專利名稱：圓筒彈性元件的浮筒液位計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種液體物料液位高度測量的液位儀表，具體說涉及一種浮筒液
位計。
背景技術(shù)：
日前的浮筒液位計是由內(nèi)浮筒、杠桿、彈性元件、傳感器、信號處理器及顯示裝置 組成，工作原理是測量液體對內(nèi)浮筒產(chǎn)生浮力，將作用力通過傳感器檢測浮筒液位變化，將 電信號傳遞給微處理器，再由微處理器將計算結(jié)果傳至顯示器并輸出4 20mA信號。
目前浮筒液位計有以下三種結(jié)構(gòu) 1、在特制薄壁圓筒體上安裝應(yīng)變片式測力傳感器，檢測介質(zhì)液位變化對浮筒的浮 力的變化。 上述形式在特制薄壁圓筒體上按裝應(yīng)變片測力傳感器，該圓筒應(yīng)變片安裝難于 保證上下平齊和左右對稱，影響測量精度，特制薄壁圓筒加工工藝性不好，在圓筒上粘貼應(yīng) 變片薄壁圓筒受內(nèi)部工作壓力作用產(chǎn)生變形，影響傳感器測量精度，不適合做高壓型，由于 緊貼在與介質(zhì)直接接觸薄壁圓管外壁，容易受溫度影響，所以不易于做成高溫型，另外由于 直接接觸測量，當(dāng)受到大的外力作用時容易造成傳感器損壞。 2、采用薄金屬片做彈性元件，杠桿一端安裝內(nèi)浮筒，另一端安裝測力傳感器，檢測 介質(zhì)液位變化對浮筒的浮力的變化。 上述形式采用薄金屬片做彈性元件，杠桿一端安裝內(nèi)浮筒，另一端安裝測力傳感 器，應(yīng)變片安裝難以保證上下平齊和左右對稱，影響測量精度，而且由于直接接觸測量，當(dāng) 受到大的外力作用時容易造成傳感器損壞。薄金屬片做彈性元件，受內(nèi)部工作壓力作用產(chǎn) 生變形，影響傳感器測量精度，不適合做高壓型。 3、采用的是霍爾線性位移傳感器，使用的彈性元件是扭力管結(jié)構(gòu)。 上述形式采用的是測量位移傳感器，浮筒液位計采用非接觸式霍爾線性位移傳
感器，使用的彈性元件采用的是扭力管結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)需要在扭力管一端做支點，加工及裝配
工藝性不好。

發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有浮筒液位計存在的缺陷，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用可靠，加工
及裝配工藝性良好，在杠桿一端安裝測力傳感器或非接觸式霍爾線性位移傳感器，彈性元 件采用薄壁圓筒或厚壁圓筒做彈性元件的浮筒液位變送器。 解決上述技術(shù)問題所采取的具體技術(shù)措施一種圓筒彈性元件的浮筒液位計，包 括信號處理及顯示裝置，其特征是在殼體(3)內(nèi)裝有圓筒彈性元件(4)，在圓筒彈性元件 內(nèi)(4)裝有杠桿(2)，在杠桿(2)的下端裝有內(nèi)浮筒(l)，在杠桿(2)上部裝有機械阻尼裝 置(5)，在杠桿(2)頂端裝有與內(nèi)浮筒(1)位置方向相一致的檢測傳感器(6)，傳感器(6) 號輸出端聯(lián)接微處理器(7)、顯示器(8)。[0012] 所說的傳感器為測力傳感器或位移傳感器。 本實用新型的有益效果本實用新型采用測力傳感器或霍爾線性位移傳感器，彈 性元件采用薄壁圓筒或厚壁圓筒，結(jié)構(gòu)簡單，加工及裝配工藝性良好，密封性好，應(yīng)用可靠， 適于制造高溫、高壓型浮筒液位計。

圖1是實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是實施例2測量原理示意圖。
