傾擺式浮球液位計的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種傾擺式浮球液位計，包含安裝連接部件，計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件，傾角測量元件，浮球，擺桿；其中，安裝連接部件用于將擺動部分安裝連接到測量位置；計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件主要完成傾角測量元件的信號采集，數(shù)據(jù)計算，信號顯示，通訊器件與其他設(shè)備終端的有線、無線通訊工作，以及信號輸出工作；傾角測量元件主要用于測量出擺桿與水平或者垂直方向的傾角；浮球浮動于液態(tài)表面，提供浮力，并傳遞液面變化信息；擺桿固定連接浮球，并且提供固定長度，提供確定的計算參數(shù)。
【專利說明】傾擺式淳球液位計

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液位計，特別涉及一種傾擺式浮球液位計。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，液位計廣泛運用于各種液位測量領(lǐng)域，是非常普遍的測量傳感器。實現(xiàn)液位 測量的技術(shù)手段眾多，液位計種類也十分繁多。由于各種原理自身的特點，在實際使用中， 每種液位計也都有其優(yōu)點與不足之處。
[0003] 磁性浮球液位計利用的磁耦合原理，主要由內(nèi)置磁體的浮球和內(nèi)置干簧管的插桿 組成。當(dāng)容器的液位變化時浮球也隨著上下移動，由于磁性作用，浮球液位計的干簧受磁性 吸合，把液面位置變化成電信號，實現(xiàn)液位測量。磁性浮球液位計的缺陷是：測量精度低； 一個干簧管的損壞就會導(dǎo)致整個設(shè)備無法測量，可靠性低；由于失磁，導(dǎo)致無法測量；液態(tài) 粘稠時，非常容易卡球，不宜在強(qiáng)腐蝕性環(huán)境下使用。
[0004] 磁翻板液位計。原理同磁性浮球液位計類似，也是利用的磁耦合原理。磁翻板缺 點是體積大，結(jié)構(gòu)部件多，容易卡住不動作，失磁消磁
[0005] 磁致伸縮液位計利用的浮球內(nèi)磁體的磁場與探桿中電子部件產(chǎn)生的磁場相互接 觸的作用實現(xiàn)液位測量的。磁致伸縮液位計的特點是精度較高，可測油水分界面。缺點是： 成本高，安裝要求高，調(diào)試復(fù)雜，維護(hù)要求高，同時，也會出現(xiàn)卡球，失磁等問題。
[0006] 伺服式液位計基本原理同鋼帶式液位計，但具有精確的力傳感器以及伺服系統(tǒng)， 形成閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過考慮鋼帶自身重力，精確地調(diào)節(jié)浮子高度以達(dá)到平衡浮力和重力， 得到精確的當(dāng)前液面到罐頂高度，以得到液位值。精度高，能夠達(dá)到1mm，滿足計量級要求。 缺點是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組件多，整天可靠性難以保證；使用于平靜的輕質(zhì)無腐蝕性液體；安裝 調(diào)試比較麻煩，維護(hù)復(fù)雜，成本高。
[0007] 靜壓式液位計利用均勻液體的壓強(qiáng)與高度成正比的關(guān)系通過測量液體底部的壓 力來折算液位高度。P= Pgh(P壓強(qiáng)），其受介質(zhì)密度和溫度影響很大，所以常常精度比較 差，而為消除這些影響，需要很多其他測試儀表，結(jié)果搭建一套完善的靜壓測量系統(tǒng)價格很 商。
[0008] 雷達(dá)液位計利用電磁波發(fā)射與反射時間差，獲得液位信息。缺點是無法在小空間 使用；無法有較多蒸汽或者液氣混合復(fù)雜工況下使用。調(diào)試設(shè)置參數(shù)多，調(diào)試復(fù)雜。
[0009] 超聲波液位計利用超聲波發(fā)射與反射時間差，獲得液位信息。缺點是超聲波傳播 受傳播介質(zhì)密度、溫度影響大、無法在環(huán)境較惡劣的情況下使用。表面結(jié)晶等工況也會影響 使用。
[0010]因此，目前市場上還缺乏一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，維護(hù)簡單的液位計。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、免維護(hù)、壽命長，成本低廉， 可靠性高，可適用于多種惡劣環(huán)境工況的液位計。
[0012] 一種傾擺式浮球液位計，包含安裝連接部件1，計算-控制-顯示-通訊-信號輸 出部件2,傾角測量元件3,浮球4,擺桿5,容器7 ;其中，安裝連接部件1可用于將懸掛擺動 部分固定安裝到測量位置；計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件2主要完成傾角測量 元件3的信號采集，數(shù)據(jù)計算，信號顯示，通訊器件與其他設(shè)備終端的有線、無線通訊工作， 信號輸出部分可以輸出開關(guān)量和（或者）脈沖信號和（或者）模擬量信號；傾角測量元件 3主要用于測量出擺桿與水平或者垂直方向的傾角；浮球4浮動于液態(tài)表面，提供浮力，并 傳遞液面變化信息；擺桿5固定連接浮球4,并且提供固定長度，提供確定的計算參數(shù)。當(dāng) 液態(tài)上下運動時，連接于浮球與旋轉(zhuǎn)中心的擺桿在重力垂直方向上的角度發(fā)生變化。因為 安裝位置高度與擺桿的長度是固定的，根據(jù)傾角測量元件獲得的擺桿角度信息，經(jīng)過計算 即可獲知液體高度與變化等液位信息。
