本實用新型涉及液面測試領(lǐng)域，具體為一種沸騰加熱過程中液面變化的精確測量裝置。

背景技術(shù)：

汽車在寒冷氣候行駛時，車前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)會不同程度布有霧氣，嚴(yán)重影響駕駛員視野和駕駛安全。通常基于車載空調(diào)和鼓風(fēng)系統(tǒng)吹熱風(fēng)或冷風(fēng)進(jìn)行除霧處理。汽車整車制造廠家需要基于國家對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對空調(diào)這一除霧能力進(jìn)行量化測試。在測試規(guī)范中，模擬人體呼吸量的精確霧氣發(fā)生裝置是關(guān)鍵，通常為75mg/h/人。

霧氣發(fā)生裝置對液體水(以下簡稱液體)進(jìn)行電加熱，液體沸騰后形成的霧氣排出后會吸附在汽車擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)。霧氣量控制是測試成功的關(guān)鍵。一種有效方法是測試液體在加熱過程中的液位高度變化以表征形成的霧氣量。試驗過程中需求蒸汽量小，且液體在沸騰加熱狀態(tài)時液面波動較大，準(zhǔn)確測量出液面高度的變化難度大。

現(xiàn)有液位測試法主要有浮力式液位測量、靜壓式液位測量、電容式液位測量、超聲波液位測量和雷達(dá)液位測量等。超聲波、雷達(dá)等非接觸測試方法要求傳感器與測試對象間保持一定距離，且對測試環(huán)境要求較高，精度通常在幾個毫米以上，但相對成本較高。浮力式液位測量方法是基于浮子附著于液面且隨液面上下移動來實現(xiàn)對液位高度的測量，其實質(zhì)是將液位的變化轉(zhuǎn)換為機(jī)械位移的變化。但該方法對于沸騰波動液面實時測試精度難以保證，為此，提出一種沸騰加熱過程中液面變化的精確測量裝置用于解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種沸騰加熱過程中液面變化的精確測量裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種沸騰加熱過程中液面變化的精確測量裝置，包括絕緣儲水箱和上蓋，所述絕緣儲水箱底端設(shè)有加熱器，位于所述加熱器內(nèi)的上蓋底端設(shè)有空腔圓管，所述上蓋上固定設(shè)有拉線傳感器，該上蓋右側(cè)依次貫穿設(shè)有排氣口和注水孔，所述空腔圓管內(nèi)設(shè)有浮子，所述浮子固定連接拉線傳感器的拉線，該拉線貫穿空腔圓管的底端，且通過上蓋上的通孔連接拉線傳感器，該浮子頂端設(shè)有防水墊片，所述防水墊片頂端設(shè)有金屬接觸片，所述金屬接觸片和加熱器一接口端電連接，加熱器另一接口端和車載電源正極連接，且金屬接觸片頂端搭接有金屬電極片，所述金屬電極片和車載電源負(fù)極連接，且金屬電極片頂端通過絕緣細(xì)繩固定連接空腔圓管頂端，且空腔圓管上端的右側(cè)面上設(shè)有出氣孔。

優(yōu)選的，所述空腔圓管內(nèi)壁兩側(cè)對稱設(shè)有若干組螺孔，且其中一組螺孔內(nèi)通過螺紋結(jié)構(gòu)固定設(shè)有限位擋片，所述限位擋片的高度大于加熱器頂端的高度。

優(yōu)選的，所述空腔圓管底端為開口狀態(tài)，且其四周的底板大于空腔圓管的直徑，該底板右端設(shè)有線槽Ⅰ，所述線槽Ⅰ和通孔在同一條垂直直線上，且空腔圓管底端開口內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐桿，所述支撐桿中間設(shè)有線槽Ⅱ，且分別對應(yīng)線槽Ⅰ和線槽Ⅱ的空腔圓管底板和支撐桿上均固定設(shè)有導(dǎo)向輪。

優(yōu)選的，所述限位擋片到空腔圓管頂端的距離大于絕緣細(xì)繩的長度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型結(jié)構(gòu)當(dāng)加熱器連通車載電源時，加熱器能迅速加熱液體，絕緣儲水箱內(nèi)水蒸氣通過排氣口排出進(jìn)行車窗除霧處理，當(dāng)浮子會隨著液面高度下降而逐漸下降時，帶動拉線逐漸回收到拉線傳感器內(nèi)，即可實施采集與顯示液位的高度信息，當(dāng)浮子繼續(xù)下降到水位最低報警點時，金屬接觸片和金屬電極片脫離，使加熱器電路斷開，立即停止加熱，從而保證了系統(tǒng)的安全性。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型空腔圓管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型線槽結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1拉線傳感器、2注水孔、3上蓋、4浮子、5空腔圓管、6限位擋片、61螺孔、7絕緣儲水箱、8加熱器、9通孔、10出氣孔、11線槽Ⅰ、12排氣口、13防水墊片、14金屬接觸片、15金屬電極片、16絕緣細(xì)繩、17支撐桿、18線槽Ⅱ、19導(dǎo)向輪。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

