專(zhuān)利名稱(chēng)：浮子式測(cè)量帶液位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于檢測(cè)儀表，用于容器內(nèi)的液位指示與報(bào)警。
傳統(tǒng)的浮子式鋼帶液位計(jì)，是用一條與浮子同步運(yùn)動(dòng)的鋼帶，來(lái)驅(qū)動(dòng)″齒輪付式″計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，并以此作為液位顯示裝置，它的不足之處，是齒輪付式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，浮子的功能比較單一。
本實(shí)用新型的目的是提供一種非″齒輪付式″的液位顯示裝置，浮子在帶動(dòng)測(cè)量帶移動(dòng)的同時(shí)，工作人員即可在現(xiàn)場(chǎng)讀出容器中任意位置的液面高度，又能對(duì)予定的液面高度發(fā)出指示與報(bào)警。
本實(shí)用新型的目的是以下述方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種〈浮子式測(cè)量帶液位計(jì)〉，包括讀數(shù)表頭、力平衡源裝置、雙軌導(dǎo)向器，浮子和測(cè)量帶。浮子是隨著液面的變化、沿著″雙軌導(dǎo)向器″中的立管，帶動(dòng)測(cè)量帶上下移動(dòng)，H≥d′。雙軌導(dǎo)向器是由″傳感型″和″非傳感型″兩種結(jié)構(gòu)組成，″傳感型″雙軌導(dǎo)向器″的立管上面，組裝有″傳感元件″亦即″入射光纖束端頭和發(fā)射光纖束端頭″，用于控制入射光纖束端頭和發(fā)射光纖束端頭之間的″光路導(dǎo)通與截止裝置″，是由一個(gè)與測(cè)量帶相連接的浮子所構(gòu)成。在測(cè)量帶上面，制有與浮子升降位置相應(yīng)的″金屬鍍層標(biāo)線和數(shù)字″或″透光的標(biāo)線和數(shù)字″。測(cè)量帶的一端與浮子連接、另一端則是卷繞在″讀數(shù)表頭″中的測(cè)帶貯輪上面，測(cè)帶貯輪又與″力平衡源裝置″中的卷筒是同軸聯(lián)接，φ1／φ2小于1。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
附圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例一，安裝在容器(12)內(nèi)的立管(8)和(17)，是通過(guò)上端固定架(7)、中間固定架(16)和下端固架(14)組合成″雙軌導(dǎo)向器，立管(8)和(17)之間的間隔尺寸為H，H≥d′，由一個(gè)入射光纖束端頭(10)和與它相對(duì)應(yīng)的發(fā)射光纖束端頭(15)所構(gòu)成的″傳感元件″，是組裝在立管(8)和(17)的上端(亦即O′－O′位置)和下端(亦即O－O位置)，傳感元件的安裝數(shù)量和位置應(yīng)按實(shí)際需要確定，用于控制″入射光纖束端頭(10)和發(fā)射光纖束端頭(15)″之間的″光路導(dǎo)通與截止裝置″，是由一個(gè)與測(cè)量帶(4)相連接的浮子(11)所構(gòu)成，這種由浮子(11)和″傳感元件″所構(gòu)成的開(kāi)關(guān)，又稱(chēng)為″直射式光纖液面開(kāi)關(guān)″，可對(duì)予定的液面高度進(jìn)行指示與報(bào)警。浮子(11)包括浮體(K)和導(dǎo)向開(kāi)關(guān)板(δ)，d′為開(kāi)關(guān)導(dǎo)向板(δ)的寬度，d′≤H，開(kāi)關(guān)導(dǎo)向板(δ)是組裝在浮體(K)的水平中軸線位置。測(cè)量帶(4)的一端與浮子(11)連接、另一端則是卷繞在″讀數(shù)表頭″中的測(cè)帶貯輪(2)的上面?！