專(zhuān)利名稱(chēng)：一種磁致伸縮液位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種磁致伸縮液位計(jì)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的磁致伸縮液位計(jì)包括電子倉(cāng)、外管、回路導(dǎo)線、波導(dǎo)絲、內(nèi)嵌一道磁環(huán)的浮子和阻尼器，外管的上部與電子倉(cāng)連接，電子倉(cāng)中設(shè)置有電流脈沖發(fā)生器和應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路，外管的中部嵌在浮子中，外管的下部?jī)?nèi)孔中設(shè)置有阻尼器，外管的內(nèi)腔中設(shè)置有回路導(dǎo)線和波導(dǎo)絲，回路導(dǎo)線的上端連接應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路，波導(dǎo)絲的上端連接電流脈沖發(fā)生器，回路導(dǎo)線的下端和波導(dǎo)絲的下端連接，并且纏繞在阻尼器的外表面。電子倉(cāng)內(nèi)的電流脈沖發(fā)生器首先在波導(dǎo)絲上施加一個(gè)電流脈沖，電流脈沖同時(shí)伴隨一個(gè)環(huán)形磁場(chǎng)，以光速沿波導(dǎo)絲向下傳播。當(dāng)該磁場(chǎng)遇到浮子中的磁環(huán)形成的磁場(chǎng)時(shí)疊加，波導(dǎo)絲會(huì)產(chǎn)生瞬間變形。 因此產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖，該應(yīng)變脈沖向波導(dǎo)絲的兩端傳播，當(dāng)傳播到電子倉(cāng)一端時(shí)，被電子倉(cāng)中的應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路接收，電流脈沖發(fā)生時(shí)間和應(yīng)變脈沖接收時(shí)間的時(shí)間差乘以應(yīng)變脈沖的傳播速度即為電子倉(cāng)和浮子之間的距離，因此實(shí)現(xiàn)液位的測(cè)量。這種液位計(jì)的不足之處在于電子倉(cāng)內(nèi)計(jì)時(shí)電路晶振的溫度漂移會(huì)引起電流脈沖發(fā)生時(shí)間和應(yīng)變脈沖接收時(shí)間的時(shí)間差測(cè)量誤差，從而不能準(zhǔn)確測(cè)量液位值。另外，波導(dǎo)絲材料特性隨溫度的變化會(huì)引起應(yīng)變脈沖傳播速度的變化，因此液位值測(cè)量誤差較大。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種磁致伸縮液位計(jì)，避免磁致伸縮液位計(jì)測(cè)量時(shí)受到溫度因素的影響，出現(xiàn)測(cè)量誤差，確保測(cè)量液位值的準(zhǔn)確性。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種磁致伸縮液位計(jì)，包括線纜、電子倉(cāng)、外管、回路導(dǎo)線、波導(dǎo)絲、浮子和阻尼器， 所述的外管的上部與電子倉(cāng)連接，電子倉(cāng)中設(shè)置有電流脈沖發(fā)生器和應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路， 外管的中部嵌在浮子中，外管的下部?jī)?nèi)孔中設(shè)置有阻尼器，外管的內(nèi)腔中設(shè)置有回路導(dǎo)線和波導(dǎo)絲，回路導(dǎo)線的下端和波導(dǎo)絲的下端連接，并且纏繞在阻尼器的外表面，波導(dǎo)絲的上端連接電流脈沖發(fā)生器正極，回路導(dǎo)線的上端連接電流脈沖發(fā)生器負(fù)極，波導(dǎo)絲上端的線圈套裝在應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路的外側(cè)，所述的浮子包括管體、設(shè)有通孔的空心球體、上尼龍環(huán)、中尼龍環(huán)、下尼龍環(huán)、上磁環(huán)和下磁環(huán)，空心球體密封套裝在管體的外側(cè)，上尼龍環(huán)、上磁環(huán)、中尼龍環(huán)、下磁環(huán)和下尼龍環(huán)從上向下依次嵌在管體的內(nèi)壁上；所述的上尼龍環(huán)、中尼龍環(huán)、下尼龍環(huán)、上磁環(huán)和下磁環(huán)均與外管的外壁相觸；所述的外管、空心球體和管體均由不導(dǎo)磁不銹鋼材料制成。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以準(zhǔn)確測(cè)量電流脈沖發(fā)生時(shí)間和應(yīng)變脈沖接收時(shí)間的時(shí)間差，從而準(zhǔn)確測(cè)量液位值。本技術(shù)方案的磁致伸縮液位計(jì)，在浮子中設(shè)置有間隔一定距離的兩道磁環(huán)。