具體實施方式結(jié)合附圖說明本實用新型的結(jié)構(gòu)。 實施例1 一種圓筒彈性元件的浮筒液位計，如圖1所示，在殼體3內(nèi)裝有圓筒彈性 元件4，在圓筒彈性元件內(nèi)4裝有杠桿2，在杠桿2的下端裝有內(nèi)浮筒l，在杠桿2上部裝有 機械阻尼裝置5，在杠桿2頂端裝有與內(nèi)浮筒1位置方向相一致的雙孔懸臂梁稱重傳感器 (電阻應(yīng)變片應(yīng)變片式力傳感器)6，雙孔懸臂梁稱重傳感器6信號輸出端聯(lián)接微處理器7、 顯示器8。 彈性元件采用薄壁圓筒或厚壁圓筒，當(dāng)檢測介質(zhì)液位變化對浮筒的浮力產(chǎn)生變 化，測力傳感器將測得的浮力變化數(shù)據(jù)傳送至微處理器，按傳統(tǒng)的測量方法計算出液位結(jié) 果。 實施例2 —種圓筒彈性元件的浮筒液位計，采用的傳感器為非接觸式霍爾線性位 移傳感器，結(jié)合附圖說明本實用新型的結(jié)構(gòu)和測量方法。如圖2所示，在殼體3內(nèi)裝有圓筒 彈性元件4，圓筒彈性元件采用薄壁圓筒或厚壁圓筒均可。厚壁圓筒提高密封的可靠性和抗 過載能力。在圓筒彈性元件內(nèi)4裝有杠桿2，在杠桿2的下端裝有內(nèi)浮筒l，在杠桿2上部 裝有機械阻尼裝置5，在杠桿2頂端裝有與內(nèi)浮筒1位置方向相一致的檢測位移磁鋼9，在 檢測位移磁鋼9相對應(yīng)位置裝有霍爾線性位移傳感器6，霍爾線性位移傳感器6信號輸出端 聯(lián)接微處理器7、顯示器8。 上述浮筒液位計工作原理，如圖3所示，由于在杠桿2 —端安裝內(nèi)浮筒1，液體液位 發(fā)生變化，液體浸入浮筒液位也發(fā)生變化，液體對內(nèi)浮筒1產(chǎn)生的浮力發(fā)生改變，浮力的改 變將使杠桿2 —端產(chǎn)生位移，同時帶動杠桿2另一端產(chǎn)生位移變化，由霍爾線性位移傳感器 6測得的位移距離轉(zhuǎn)換成電信號，霍爾線性位移傳感器6發(fā)出的電信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器將信 號輸入微處理器，經(jīng)過微處理器7的線性修正得出與液位相對應(yīng)的線性液位值，在顯示器8 上顯示，并輸出4 20mA信號。 測量數(shù)據(jù)的計算是根據(jù)懸臂梁公式，懸臂梁一端的撓度fA
尸/3 力=1 P為懸臂梁一端受的作用力(內(nèi)浮筒浮力)。 由以上公式可以看出，內(nèi)浮筒受液體浮力作用力后，杠桿產(chǎn)生的位移，根據(jù)杠桿原 理，杠桿另一端的位移與杠桿受力端的位移成正比，也就是如下[0026] L = C' P 式中 L為杠桿另一端的位移； C'為常數(shù)； P為內(nèi)浮筒浮力。 以上公式可以看出杠桿端頭的位移與內(nèi)浮筒浮力成正比。
權(quán)利要求一種圓筒彈性元件的浮筒液位計，包括信號處理及顯示裝置，其特征是在殼體(3)內(nèi)裝有圓筒彈性元件(4)，在圓筒彈性元件內(nèi)(4)裝有杠桿(2)，在杠桿(2)的一端裝有內(nèi)浮筒(1)，在杠桿(2)上部裝有機械阻尼裝置(5)，在杠桿(2)另一端裝有與內(nèi)浮筒(1)浮力方向相一致的檢測傳感器(6)，傳感器(6)信號輸出端聯(lián)接微處理器(7)、顯示器(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓筒彈性元件的浮筒液位計，其特征是所說的檢測傳 感器為測力傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓筒彈性元件的浮筒液位計，其特征是所說的檢測傳 感器為位移傳感器。
專利摘要一種圓筒彈性元件的浮筒液位計，在殼體(3)內(nèi)裝有彈性元件(4)，在彈性元件內(nèi)(4)裝有杠桿(2)，下端裝有內(nèi)浮筒(1)，在杠桿(2)上部裝有機械阻尼裝置(5)，在杠桿(2)頂端裝有傳感器(6)，傳感器(6)信號輸出端聯(lián)接微處理器(7)、顯示器(8)。彈性元件采用圓筒彈性元件，傳感器采用測力傳感器或霍爾線性位移傳感器，圓筒彈性元件采用薄壁圓筒或厚壁圓筒均可，內(nèi)部壓力對彈性元件產(chǎn)生的形變較小，并延長傳感器的使用壽命、提高測量精度，該浮筒液位計具有結(jié)構(gòu)簡單，密封可靠，安裝調(diào)試方便等優(yōu)點。
文檔編號G01F23/38GK201532232SQ20092001546
公開日2010年7月21日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者張昌盛, 施大順, 欒曉東, 郇維東, 陳博宇, 黃曉東 申請人:丹東耐能儀表電器有限公司