙滑輪模塊，用于成比例將所述浮子的運動輸出到所述磁翻板單元的磁性塊上，所述雙滑輪模塊包括同軸設置的第一滑輪和第二滑輪，所述第一滑輪的直徑大于所述第二滑輪，浮子的第一聚乙烯線固定設置在所述第一滑輪的圓周上；連接所述磁翻板單元的聚乙烯線固定設置在第二滑輪的圓周上；所述磁翻板單元包括磁性塊，所述磁性塊與第二滑輪上的聚乙烯線相連，根據(jù)所述第二滑輪上的聚乙烯線的運動顯示液位。
[0010]優(yōu)選地，所述艙內單元還包括艙內導管，所述艙內導管與容納所述液體的艙固定連接，所述浮子容納于所述導管的內部空間；所述艙內導管周向帶有若干通孔。
[0011]優(yōu)選地，所述艙外導管設置在容納所述液體的艙之外，依據(jù)需要設置成合適的形狀。
[0012]優(yōu)選地，所述單滑輪模塊包括緊固件、滑輪、殼體和中心軸；所述殼體形成為彎管，所述彎管上設置有用于連接的緊固件，所述殼體上還固定有軸承，所述軸承用于承載所述中心軸，從而使得所述滑輪能夠繞著所述中心軸旋轉。
[0013]優(yōu)選地，所述單滑輪模塊和/或所述雙滑輪模塊的滑輪外圓周上設置有凹槽，所述凹槽的姐面為半圓形，在所述凹槽的開口上設置了卡緊擋板，所述卡緊擋板置于所述槽開口上，所述卡緊擋板包括第一板和第二板，所述第一板和滑輪外周凹槽的第一壁相連，所述第二板與滑輪外周凹槽的第二壁相連，所述第一板和第二板相互覆蓋，以形成縫隙供所述聚乙烯線進入到所述凹槽中。
[0014]優(yōu)選地，所述第一滑輪和第二滑輪一體或分體設置。
[0015]優(yōu)選地,第一滑輪和第二滑輪半徑的比值范圍為I?5。
[0016]優(yōu)選地，所述磁翻板單元包括面板、磁翻柱、抱箍、變送器限位、排污閥、信號處理模塊、變送測量管、磁性塊和主導管15，其中磁性塊與所述隨聚乙烯線固定連接，變送測量管內對齊排列著一排干簧管，所述磁性塊的上下移動觸發(fā)相應位置的干簧管動作，經過測量和信號處理模塊的變動，轉換成4?20mA的電流信號。
[0017]優(yōu)選地，在磁性塊上開左右對稱的通孔，從而同時實現(xiàn)磁性塊上下移動過程中力的平衡和對變送測量管和磁翻柱的磁作用力。
[0018]通過本發(fā)明的上述方案，相比傳統(tǒng)磁翻板液位計，遠程比例磁翻板液位計降低了測量方向和安裝空間的要求，實現(xiàn)了在大油艙、小隔離艙的情況下，在方便人員操作的艙室遠程比例顯示油艙液位的功能，能夠滿足油艙便捷、可靠測量、顯示和遠程傳輸油艙液位的需求，具有便捷、可靠、環(huán)境適應強等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術頂裝式磁翻板液位計結構示意圖；
[0020]圖2為現(xiàn)有技術側裝式磁翻板液位計結構示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明實施例的遠程比例磁翻板液位計應用背景；
[0022]圖4為本發(fā)明實施例的遠程比例磁翻板液位計的結構示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明實施例的單滑輪模塊結構示意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明實施例的雙滑輪模塊結構示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明實施例的磁性塊的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行進一步地說明，然而下述【具體實施方式】僅僅是對本發(fā)明優(yōu)選方案的舉例，并不能夠理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0027]圖3示出了本發(fā)明實施例的現(xiàn)有技術遠程比例磁翻板液位計的一種應用背景，例如在船舶中，存在著多層油艙，如圖3所示，上層油艙包括I號油艙、2號油艙、3號油艙；下層油艙包括4號油艙、5號油艙、6號油艙。下層油艙處于底艙的位置，上層油艙位于第五甲板上。如果要想從圖3中第四甲板的泵艙中讀取上述底艙中5號油艙的液位，采用現(xiàn)有技術將無法實現(xiàn)。而本發(fā)明實施例正是為了解決現(xiàn)有技術中對于液位計的安裝位置和尺寸要求而提出的。