請參閱圖1-3，本實用新型提供一種技術(shù)方案：一種沸騰加熱過程中液面變化的精確測量裝置，包括絕緣儲水箱7和上蓋3，絕緣儲水箱7底端設(shè)有加熱器8，位于加熱器8內(nèi)的上蓋3底端設(shè)有空腔圓管5，空腔圓管5內(nèi)壁兩側(cè)對稱設(shè)有若干組螺孔61，且其中一組螺孔61內(nèi)通過螺紋結(jié)構(gòu)固定設(shè)有限位擋片6，限位擋片6的高度大于加熱器8頂端的高度，使限位擋片6具有可拆卸性，同時限位擋片6避免水位過度降低導(dǎo)致浮子4從空腔圓管5內(nèi)滑出，使用者可以根據(jù)實際使用過程中環(huán)境等各種因素的影響調(diào)節(jié)限位擋片6的高度。

上蓋3上固定設(shè)有拉線傳感器1，該上蓋3右側(cè)依次貫穿設(shè)有排氣口12和注水孔2，空腔圓管5內(nèi)設(shè)有浮子4，浮子4固定連接拉線傳感器1的拉線，該拉線貫穿空腔圓管5的底端，且通過上蓋3上的通孔9連接拉線傳感器1，其中空腔圓管5底端為開口狀態(tài)，且其四周的底板大于空腔圓管5的直徑，該底板右端設(shè)有線槽Ⅰ11，線槽Ⅰ11和通孔9在同一條垂直直線上，且空腔圓管5底端開口內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐桿17，支撐桿17中間設(shè)有線槽Ⅱ18，且分別對應(yīng)線槽Ⅰ11和線槽Ⅱ18的空腔圓管5底板和支撐桿17上均固定設(shè)有導(dǎo)向輪19。

當(dāng)加熱器8連通車載電源，加熱器8能迅速加熱液體。此時液體沸騰形成蒸汽通過通孔2揮發(fā)到絕緣儲水箱7箱外，液面高度逐漸微量降低?？涨粓A管5下端伸入液面底部，基于連通器原理，空腔圓管5內(nèi)液面高度即為絕緣儲水箱7內(nèi)液面高度。液體在加熱過程中由于沸騰絕緣儲水箱7內(nèi)液面會有劇烈抖動，但空腔圓管5內(nèi)液面由于空前圓管5的隔離波動會衰減很多。排氣孔10保證了空腔圓管5和絕緣儲水箱7內(nèi)壓力相同，當(dāng)液位下降時，浮子4被浸沒的體積減小，浮力減小，為了使浮子4達(dá)到平衡狀態(tài)，浮子4會隨著液面高度下降而下降，直到重新達(dá)新的平衡狀態(tài)。浮子4下沉，拉線位移傳感體1拉線此時收縮的長度△l即為浮子4下行距離△s，即液面高度變化量△h，即為

△h＝△l＝△s

通用數(shù)據(jù)采集裝置與拉線位移傳感體1連接，即可實施采集與顯示液位高度信息，其中拉線位移傳感器是精密器件，其內(nèi)部帶螺紋的輪轂帶動精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器旋轉(zhuǎn)，輸出一個與拉繩移動距離成比例的電信號。通過對模擬電信號的高頻采樣和數(shù)據(jù)分析，可以捕捉液體加熱沸騰時的液面高度變化特征。

該浮子4頂端設(shè)有防水墊片13，防水墊片13頂端設(shè)有金屬接觸片14，金屬接觸片14和加熱器8一接口端電連接，加熱器8另一接口端和車載電源正極連接，且金屬接觸片14頂端搭接有金屬電極片15，金屬電極片15和車載電源負(fù)極連接，且金屬電極片15頂端通過絕緣細(xì)繩16固定連接空腔圓管5頂端，其中防水墊片13在一定程度上防止水濺上金屬接觸片14，且空腔圓管5上端的右側(cè)面上設(shè)有出氣孔10，限位擋片6到空腔圓管5頂端的距離大于絕緣細(xì)繩16的長度，金屬接觸片14的電路和加熱器8的控制電路串聯(lián)連接，當(dāng)浮子4會隨著液面高度下降而逐漸下降，到達(dá)設(shè)定的水位最低報警點時，絕緣細(xì)繩16正好拉直，當(dāng)浮子4繼續(xù)下降時，金屬接觸片14和金屬電極片15脫離，使加熱器8電路斷開，停止加熱，防止絕緣儲水箱7內(nèi)過度加熱，從而保證了系統(tǒng)的安全性。

工作原理：本實用新型結(jié)構(gòu)當(dāng)加熱器8連通車載電源時，加熱器8能迅速加熱液體，絕緣儲水箱7內(nèi)水蒸氣通過排氣口12排出進(jìn)行車窗除霧處理，當(dāng)浮子4會隨著液面高度下降而逐漸下降時，帶動拉線逐漸回收到拉線傳感器1內(nèi)，即可實施采集與顯示液位的高度信息，當(dāng)浮子4繼續(xù)下降到水位最低報警點時，金屬接觸片14和金屬電極片15脫離，使加熱器8電路斷開，立即停止加熱，從而保證了系統(tǒng)的安全性。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。