專利名稱：比例液位器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)液面在豎直方向高度變化的裝置，特別是液面高度變化在1.5米以內(nèi)的檢測(cè)裝置。
檢測(cè)液面在豎直方向變化的裝置很多，浮子式液位器是最簡(jiǎn)單和最廣泛應(yīng)用的一種。但是浮子式液器存在著兩個(gè)主要方面的問(wèn)題，一是受到除浮力和重力以外的其他力干擾時(shí)，易向其他方向運(yùn)動(dòng)，或者當(dāng)液體有較大粘度或含有雜質(zhì)時(shí)，浮子受到阻力，因它的自重較輕，無(wú)法克服這個(gè)阻力。因此，浮子易被卡死，這是浮子式液體器存在的最大問(wèn)題。第二個(gè)方面的問(wèn)題是，浮子式液位器中的電氣接點(diǎn)采用機(jī)械接點(diǎn)，一般直接與液體接觸，它們的工作環(huán)境較差，因?yàn)楦∽颖旧淼牟僮髂芰恳灿邢?。因此，機(jī)械接點(diǎn)不能靈敏地動(dòng)作是浮子式液位器存在的第二個(gè)問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種改進(jìn)的比例液體器，它能有效地防止浮子卡死的問(wèn)題，并在本實(shí)用新型中采用靈敏高度的光電式接點(diǎn)，有效地防止接點(diǎn)粘死的問(wèn)題。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的將一個(gè)圓柱狀的密閉浮子通過(guò)一塊擋光板連接到一根拉簧上，浮子的總體密度大于液位器所測(cè)液體的密度，擋光板是一塊下部有開槽的木板，拉簧的頂部固定，將浮子置于液體中，根據(jù)受力分析，浮子所受的浮力加上拉簧對(duì)它的拉力等于浮子的重量，公式如下G=KL+πr2ρh公式中G為浮子的重量；K為拉簧的彈性系數(shù)；L為拉簧的長(zhǎng)度變化量；r為浮子的外半徑；ρ為液體的密度；h為浮子底部到液面的高度(可近視認(rèn)為是液面的變化量) 即L與h成反比。即當(dāng)液面上升時(shí)，h增大，拉簧長(zhǎng)度L變小，因?yàn)槔傻捻敳抗潭ǎ估傻南露讼蛏系倪\(yùn)動(dòng)。
擋光板連接在拉簧的下部。當(dāng)液面變化時(shí)，擋光板跟隨拉簧下端變化，擋光板下半部分有透光槽，透光槽兩側(cè)對(duì)稱排列三對(duì)感光管和發(fā)光管，當(dāng)透光槽在感光管以下時(shí)，發(fā)光管所發(fā)光線被擋住，感光管截止，當(dāng)透光槽在感光管以上時(shí)，光線可通過(guò)透光槽照射在感光管上，使感光管導(dǎo)通，這樣，根據(jù)不同位置的感光管的導(dǎo)通和截止，就可以檢測(cè)液面在豎直方向的變化。
本實(shí)用新型的浮子的總體密度大于液體的密度，自重較大，所以抗其他方向力干擾的能力較強(qiáng)，當(dāng)受到因液體粘度較大或液體中有雜質(zhì)時(shí)形成的豎直方向的阻力也能克服，因此不會(huì)出現(xiàn)卡死的問(wèn)題。本實(shí)用新型采用光電接點(diǎn)，要求的抄作能量為零，所以接點(diǎn)不存在粘死的問(wèn)題。在圓柱形浮子的外圍，還有一個(gè)外筒，外筒壁上開有小孔，它可以將液體中的較大體積的雜質(zhì)阻隔在圓筒外，又可以將液面大幅波削弱，減小對(duì)浮子的影響，浮子與擋光板采用軟線連接，這樣當(dāng)浮子受到非豎直方向力作用時(shí)，經(jīng)過(guò)軟線緩沖后，反映到擋光板上的力很小。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的比例液位器的總體結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖2是本實(shí)用新型的局部放大視圖。
圖3是本實(shí)用新型的電路圖。
下面結(jié)合圖1、圖2、圖3詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及其工作情況。
本實(shí)用新型由浮子(2)，浮子(2)通過(guò)一根軟線(3)與擋光板(4)相連檔光板(4)下部有透光槽(5)，擋光板(4)穿過(guò)上蓋(6)中間的方孔，擋光板(4)上部與一根拉簧(10)相連接，拉簧(10)上端固定在支架(9)上；擋光板(4)兩側(cè)有光電元件安裝板(7)，光電元件安裝板(7)上裝有發(fā)光元件(13)和感光元件(8)，擋光板(4)的上下兩端都有限位桿(12)。在上蓋(6)方孔內(nèi)側(cè)裝有緩沖膠(15)，底部開有一個(gè)排污孔(18)用于排出進(jìn)入筒內(nèi)的雜物。浮子(2)上端是可以打開的，浮子(2)為中空.內(nèi)部可置入一些鐵砂(12)，用于調(diào)節(jié)浮子(2)的自重，以改變浮子(2)的總體密度，以適用于不同的液體介質(zhì)。