遄x數(shù)表頭″它包括觀察孔(1)、固定標(biāo)尺(3)、測(cè)帶貯輪(2)和殼體(21)，測(cè)帶貯輪(2)又與″力平衡源裝置″中的卷筒(23)是同軸聯(lián)接，φ1／φ2小于1，φ1為卷筒(23)的直徑、φ2為測(cè)帶貯輪(2)的直徑，力平衡源裝置它包括卷筒(23)、傳動(dòng)帶(22)和重錘(20)，傳動(dòng)帶(22)的一端卷繞在卷筒(23)的上面、另一端則與重錘(20)相連接。殼體(21)上的短管(a)，可沿著座套(6)中的導(dǎo)向孔(g)移動(dòng)一定的距離，以達(dá)到調(diào)節(jié)″讀數(shù)表頭″的上下安裝位置和便于儀表的零點(diǎn)調(diào)整。當(dāng)浮子(11)隨容器中液面上升至O－O位置時(shí)，浮子(11)中的開(kāi)關(guān)導(dǎo)向板(δ)，便將O－O位置上的入射光纖束端頭(10)與發(fā)射光纖束端頭(15)之間的光路遮擋住，使液面開(kāi)關(guān)處于截止?fàn)顟B(tài)，即表示液面已上升至予定的某一高度，同時(shí)，工作人員可由觀察孔(1)，通過(guò)固定標(biāo)尺(3)，讀出測(cè)量帶(4)上面的讀數(shù)，即容器(12)內(nèi)的液面高度。由于浮子(11)隨液面上升，測(cè)量帶(4)的張力減小、松馳，系統(tǒng)的力平衡被破壞，因而測(cè)帶貯輪(2)的力矩減小，這時(shí)重錘(20)在本身自重的作用下，帶動(dòng)卷筒(23)轉(zhuǎn)動(dòng)，因卷筒(23)與測(cè)帶貯輪(2)是同軸聯(lián)接，測(cè)帶貯輪(2)也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，并在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)將松馳的測(cè)量帶(4)張緊和卷繞，直到浮子(11)在新的位置達(dá)到平衡時(shí)止；反之，當(dāng)浮子(11)隨容器(12)內(nèi)的液面由O′－O′位置下降至某一高度時(shí)，處于O′－O′位置的入射光纖束端頭(10)與發(fā)射光纖束端頭(15)之間的光路處于導(dǎo)通狀態(tài)，光源(S)發(fā)出的光，經(jīng)入射光纖束(9)至入射光纖束端頭(10)，光束穿過(guò)H距離，進(jìn)入發(fā)射光纖束端頭(15)，經(jīng)發(fā)射光纖束(18)至二次儀表(25)中的光電接收器(G)，并發(fā)出指示信號(hào)，液面已低于予定的O′－O′位置，二次儀表(25)為現(xiàn)有技術(shù)。浮子(11)在隨液面下降時(shí)，測(cè)量帶(4)的張力增大，系統(tǒng)的力平衡被破壞，由于測(cè)量帶(4)張力增大的作用，使測(cè)帶貯輪(2)轉(zhuǎn)動(dòng)，并將測(cè)量帶(4)放出，測(cè)帶貯輪(2)在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，又帶動(dòng)卷筒(23)轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳動(dòng)帶(22)在卷筒(23)上面卷繞的同時(shí)，把重錘(20)提升，直到浮子(11)在新的位置達(dá)到平衡時(shí)止。
附圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例二，它與實(shí)施例一的區(qū)別有兩點(diǎn)第一，在″力平衡源裝置″中，增加了動(dòng)滑輪(31)，傳動(dòng)帶(22)的一端繞過(guò)動(dòng)滑輪(31)，再卷繞在卷筒(23)上面、另一端則是固定在殼體(21)上面，連接帶(30)的兩端，分別與動(dòng)滑輪(31)和重錘(20)相連接，動(dòng)滑輪(31)的組裝數(shù)量可以是一個(gè)至數(shù)個(gè)，應(yīng)按需要確定，它的優(yōu)點(diǎn)是在液位計(jì)同等量程下，重錘(20)的行程將比實(shí)施例一中的要短；第二，在″雙軌導(dǎo)向器″的立管(8)的