[0028]本發(fā)明實施例的遠程比例磁翻板液位計的結構如圖4所示。包括艙內單元、連接單元、磁翻板單元。
[0029]其中，所述艙內單元包括浮子1，浮子I為采用鋁合金制成的薄壁浮球，所述浮子能夠漂浮于被測艙體內所容納的液體之上，因而當被容置的液體的液面上變浮動時，所述浮子I也會隨之浮動，以便于顯示所述液體的液位信息。
[0030]優(yōu)選地，所述艙內單元進一步包括艙內導管2，所述艙內導管2與油艙固定設置，所述浮子I容納于所述導管2的內部空間，以限制浮子的運動范圍，從而提高液位測量的精確程度。優(yōu)選地，所述艙內導管2采用不銹鋼材質，長度在2?10m，壁厚在1.5?3.5mm,周向帶有若干通孔的DN50的鋼管制成，鋼管底部與油艙通過法蘭連接，以增強艙內導管2的強度。
[0031]所述連接單元包括:單滑輪模塊3、艙外導管4、聚乙烯線5、雙滑輪模塊6。
[0032]其中，所述聚乙烯線5的一端通過緊固件與所述浮子連接，從而被運動的浮子拉動。本發(fā)明實施例中優(yōu)選采用的聚乙烯線具有柔軟、耐腐蝕、耐磨、韌性高的特性，由于采用上述聚乙烯線是柔性的，可以按照需要設計不同的線路從而將浮子的運動傳送到磁翻板單元。同時由于具有耐腐蝕、耐磨、韌性高的特性，從而能夠保證壽命和耐用性。
[0033]所述艙外導管4設置在所述油艙之外，以從外部保護所述聚乙烯線。所述艙外導管可以依據(jù)需要設置成合適的形狀，其內部設置所述聚乙烯線，并通過滑輪來控制線的方向和張力，這樣就使得本實施例中的裝置在位置上具有較大的使用范圍，從而使得本發(fā)明具備突出的實質性特點和顯著的進步。一種優(yōu)選的艙外導管的材質包括DN20的不銹鋼鋼管。
[0034]所述單滑輪模塊，用于根據(jù)需要調整所述聚乙烯線的走向。所述單滑輪模塊包括緊固件3-1、滑輪3-2、殼體3-3和中心軸3-4，結構如圖5所示。所述殼體形成為彎管，與所述艙外導管相連。其具體的連接結構可以采用緊固件3-1，所述緊固件3-1可以根據(jù)需求采用法蘭或螺紋形式。所述殼體3-3上固定有軸承，所述軸承用于承載所述中心軸3-4，從而使得所述滑輪能夠繞所述中心軸3-4旋轉，以減少聚乙烯線5在滑輪3-2上的摩擦阻力。右側圖為滑輪3-2的放大效果圖，為了減少摩擦，所述滑輪的外圓周上設置有凹槽，所述凹槽的截面采用半圓形結構。進一步優(yōu)選的，在所述凹槽的開口上設置了卡緊擋板，所述卡緊擋板置于所述槽開放側上，所述卡緊擋板包括第一板和第二板，所述第一板和滑輪外周凹槽的第一壁相連，所述第二板與滑輪外周凹槽的第二壁相連，所述第一板和第二板相互覆蓋，以形成縫隙供所述聚乙烯線進入到所述凹槽中。通過設置卡緊擋板避免了在設備產生搖晃或者聚乙烯線出現(xiàn)搖晃時，所述聚乙烯線從所述滑輪的凹槽中脫出，從而提高了整個裝置的穩(wěn)定性。
[0035]所述雙滑輪模塊6，用于成比例將所述浮子的運動輸出到所述磁翻板單元的磁性塊上。所述雙滑輪模塊包括:緊固件6-1、殼體6-2、大滑輪6-3、中心軸6-4、小滑輪6_5組成，結構如圖6所示。
[0036]所述殼體6-2形成為管狀，所述管狀不僅限于支管或彎管，包括適于所述聚乙烯線從一端進入從另一端送出的其他管狀結構。所述緊固件設置在宿舍哦戶殼體上，用于將所述殼體緊固于其他的結構上。所述緊固件同樣可以采用法蘭或者是螺紋緊固的結構來實現(xiàn)。
