專利名稱：液位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液位測(cè)量裝置，是一種用機(jī)械方法產(chǎn)生變形引起電阻發(fā)生變化，從而反映和傳遞液面信息的液位測(cè)量傳感器。
查閱有關(guān)專利及資料，找到一種干簧管浮球液位測(cè)量傳感器。這是一種在浮球中裝有多組干簧管及電阻構(gòu)成的探頭和把電阻值輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換及放大的電路組成的液位傳感器。這種結(jié)構(gòu)形式的傳感器，因不能測(cè)出連續(xù)液位值，并且受液體介質(zhì)粘度的影響，故測(cè)量精度受限制，而且制造工藝也較復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是為了提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、能連續(xù)反映和傳遞液位變化信號(hào)的液位傳感器，把它配置于液位測(cè)量?jī)x器，就能精確地測(cè)量出實(shí)時(shí)液位值。
本實(shí)用新型傳感器的探頭是一種桿形結(jié)構(gòu)浮子探頭，即探頭是一根直棒。這樣一根有一定體積的直棒放置于儲(chǔ)液罐的液位介質(zhì)中時(shí)，隨著液位的升降探頭所受到的浮力發(fā)生增減。在本設(shè)計(jì)中還包括一根貼有應(yīng)變片的應(yīng)變梁，探頭的傳力桿固定在此應(yīng)變梁的一端，應(yīng)變梁的另一端固定在外殼上。這樣結(jié)構(gòu)的傳感器，當(dāng)探頭隨液面升降而受的浮力增大或減小時(shí)，帶動(dòng)應(yīng)變梁變形，則貼在變形梁上的應(yīng)變片也發(fā)生變形，其電阻值產(chǎn)生相應(yīng)的變化而輸出電信號(hào)，此電信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理并放大后作為液位儀器的輸入信號(hào)，測(cè)量出實(shí)時(shí)液位值。
根據(jù)阿基米德原理“一物體在液體中受到的浮力等于該物體排開液體的重量”，以數(shù)學(xué)式表達(dá)為F＝γSH，表示浮力F與液面高度H呈一一對(duì)應(yīng)關(guān)系(式中γ為比重，S為截面積)，即浮力的連續(xù)變化就反映出液位的連續(xù)變化。故本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)之一是能精確地反映和傳遞液面高度的連續(xù)變化，其次，由上述結(jié)構(gòu)見(jiàn)，本傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，同時(shí)，適用于各種粘度和比重的液體介質(zhì)液位測(cè)量。
本實(shí)用新型的實(shí)施例如附圖所示。


圖1為本實(shí)用新型傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型傳感器中應(yīng)變梁上應(yīng)變片的電橋式連接方式示意圖。
如圖1所示，桿形探頭2由桿形浮子1和傳力桿3兩部分構(gòu)成，傳力桿3穿過(guò)外殼9固定在應(yīng)變梁7的一端4上，應(yīng)變梁7通過(guò)其另一端8固定在外殼9上形成懸臂式應(yīng)變梁，在此懸臂部分粘貼有應(yīng)變片6。圖2所示是應(yīng)變片的粘貼及連接方式，呈電橋式結(jié)構(gòu)，應(yīng)變片61粘貼在應(yīng)變梁7的一邊，應(yīng)變片62粘貼在應(yīng)變梁7的另一邊，此兩組應(yīng)變片構(gòu)成電橋的兩個(gè)平衡橋臂。
上述結(jié)構(gòu)的液位傳感器，當(dāng)把該傳感器外殼固定在儲(chǔ)液罐上、浮子放置于儲(chǔ)液罐中并調(diào)整好液位的零位后，浮子受的浮力便通過(guò)傳力桿作用于應(yīng)變梁上，應(yīng)變梁即產(chǎn)生變形，梁的一邊(如下邊)被拉伸伸長(zhǎng)，另一邊(如下邊)被壓縮縮短，這時(shí)粘貼在梁受拉伸一邊上的應(yīng)變片61也發(fā)生拉伸變形，其橫截面面積會(huì)有相應(yīng)的減小，因而電阻增大，成為R0+ΔR1，而粘貼在梁受壓縮一邊上的應(yīng)變片62則發(fā)生壓縮變形，其橫截面積會(huì)相應(yīng)增大，電阻就減小，成為R0-ΔR0因受拉伸和壓縮的兩組應(yīng)變片構(gòu)成了電橋的兩個(gè)平衡橋臂，則應(yīng)變片電橋輸出雙倍的電壓信號(hào)，它經(jīng)轉(zhuǎn)換及放大電路輸入液位儀器的二次儀表。
由圖1見(jiàn)，為保持懸臂式應(yīng)變梁的穩(wěn)定，在相應(yīng)應(yīng)變梁懸臂端位置處的機(jī)殼9上配置有限制應(yīng)變梁位移的限位螺釘5。
權(quán)利要求1.一種用于測(cè)量?jī)?chǔ)液罐中液位、由裝有干簧管的浮球式探頭和轉(zhuǎn)換及放大電路組成的液位傳感器，其特征在于本實(shí)用新型的探頭2為桿形結(jié)構(gòu)，并且還包括一根粘貼有應(yīng)變片的應(yīng)變梁7，探頭的傳力桿3固定在此應(yīng)變梁的一端，應(yīng)變梁的另一端8固定在外殼9上。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用機(jī)械方法產(chǎn)生變形引起電阻發(fā)生變化的液位測(cè)量傳感器。該傳感器由浮子探頭、變應(yīng)梁和信號(hào)轉(zhuǎn)換及放大電路組成，能精確地反映和傳遞液面高度的連續(xù)變化。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)和工藝簡(jiǎn)單，適用于各種粘度和比重的液體介質(zhì)液位測(cè)量。
文檔編號(hào)G01F23/60GK2058480SQ89215389
公開日1990年6月20日 申請(qǐng)日期1989年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月12日
發(fā)明者陳建, 杜建宜 申請(qǐng)人:江蘇省海安縣海虹實(shí)業(yè)公司, 陳建, 杜建宜