上端(即O′－O′位置)和下端(即O－O位置)各組裝一個(gè)傳感元件，亦即磁敏組件或干簧管(29)，在浮子(11)內(nèi)組裝有永久磁體(C)，用于控制磁敏組件或干簧管(29)的閉合與斷開(kāi)，這種由浮子(11)和磁敏組件或干簧管(29)構(gòu)成的開(kāi)關(guān)，稱(chēng)之為″磁性液面開(kāi)關(guān)″；當(dāng)浮子(11)隨液面升降時(shí)，在磁場(chǎng)的作用下，便對(duì)″磁性液面開(kāi)關(guān)″逐點(diǎn)掃描，以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)液面指示與報(bào)警，導(dǎo)線(28)，是通過(guò)接線盒(27)至二次儀表(26)，接線盒和二次儀表均為現(xiàn)有技術(shù)，實(shí)施例中的立管(8)和(17)應(yīng)是非導(dǎo)磁材質(zhì)，例如不銹鋼、鋁或非金屬等材料。
附圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例三，它與實(shí)施例一的區(qū)別有兩點(diǎn)第一，在″雙軌導(dǎo)向器″的立管(8)的上端(即O′－O′位置)和下端(即O－O位置)，各組裝一個(gè)″傳感元件″，亦即霍爾元件(34)，浮子(11)在隨液面變化的同時(shí)，在磁場(chǎng)的作用下，便對(duì)立管(8)中的霍爾元件(34)逐點(diǎn)掃描，以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)液面指示和報(bào)警，這種由浮子(11)和霍爾元件(34)構(gòu)成的開(kāi)關(guān)，稱(chēng)之為″霍爾元件液面開(kāi)關(guān)″，霍爾元件(34)的導(dǎo)線是經(jīng)接線盒(33)，至二次儀表(32)，接線盒和二次儀表均為現(xiàn)有技術(shù)；第二，重錘(20)是在立管(17)中上下移動(dòng)。
附圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例四，它與實(shí)施例一的區(qū)別，就是在″雙軌導(dǎo)向器″的立管(8)和(17)上面，不組裝任何結(jié)構(gòu)的″傳感元件″，它屬于″非傳感型″的雙軌導(dǎo)向器，不能對(duì)予定的液面高度發(fā)出指示與報(bào)警。
附圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例五，它與實(shí)施例一的區(qū)別，是由一個(gè)入射光纖束端頭(36)和一個(gè)發(fā)射光纖束端頭(35)組成的″傳感元件″，是屬于″反射型″，當(dāng)浮子(11)上升至O－O位置時(shí)，入射光纖束端頭(36)發(fā)出的光束，被開(kāi)關(guān)導(dǎo)向板(δ)的側(cè)面反射，反射光進(jìn)入發(fā)射光纖束端頭(35)，經(jīng)發(fā)射光纖束(18)至二次儀表(25)，這種由浮子(11)和″傳感元件″構(gòu)成的液面開(kāi)關(guān)，稱(chēng)之為″反射式光纖液面開(kāi)關(guān)″。
附圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例六，它與實(shí)施例一的區(qū)別，是″力平衡源″裝置，主要由重錘(40)組成，測(cè)量帶(4)的一端與浮(11)連接、另一端測(cè)是繞過(guò)導(dǎo)向輪(37)與重錘(40)相連接，重錘(40)是在立管(17)中上下移動(dòng)。軸(24)在導(dǎo)向板(38)的槽中移動(dòng)，可使導(dǎo)向輪(37)的上下安裝位置，在一定范圍內(nèi)調(diào)整。