在上蓋(6)上有接線端子(19)，本裝置頂都有一個(gè)上罩(11)，整個(gè)裝置通過(guò)固定座(14)安裝在固在其他物體上。
圖3中虛線框內(nèi)元件在本實(shí)用新型中通過(guò)接線端子(19)與虛線框外的電路相連，圖中R為限流電阻，D1、D2、D3為發(fā)光元件(13)用發(fā)光二極管表示，實(shí)際也可其他發(fā)光元件，K1、K2、K3為感光元件(8)，RL為負(fù)載，即接受本實(shí)用新型的信號(hào)輸出的裝置。
當(dāng)液面上升時(shí)，液體由小孔(16)和排污孔(18)進(jìn)入外筒(1)內(nèi)，浮子(2)受到液體浮力，拉簧(10)所受向下拉力減小，在堅(jiān)直方向上，擋光板(4)向上運(yùn)動(dòng)，如圖2中B圖所示，發(fā)光元件D1、D2(13)發(fā)出光線可通過(guò)通透光槽(5)，照射在感光元件K1、K2(8)上，使K1、K2導(dǎo)通，當(dāng)液面繼上升時(shí)，使K3也導(dǎo)通，反之當(dāng)液面下降時(shí)，擋光板向下移動(dòng)，使感光元件K3、K2、K1依次截止。這樣根據(jù)感光元件K1、K2、K3不同的導(dǎo)通截止情況，即可知道液面的變化，K1、K2、K3通過(guò)電信號(hào)輸出控制其他設(shè)備。
權(quán)利要求1.測(cè)量液面堅(jiān)直方向，特別是測(cè)量液面變化置在1.5米以內(nèi)的比例液位器，該液位器有一塊擋光板(4)，其特征是擋光板(4)的下部通過(guò)一根軟線(3)與浮子(2)相連接，擋光板(4)的上都與一根拉簧(10)相連接；本實(shí)用新型用感光元件(8)的導(dǎo)通和截止來(lái)輸出液位信號(hào)，其特征在于，擋光板(4)的下部有透光槽(5)，擋光板(4)兩側(cè)分別安裝有發(fā)光元件(13)和感光元件(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的比例液位器，其特征在于擋光板(4)上部連有拉簧(10)，擋光板(4)的下部通過(guò)一根軟線(3)與浮子(2)相連，拉簧(10)所受的拉力為浮子(2)重量和浮子(2)所受液體的浮力之差，拉簧(10)的長(zhǎng)度隨這個(gè)差值變化而變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的比例液位器，其特征在于擋光板(4)通過(guò)一根軟線(3)與浮子(2)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的比例液位器，其特征在于浮子(2)的總體密度大于所測(cè)液體介質(zhì)密度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2和權(quán)利要求4所述的比例液位器，其特征在于浮子(2)為中空，上端可以打開，內(nèi)部可裝入鐵砂，改變浮子(2)的重量和它的總體密度，以適用于不同的液體介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的比例液位器，其特征在于擋光板(4)的下部有透光槽(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的比例液位器，其特征在于擋光板(4)的兩側(cè)分別安裝有發(fā)光元件(13)和感光元件(18)。
專利摘要本實(shí)用新型的名稱是:比例液位器,本實(shí)用新型是一種根據(jù)浮子(2)在不同液面高度時(shí)所受的浮力不同來(lái)檢測(cè)液面高度變化的裝置。常用的浮子式液位器,由于其浮子自重輕,易卡死,浮子操作能量小,操作機(jī)械接點(diǎn)時(shí),接點(diǎn)動(dòng)作不良。本實(shí)用新型的技術(shù)特征在于:當(dāng)液面變化時(shí),浮子(2)所受浮力變化,拉簧(10)的長(zhǎng)度變化,下部有透光槽(5)的擋光板(4)上下移動(dòng),使上下不同位置的感光元件(8)導(dǎo)通或截止來(lái)反映液面變化。本實(shí)用新型用于檢測(cè)液面豎直方向變化。
文檔編號(hào)G01F23/64GK2423576SQ00234718
公開日2001年3月14日 申請(qǐng)日期2000年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月8日
發(fā)明者鐘安庸 申請(qǐng)人:鐘安庸