專利名稱：浮筒式液位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量液體液面高度的計(jì)量檢測(cè)器具，適用于各種油品及一切液態(tài)介質(zhì)的測(cè)定。
目前國(guó)內(nèi)常用的對(duì)液態(tài)介質(zhì)(特別是油品或液態(tài)氣體)液面高度的測(cè)定儀表可概括為以下幾種(1)浮子式鋼帶(鋼絲繩)盤簧液位儀表；(2)浮子式鋼帶(鋼絲繩)加平衡配重式液位儀表；(3)壓力(差壓)式液位儀表。前兩種是液面變化使得浮子在導(dǎo)軌上移動(dòng)，通過鋼帶(鋼絲繩)帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來顯示液位。為了使鋼帶(鋼絲繩)伸直，浮子必須足夠重，所以為了提供足夠的浮力，同時(shí)，為了提高分辨率，浮子的直徑必須足夠大，因此造成浮子體積比較大；加上導(dǎo)軌，使得儀表的安裝很麻煩。對(duì)于第三種液位儀表，通常傳感器浸在液態(tài)介質(zhì)中，安裝時(shí)，必須沒有液態(tài)介質(zhì)，所以安裝也很麻煩，且容易堵塞或卡死，不適用于高粘度或含有較多固體顆粒的液態(tài)介質(zhì)。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，測(cè)量準(zhǔn)確及分辨率高，顯示直觀的液位測(cè)量?jī)x表。
本實(shí)用新型的技術(shù)要點(diǎn)是，它由浮筒(3)、固定座(2)和位移輸出裝置(1)構(gòu)成，其特征是封閉式薄壁浮筒(3)上端面的桿A經(jīng)桿B連位移輸出裝置的彈簧架(9)，設(shè)置于彈簧架(9)上的伸縮彈簧(7)另一端裝于設(shè)有零點(diǎn)調(diào)整螺釘(4)的吊鉤(5)上，彈簧架(9)接位移顯示部件。位移顯示部件為與彈簧架(9)相接的垂直(縱向)齒條(6)連度盤指針輪(8)；或經(jīng)小齒輪(10)連接光柵位移傳感器(11)輸出電信號(hào)。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)比較(1)由于采用線性較好的彈簧或傳感器，并根據(jù)密度加以調(diào)整補(bǔ)償，因而，即使浮筒的截面積不大，也能保證測(cè)量準(zhǔn)確度高(±1mm)，分辯率高(1mm以內(nèi))。
(2)由于浮筒的截面積小(直徑可不超過60mm)，且不需要導(dǎo)軌，使得安裝異常方便，而且也適用于高粘度或含有較多固體顆粒的液態(tài)介質(zhì)，不存在堵塞或卡死的問題。
(3)對(duì)于機(jī)械就地顯示方式，所有部件均采用金屬材質(zhì)，傳動(dòng)部件采用有色金屬材料，磨擦無火花，安全可靠。對(duì)于電遠(yuǎn)傳方式，采用防爆傳感器及本安電路，同時(shí)配以安全柵，保證安全防爆。
(4)對(duì)于機(jī)械就地顯示方式，刻度盤可在上面、側(cè)面或斜面，便于不同的安裝環(huán)境，并且刻度盤大，指示清晰。對(duì)于電遠(yuǎn)傳方式，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳，同時(shí)顯示液位和容量值。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的位移輸出裝置的輸出為齒條和指針輪形式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的位移輸出裝置的輸出為齒條和光柵位移傳感器形式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的度盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型固定座結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的浮筒結(jié)構(gòu)示意圖。
從附圖可見本位移裝置的彈簧架(9)上彈簧(7)為2根，分別裝于吊鉤(5)與彈簧架(9)間，彈簧(7)可設(shè)置1～2根。
本實(shí)用新型的主要工作原理概括為液體中的物體隨著沉入液體的多少浮力相應(yīng)改變，使得其重量發(fā)生改變。具體的工作原理是浮筒處在液體介質(zhì)中，當(dāng)液面為零時(shí)(也可以將某個(gè)液面設(shè)為零點(diǎn)，這時(shí)需要換算一下浮筒的重量)，浮筒的重力G與彈簧彈力F(或力值傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)換算成的力F)相平衡，指針處在″0″處；當(dāng)液面上升到H時(shí)，浮筒受浮力f，平衡時(shí)有G＝F+f，這里的F就是浮筒由于受浮力的影響而產(chǎn)生的重量。通過推導(dǎo)，可得到機(jī)械就地顯示方式或采用位移傳感器時(shí)的電遠(yuǎn)傳形式測(cè)得的液面高度為H＝(4/(πD2ρ)+1/K)KX采用力值傳感器電遠(yuǎn)傳形式測(cè)得的液面高度為H＝4(G-F)/(πD2ρ)其中，D為浮筒外徑，ρ為液態(tài)介質(zhì)密度，K為彈簧單位長(zhǎng)度變化需要的力，X為彈簧(浮筒)的高度變化(或位移)，G為浮筒在液面為零時(shí)的重量，F(xiàn)為作用到彈簧或力值傳感器上的力。
對(duì)于機(jī)械就地顯示方式，液面的變化引起浮筒受浮力的變化，使得彈簧受力發(fā)生變化，引起彈簧伸長(zhǎng)或壓縮，彈簧的位移帶動(dòng)彈簧架上下移動(dòng)，通過彈簧架上的齒條(6)帶動(dòng)齒輪(8)，齒輪外側(cè)有指針，即可指示出液面的高度。
對(duì)于位移傳感器電遠(yuǎn)傳形式，其工作過程與機(jī)構(gòu)就地顯示方式相同，只是；齒輪(7)又帶一個(gè)小齒輪，小齒輪帶動(dòng)光柵位移傳感器(11)，使其產(chǎn)生不同的電信號(hào)。其電信號(hào)通過單片機(jī)處理，即可顯示出液面高度同時(shí)還可以顯示出介質(zhì)的存量或消耗量。
權(quán)利要求1.一種浮筒式液位計(jì)，具有固定座，其特征是封閉式薄壁浮筒(3)上端面的桿A經(jīng)桿B連位移輸出裝置的彈簧架(9)，設(shè)置于彈簧架(9)上的伸縮彈簧(7)另一端裝于設(shè)有零點(diǎn)調(diào)整螺釘(4)的吊鉤(5)上，彈簧架(9)接位移顯示部件。
2.按照權(quán)利要求1所述的浮筒式液位計(jì)，其特征是位移顯示部件為與彈簧架(9)相接的垂直齒條(6)連度盤指針輪(8)或經(jīng)小齒輪(10)連接光柵位移傳感器(11)輸出電信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量液體液面高度的計(jì)量檢測(cè)器具,適用于各種油品及一切液態(tài)介質(zhì)的測(cè)定。其特征是封閉式薄壁浮筒上端面的桿A經(jīng)桿B連位移輸出裝置的彈簧架,設(shè)置于彈簧架上的伸縮彈簧另一端裝于設(shè)有零點(diǎn)調(diào)整螺釘?shù)牡蹉^上,彈簧架接位移顯示部件。本實(shí)用新型與已有技術(shù)比較,測(cè)量準(zhǔn)確度高,分辨率高;適用于高粘度或含有較多固體顆粒的液態(tài)介質(zhì),不存在堵塞或卡死的問題;安全可靠,指示清晰。
文檔編號(hào)G01F23/30GK2293807SQ9624613
公開日1998年10月7日 申請(qǐng)日期1996年12月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月25日
發(fā)明者臧立新 申請(qǐng)人:臧立新