[0013] 作為優(yōu)選，安裝連接部件可以為安裝法蘭座、殼體、支架、傳動部件、桿或者機(jī)械連 接結(jié)構(gòu)中的一種或者幾種的組合。
[0014] 作為優(yōu)選，計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件的信號顯示可以為指示燈、數(shù) 碼管顯示，或者液晶屏顯示。
[0015] 作為優(yōu)選，傾角測量元件安裝與浮球內(nèi)部。傾角測量元件通過電纜與計算-控 制-顯示-通訊-信號輸出部件相連接。擺桿另外一端通過繩和（或者）軸承和（或者） 鉸鏈與安裝連接部件或測量位置相連接。
[0016] 作為優(yōu)選，傾角測量元件安裝在擺桿上。傾角測量元件可以內(nèi)置于擺桿上也可以 用通過部件安裝連接在擺桿上面。傾角測量元件通過電纜與計算-控制-顯示-通訊-信 號輸出部件相連接。擺桿另外一端通過繩和（或者）軸承和（或者）鉸鏈與安裝連接部件 或測量位置相連接。
[0017] 作為優(yōu)選，傾角測量元件安裝在擺桿頂部。擺桿通過軸承或者其他旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和安 裝連接部件相連接。傾角測量元件放置在擺桿機(jī)構(gòu)的頂部，或者通過其他傳動機(jī)構(gòu)與擺桿 相連接。傾角測量元件通過電纜與計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件相連接。此方 案中，傾角測量元件同其他儀表部件可以一同放置與保護(hù)殼體中。
[0018] 作為優(yōu)選，本裝置帶有多個傾角測量元件。兩個及以上的浮球擺桿連接體，分別放 置一組傾角測量元件，分別檢測不同高度范圍內(nèi)的液位數(shù)據(jù)。各個擺桿的另外一端通過繩 和（或者）軸承和（或者）鉸鏈連接到同一個安裝連接部件相連接。所有傾角測量元件都 連接到同一個計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件。綜合所以的傾角測量元件的數(shù)據(jù) 計算出被測量液面的高度。
[0019] 作為優(yōu)選，本裝置帶有多組傾角測量元件。兩個及以上的浮球擺桿連接體，分別 放置一組傾角測量元件，分別檢測不同高度范圍內(nèi)的液位數(shù)據(jù)。各個擺桿的另外一端通過 自己的安裝連接部件連接到容器上。所有傾角測量元件都連接到同一個計算-控制-顯 示-通訊-信號輸出部件。綜合所有的傾角測量元件的數(shù)據(jù)計算出被測量液面的高度。
[0020] 本裝置的原理在于：當(dāng)液面變化時，浮球發(fā)生上下浮動，浮球擺桿連接體與重力垂 直方向或者水平方向的偏轉(zhuǎn)角度發(fā)生變化，不同高度時，此角度不同，通過傾角測量元件， 測量浮球擺桿連接體的重力垂直方向或者水平方向的角度信息，通過角度、擺桿長度以及 安裝位置高度等信息，經(jīng)過計算后獲得液態(tài)物料在垂直面上的高度或者高度變化量，進(jìn)而 完成液態(tài)物料物料高度測量。
[0021] 本裝置的工作過程在于：通過安裝連接部件將儀表固定于安裝位置。浮球與擺桿 相連，放置于液體物料中，浮球浮在液體表面。傾角測量元件通過連接部件安裝在浮球內(nèi)部 和（或者）擺桿上和（或者）通過放置于擺桿頂部。傾角測量元件給出當(dāng)前擺桿與水平或 者垂直方向的傾角，根據(jù)此角度以及擺桿長度以及其他安裝信息，儀表計算部分計算出液 面的當(dāng)前高度。
[0022] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0023] 1、該發(fā)明可廣泛運用于對各種污濁液體的測量
[0024] 2、該發(fā)明可在氣體、灰塵等各種惡劣工況下進(jìn)行可靠測量
[0025] 2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，維護(hù)簡單。
[0026] 3、該發(fā)明動作響應(yīng)迅速，測量可靠性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
[0028] 圖1為本傾擺式浮球液位計的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 其中包括安裝連接部件1，計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件2,傾角測量 兀件3,浮球4,擺桿5,液體6,容器7。
[0030] 圖2為本傾擺式浮球液位計一種較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 其中包括安裝連接部件1，計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件2, 一號傾角 測量元件3, 一號浮球4,二號傾角測量元件5,二號浮球6,液體7,殼體8, 一號擺桿9,二號 擺桿10。

【具體實施方式】
[0032] 實施例1
[0033] -種傾擺式浮球液位計，如圖1所示，使用安裝連接部件1將儀表安裝到測量位 置，擺桿5通過鉸鏈與安裝連接部件1連接。浮球4浮于液體6表面，傾角測量元件3附著 在擺桿4上。傾角測量元件3將擺桿4的角度信息傳遞給計算-控制-顯示-通訊-信號 輸出部分2，計算部件根據(jù)擺桿角度、擺桿長度、安裝位置信息計算出液面的1?度。
[0034] 實施例2