將上磁環(huán)和下磁環(huán)之間的距離除以實(shí)測(cè)的上磁環(huán)和下磁環(huán)之間應(yīng)變脈沖傳輸?shù)臅r(shí)間可以得到實(shí)際環(huán)境下的應(yīng)變脈沖傳播速度，以實(shí)際環(huán)境下的應(yīng)變脈沖傳播速度取代出廠時(shí)標(biāo)定的應(yīng)變脈沖傳播速度，計(jì)算液位高度可以修正環(huán)境溫度引起的測(cè)量誤差，克服現(xiàn)有磁致伸縮液位計(jì)受溫度影響而導(dǎo)致測(cè)量誤差較大的缺點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖。圖2是本實(shí)用新型的縱向剖視圖。圖3是本實(shí)用新型中的浮子的主視圖。圖4是本實(shí)用新型中的浮子的縱向剖視圖。圖中有1.線纜，2.電子倉(cāng)，3.外管，4.回路導(dǎo)線，5.波導(dǎo)絲，6.浮子，7.阻尼器， 8.鋼管，9.上尼龍環(huán)，10.球體，11.中尼龍環(huán)，12.上磁環(huán)，13.下磁環(huán)，14.下尼龍環(huán)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的一種磁致伸縮液位計(jì)，包括線纜1、電子倉(cāng)2、外管3、回路導(dǎo)線4、波導(dǎo)絲5、浮子6和阻尼器7。外管3由不導(dǎo)磁不銹鋼材料制成。外管3 的上部與電子倉(cāng)2連接。電子倉(cāng)2中設(shè)置有電流脈沖發(fā)生器和應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路。外管3 的中部嵌在浮子6中。浮子6可沿外管3的外壁上下移動(dòng)。外管3的下部?jī)?nèi)孔中設(shè)置有阻尼器7。該阻尼器7優(yōu)選采用鋁阻尼器。外管3的內(nèi)腔中設(shè)置有回路導(dǎo)線4和波導(dǎo)絲5，回路導(dǎo)線4的下端和波導(dǎo)絲5的下端連接，并且纏繞在阻尼器7的外表面。波導(dǎo)絲5的上端連接電流脈沖發(fā)生器正極，回路導(dǎo)線4的上端連接電流脈沖發(fā)生器負(fù)極。波導(dǎo)絲5上端的線圈套裝在應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路的外側(cè)。應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路通過(guò)波導(dǎo)絲5上端的線圈來(lái)檢測(cè)應(yīng)變脈沖。浮子6包括管體8、設(shè)有通孔的空心球體10、上尼龍環(huán)9、中尼龍環(huán)11、下尼龍環(huán) 14、上磁環(huán)13和下磁環(huán)12，空心球體10和管體8均由不導(dǎo)磁不銹鋼材料制成?？招那蝮w 10密封套裝在管體8的外側(cè)?？招那蝮w10和管體8的連接處沒(méi)有空隙。上尼龍環(huán)9、上磁環(huán)13、中尼龍環(huán)11、下磁環(huán)12和下尼龍環(huán)14從上向下依次嵌在管體8的內(nèi)壁上。上尼龍環(huán)9、中尼龍環(huán)11、下尼龍環(huán)14、上磁環(huán)13和下磁環(huán)12均與外管3的外壁相觸。該結(jié)構(gòu)的磁致伸縮液位計(jì)工作時(shí)，電子倉(cāng)2內(nèi)的電流脈沖發(fā)生器首先在波導(dǎo)絲5上施加一個(gè)電流脈沖。電流脈沖同時(shí)伴隨一個(gè)環(huán)形磁場(chǎng)，以光速沿波導(dǎo)絲5向下傳播，首先該磁場(chǎng)會(huì)遇到浮子6上的上磁環(huán)12，波導(dǎo)絲5產(chǎn)生瞬間變形，因此產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖。該應(yīng)變脈沖以固定的超聲波波速向波導(dǎo)絲5的兩端傳波。傳播到阻尼器7 —端時(shí)，應(yīng)變脈沖被阻尼器7吸收。傳播到電子倉(cāng)2 —端時(shí)，應(yīng)變脈沖被電子倉(cāng)2的應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路接收。此時(shí)電流脈沖發(fā)生時(shí)間和該應(yīng)變脈沖接收時(shí)間差為
。然后該磁場(chǎng)向下傳播，會(huì)遇到浮子6的下磁環(huán)13，波導(dǎo)絲5同樣產(chǎn)生瞬間變形，發(fā)生一個(gè)應(yīng)變脈沖。該應(yīng)變脈沖以固定的超聲波波速向波導(dǎo)絲5的兩端傳波。傳播到阻尼器7 — 端時(shí)，應(yīng)變脈沖被阻尼器7吸收。傳播到電子倉(cāng)2 —端時(shí)，應(yīng)變脈沖被電子倉(cāng)2的應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路接收。此時(shí)電流脈沖發(fā)生時(shí)間和該應(yīng)變脈沖接收時(shí)間差為·3。