[0037]所述殼體內部設置有軸承，所述軸承用于承載中心軸6-4，所述大滑輪和所述小滑輪同時固定設置在所述中心軸上，來自所述浮子的第一聚乙烯線固定設置在所述大滑輪的圓周上；連接所述磁翻板單元的聚乙烯線固定設置在小滑輪上。大小滑輪半徑的比值例范圍為I?5。
[0038]根據(jù)在同軸上以相同角速度轉動的滑輪，聚乙烯線5轉動的位移與滑輪的半徑成正比，通過配置半徑成一定比例的大小滑輪，并將兩根聚乙烯線5呈相對布置，實現(xiàn)力的相互平衡和油艙液位的比例顯示。這樣減少了磁翻板的占用空間，一般泵艙的艙室高度為2?3m，結合油艙的高度為2?10m，如果是浮子和磁性體之間的運動距離是相等的關系，也需要設置和油艙高度相同的磁翻板單元，而采用呈比例的顯示，使得磁翻板單元可以設置得較小。從而可以將磁翻板單元安置在相對狹小的空間。
[0039]進一步優(yōu)選地，所述殼體6-2采用不銹鋼材質，大滑輪6-3和小滑輪6_5的圓周上設置有凹槽，所述凹槽的截面為半圓裝，在所述凹槽的開口上覆蓋有帶卡緊擋板，所述卡緊擋板包括第一板和第二板，所述第一板和滑輪外周凹槽的第一壁相連，所述第二板與滑輪外周凹槽的第二壁相連，所述第一板和第二板相互覆蓋，以形成縫隙供所述聚乙烯線進入到所述凹槽中。
[0040]磁翻板單元，用于根據(jù)所述聚乙烯線的運動本地和遠程傳輸液位信息。其包括面板7、磁翻柱8、抱箍9、變送器限位10、排污閥11、信號處理模塊12、變送測量管13、磁性塊14和主導管15組成。其中磁性塊14與所述隨聚乙烯線5固定連接，變送測量管13內整齊排列著一排干簧管，所述磁性塊的上下移動就會觸發(fā)相應位置的干簧管動作，經過測量和信號處理模塊12的變動，轉換成4?20mA的電流信號，從而實現(xiàn)液位信息傳到相應的集控裝置的功能。進一步優(yōu)選地，還可以根據(jù)需要進行信號處理模塊的防爆設計，以滿足爆炸性氣體環(huán)境對電氣設備的要求。
[0041]為了使磁性塊14隨聚乙烯線5上下移動的過程中，通過變送測量管13和信號處理模塊12實現(xiàn)液位信號轉換為標準的電流信號，對磁性塊進行優(yōu)化改進設計，結構如圖7所示，磁性塊14為倒梯形，左右對稱開孔，通過緊固件與聚乙烯線5連接。由圖7可以看出，通過在磁性塊14上開左右對稱的通孔，從而同時實現(xiàn)磁性塊14上下移動過程中力的平衡和對變送測量管13和磁翻柱8的磁作用力。
[0042]通過本發(fā)明實施例的聚乙烯線、單滾輪模塊、雙滾輪模塊和磁翻板模塊的巧妙設計，使傳統(tǒng)磁翻板液位計僅能在垂直方向、水平方向上顯示液位拓展到可在任意方向，人員便于觀察的艙室本地顯示和遠程傳輸液位信息，并且通過雙滾輪模塊的設計，降低磁翻板液位計的安裝空間要求，實現(xiàn)縮比顯示油艙液位高度，同時根據(jù)裝船環(huán)境的要求，對艙內導管、單滾輪和雙滾輪進行改進，提高了設備的環(huán)境適應性、可靠性和維修性。
[0043]相比傳統(tǒng)磁翻板液位計，遠程比例磁翻板液位計降低了測量方向和安裝空間的要求，實現(xiàn)了在大油艙、小隔離艙的情況下，在方便人員操作的艙室遠程比例顯示油艙液位的功能，能夠滿足油艙便捷、可靠測量、顯示和遠程傳輸油艙液位的需求，具有便捷、可靠、環(huán)境適應強等優(yōu)點。
[0044]需要說明的是，以上【具體實施方式】僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選技術方案的舉例，其并不能理解為對本發(fā)明技術方案保護范圍的限制，凡是依照本發(fā)明技術構思的各種變形、替換或者刪減均應納入到本發(fā)明保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種船用遠程比例磁翻板液位計，其特征在于，包括:艙內單元、連接單元、磁翻板單元。