[0035] -種傾擺式浮球液位計，如圖2所示，使用安裝連接部件1將儀表安裝到測量位 置，一號擺桿9和二號擺桿10通過鉸鏈與安裝連接部件1連接。一號浮球5和二號浮球6 浮于液體7表面，一號傾角測量元件3和二號傾角測量元件5分別附著在一號擺桿9和二 號擺桿10上。一號傾角測量元件3和二號傾角測量元件5將各自擺桿的角度信息傳遞給 計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部分2,計算部件根據(jù)兩個擺桿角度、擺桿長度、安裝位 置信息計算出液面的高度。
[0036] 上述實例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人是 能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精 神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種傾擺式浮球液位計，其特征在于包含安裝連接部件，計算-控制-顯示-通 訊-信號輸出部件，傾角測量元件，浮球，擺桿；其中，安裝連接部件可用于將擺動部分固定 安裝到測量位置；計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件主要完成傾角測量元件的信號 采集，數(shù)據(jù)計算，信號顯示，與其他設(shè)備終端的有線、無線通訊工作，以及信號輸出工作；傾 角測量元件主要用于測量擺桿與水平或者垂直方向的傾角；浮球浮動于液態(tài)表面，提供浮 力，并傳遞液面變化信息；擺桿連接浮球，并且提供固定長度，提供確定的計算參數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾擺式浮球液位計，其特征在于所述安裝連接部件可以為安 裝法蘭座、殼體、支架、傳動部件、桿、機(jī)械連接結(jié)構(gòu)的一種或者幾種的組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾擺式浮球液位計，其特征在于所述計算-控制-顯示-通 訊-信號輸出部件的信號顯示可以為指示燈、數(shù)碼管顯示、液晶屏顯示中的一種或者幾種 的組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾擺式浮球液位計，其特征在于所述計算-控制-顯示-通 訊-信號輸出部件的信號輸出部分可以同時或分別輸出開關(guān)量和脈沖信號和模擬量信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾擺式浮球液位計，其特征在于所述傾角測量元件安裝于浮 球內(nèi)部，傾角測量元件通過電纜與計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件相連接，擺桿另 外一端通過繩或軸承或鉸鏈或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與安裝連接部件或者測量位置相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾擺式浮球液位計，其特征在于所述傾角測量元件安裝在擺 桿上，傾角測量元件可以內(nèi)置與擺桿上也可以用通過部件連接安裝在擺桿上面，傾角測量 元件通過電纜與計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件相連接，擺桿另外一端通過繩或 軸承或鉸鏈或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與安裝連接部件或者測量位置相連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾擺式浮球液位計，其特征在于所述傾角測量元件安裝在擺 桿頂部，擺桿通過軸承或者其他旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和安裝連接部件相連接，傾角測量元件放置在擺 桿機(jī)構(gòu)的頂部，或者通過其他傳動機(jī)構(gòu)與擺桿相連接，傾角測量元件通過電纜與計算-控 制-顯示-通訊-信號輸出部件相連接，傾角測量元件同其他儀表部件可以一同放置與保 護(hù)殼體中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾擺式浮球液位計，其特征在于所述本裝置帶有多組傾角 測量元件，兩個及以上的浮球擺桿連接體分別放置一組傾角測量元件，分別檢測不同高度 范圍內(nèi)的液位數(shù)據(jù)，各個擺桿的另外一端通過繩或軸承或鉸鏈與同一個安裝連接部件相連 接，所有傾角測量元件都連接到同一個計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件，綜合所有 的傾角測量元件的數(shù)據(jù)計算出被測量液面的高度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾擺式浮球液位計，其特征在于所述本裝置帶有多組傾角測 量元件，兩個及以上的浮球擺桿連接體分別放置一組傾角測量元件，分別檢測不同高度范 圍內(nèi)的液位數(shù)據(jù)，各個擺桿的另外一端通過自己的安裝連接部件連接到容器上，所有傾角 測量元件都連接到同一個計算-控制-顯示-通訊-信號輸出部件，綜合所有的傾角測量 元件的數(shù)據(jù)計算出被測量液面的高度。
【文檔編號】G01F23/56GK104061983SQ201410326379
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】胡桂標(biāo) 申請人:胡桂標(biāo)