由于電流脈沖所產(chǎn)生的環(huán)形磁場(chǎng)是以光速傳播的，其傳輸時(shí)間忽略不計(jì)，則應(yīng)變脈沖在浮子6的上磁環(huán)12和下磁環(huán)13之間的傳輸時(shí)間Ai= Ai3-M1。因?yàn)楦∽?中的上磁環(huán)12和下磁環(huán)13間距為固定值￡，所以可得應(yīng)變脈沖在波導(dǎo)絲5中的傳播速度C=￡/A#。這個(gè)傳播速度C是在固定間距￡下現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定的傳播速度，因此消除了溫度引起的誤差，用這個(gè)傳播速度可以得到浮子6 的上磁環(huán)12和電子倉(cāng)2之間的距離、=Cx叫，浮子6的下磁環(huán)13和電子倉(cāng)2之間的距離 L7=C^M2?？傊?，該結(jié)構(gòu)的磁致伸縮液位計(jì)，在浮子6中設(shè)置有間隔一定距離的兩道磁環(huán)。 將上磁環(huán)12和下磁環(huán)13之間的距離除以實(shí)測(cè)的上磁環(huán)12和下磁環(huán)13之間應(yīng)變脈沖傳輸?shù)臅r(shí)間可以得到實(shí)際環(huán)境下的應(yīng)變脈沖傳播速度，以實(shí)際環(huán)境下的應(yīng)變脈沖傳播速度取代出廠時(shí)標(biāo)定的應(yīng)變脈沖傳播速度，計(jì)算液位高度可以修正環(huán)境溫度引起的測(cè)量誤差，克服現(xiàn)有磁致伸縮液位計(jì)受溫度影響而導(dǎo)致測(cè)量誤差較大的缺點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種磁致伸縮液位計(jì)，包括線纜(1)、電子倉(cāng)(2)、外管(3)、回路導(dǎo)線(4)、波導(dǎo)絲 (5)、浮子(6)和阻尼器(7)，所述的外管(3)的上部與電子倉(cāng)(2)連接，電子倉(cāng)(2)中設(shè)置有電流脈沖發(fā)生器和應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路，外管(3)的中部嵌在浮子(6)中，外管(3)的下部?jī)?nèi)孔中設(shè)置有阻尼器(7)，外管(3)的內(nèi)腔中設(shè)置有回路導(dǎo)線(4)和波導(dǎo)絲(5)，回路導(dǎo)線(4) 的下端和波導(dǎo)絲(5)的下端連接，并且纏繞在阻尼器(7)的外表面，波導(dǎo)絲(5)的上端連接電流脈沖發(fā)生器正極，回路導(dǎo)線(4)的上端連接電流脈沖發(fā)生器負(fù)極，波導(dǎo)絲(5)上端的線圈套裝在應(yīng)變脈沖檢測(cè)電路的外側(cè)，其特征在于，所述的浮子(6)包括管體(8)、設(shè)有通孔的空心球體(10)、上尼龍環(huán)(9)、中尼龍環(huán) (11)、下尼龍環(huán)(14)、上磁環(huán)(13)和下磁環(huán)(12)，空心球體(10)密封套裝在管體(8)的外側(cè)，上尼龍環(huán)(9)、上磁環(huán)(13)、中尼龍環(huán)(11)、下磁環(huán)(12)和下尼龍環(huán)(14)從上向下依次嵌在管體(8)的內(nèi)壁上；所述的上尼龍環(huán)(9)、中尼龍環(huán)(11)、下尼龍環(huán)(14)、上磁環(huán)(13) 和下磁環(huán)(12)均與外管(3)的外壁相觸；所述的外管(3)、空心球體(10)和管體(8)均由不導(dǎo)磁不銹鋼材料制成。
2.按照權(quán)利要求1所述的磁致伸縮液位計(jì)，其特征在于，所述的阻尼器(7)采用鋁阻尼
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種磁致伸縮液位計(jì)，包括線纜、電子倉(cāng)、外管、回路導(dǎo)線、波導(dǎo)絲、浮子和阻尼器，所述的浮子包括管體、設(shè)有通孔的空心球體、上尼龍環(huán)、中尼龍環(huán)、下尼龍環(huán)、上磁環(huán)和下磁環(huán)，空心球體密封套裝在管體的外側(cè)，上尼龍環(huán)、上磁環(huán)、中尼龍環(huán)、下磁環(huán)和下尼龍環(huán)從上向下依次嵌在管體的內(nèi)壁上；所述的上尼龍環(huán)、中尼龍環(huán)、下尼龍環(huán)、上磁環(huán)和下磁環(huán)均與外管的外壁相觸；所述的外管、空心球體和管體均由不導(dǎo)磁不銹鋼材料制成。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以準(zhǔn)確測(cè)量電流脈沖發(fā)生時(shí)間和應(yīng)變脈沖接收時(shí)間的時(shí)間差，從而準(zhǔn)確測(cè)量液位值。
文檔編號(hào)G01F23/72GK201955128SQ20112005088
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者周春華, 戎曉力, 李昂, 楊寶懷, 王明洋, 蔡立艮 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍理工大學(xué), 南京坤拓土木工程科技有限公司