2.一種船用遠程比例磁翻板液位計，其特征在于，包括:艙內單元、連接單元、磁翻板單元； 其中， 所述艙內單元包括浮子，所述浮子能夠漂浮于被測液體之上，根據(jù)所述液體的液面變化浮動而上下運動； 所述連接單元包括:艙外導管、聚乙烯線、單滑輪模塊和雙滑輪模塊；所述聚乙烯線的一端通過緊固件與所述浮子連接，從而被上下移動的浮子拉動；所述艙外導管設置在所述油艙之外，以從外部保護所述聚乙烯線；所述單滑輪模塊，用于根據(jù)需要調整所述聚乙烯線的走向；所述雙滑輪模塊，用于成比例地將所述浮子的運動輸出到所述磁翻板單元的磁性塊上，所述雙滑輪模塊包括同軸設置的第一滑輪和第二滑輪，所述第一滑輪的直徑大于所述第二滑輪，連接浮子的第一聚乙烯線固定設置在所述第一滑輪的圓周上；連接磁翻板單元的第二聚乙烯線固定設置在第二滑輪的圓周上； 所述磁翻板單元包括磁性塊，所述磁性塊與第二滑輪上的聚乙烯線相連，根據(jù)所述第二滑輪上的聚乙烯線的運動控制液位顯示。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的液位計，其特征在于，所述艙內單元還包括艙內導管，所述艙內導管與容納所述液體的艙固定連接，所述浮子容納于所述導管的內部空間；所述艙內導管周向帶有若干通孔。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的液位計，其特征在于，所述艙外導管設置在容納所述液體的艙之外，依據(jù)需要形成合適的形狀。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的液位計，其特征在于，所述單滑輪模塊包括緊固件、滑輪、殼體和中心軸；所述殼體形成為彎管，所述彎管上設置有用于連接的緊固件，所述殼體上還固定有軸承，所述軸承用于承載所述中心軸，從而使得所述滑輪能夠繞著所述中心軸旋轉。
6.根據(jù)權利要求5所述的液位計，其特征在于，所述單滑輪模塊和/或所述雙滑輪模塊的滑輪外圓周上設置有凹槽，所述凹槽的截面為半圓形；在所述凹槽的開口上設置卡緊擋板，所述卡緊擋板包括第一板和第二板，所述第一板和滑輪外周凹槽的第一壁相連，所述第二板與滑輪外周凹槽的第二壁相連，所述第一板和第二板相互覆蓋，以形成縫隙供所述聚乙烯線進入到所述凹槽中。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的液位計，其特征在于，所述第一滑輪和第二滑輪一體或分體設置。
8.根距權利要求7所述的液位計，其特征在于，第一滑輪和第二滑輪半徑的比值范圍為1?5。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的液位計，其特征在于，所述磁翻板單元包括面板、磁翻柱、抱箍、變送器限位、排污閥、信號處理模塊、變送測量管、磁性塊和主導管；其中，磁性塊與所述隨聚乙烯線固定連接，變送測量管內對齊排列著一排干簧管，所述磁性塊的上下移動觸發(fā)相應位置的干簧管動作，經過測量和信號處理模塊的變動，轉換成4?20mA的電流信號。
10.根據(jù)權利要求9所述的液位計，其特征在于，在磁性塊上開左右對稱的通孔，從而同時實現(xiàn)磁性塊上下移動過程中力的平衡和對變送測量管和磁翻柱的磁作用力。
【文檔編號】G01F23/46GK104316142SQ201410508528
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權日:2014年9月28日
【發(fā)明者】李寶柱, 熊玉平, 王如意, 高飛 申請人:中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院