附圖7是測(cè)量帶(4)的實(shí)施例一，在測(cè)量帶(4)的上面，刻印有與浮子(11)升降位置相應(yīng)的標(biāo)線(41)和數(shù)字(42)，按著標(biāo)線(41)和數(shù)子(42)所處的位置及形狀，在其表面涂一層帶色的化合物，例如黑色或紅色油漆，數(shù)字(42)是由相應(yīng)的阿拉伯?dāng)?shù)字組成。
附圖8是測(cè)量帶(4)的實(shí)施例二，在測(cè)量帶(4)的上面，制有與浮子(11)升降位置相應(yīng)的″金屬鍍層標(biāo)線(43)和數(shù)字(44)″。金屬鍍層標(biāo)線(43)，是按著標(biāo)線所在位置和形狀，在其表面鍍一層帶色的″金屬″；所說(shuō)的金屬鍍層數(shù)字(44)，是按著組成讀數(shù)的阿拉伯?dāng)?shù)字的形狀及所處位置，在其表面鍍一層帶色的″金屬″。
附圖9是測(cè)量帶(4)的實(shí)施例三，在測(cè)量帶(4)的上面，制有與浮子(11)升降位置相應(yīng)的″透光標(biāo)線(45)和數(shù)字(46)″。透光標(biāo)線(45)，是由三角形或菱形的透光孔構(gòu)成，角度a′＜180°、射線(亦即角的邊)F＝F′、e＝e′＝f＝f′，在三角形透光孔中，射線F和F′所形成的″角的頂點(diǎn)″，即是透光標(biāo)線(45)的所處位置，在菱形透光孔中，射線e和e′及f和f′所形成的″角的頂點(diǎn)″，即是透光標(biāo)線(45)的所處位置，相鄰兩個(gè)透光標(biāo)線的中間距離等于10毫米。所說(shuō)的透光數(shù)字(46)，是按著組成讀數(shù)的″阿拉伯?dāng)?shù)字的形狀及所處位置″進(jìn)行開(kāi)孔，使之成為具有透光性能的阿拉伯?dāng)?shù)字，在保證不影響識(shí)別讀數(shù)的前提下，可在透光的阿拉伯?dāng)?shù)字中，留有加強(qiáng)盤(pán)(E)，加強(qiáng)筋(E)的位置和數(shù)量，應(yīng)接實(shí)際需要確定。
附圖10是測(cè)量帶(4)的實(shí)施例四，為了便于工作人員識(shí)別測(cè)量帶(4)上面的透光標(biāo)線(45)和透光數(shù)字(46)，在″讀數(shù)表頭″中設(shè)置一個(gè)襯托板或發(fā)光的物體(47)，從觀察孔(1)的方向看，襯托板(40)是組裝在測(cè)量帶(4)的后面，由于襯托板(40)的表面顏色與測(cè)量帶(4)的顏色有區(qū)別，工作人員由觀察孔(1)處，就能看到與襯托板(40)顏色相同的″透光標(biāo)線(45)和透光數(shù)字(46)″。
附圖11是固定標(biāo)尺(3)的實(shí)施例，它是用透明材質(zhì)加工制成，在固定標(biāo)尺(3)上面制有帶顏色的標(biāo)線(48)和數(shù)字(49)。


附圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例一；附圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例二；附圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例三；附圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例四；附圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例五；附圖6是本實(shí)用新型的實(shí)施例六；附圖7是測(cè)量帶(4)的實(shí)施例一；
附圖8是測(cè)量帶(4)的實(shí)施例二；附圖9是測(cè)量帶(4)的實(shí)施例三；附圖10是測(cè)量帶(4)的實(shí)施例四；附圖11是固定標(biāo)尺(3)的實(shí)施例；附圖1代本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)摘要附圖。
圖中(1)－觀察孔、(2)－測(cè)帶貯輪、(3)－固定標(biāo)尺、(4)－測(cè)量帶、(5)－鎖緊螺母、(6)－座套、(7)－上端固定架、(8)－立管、(9)－入射光纖束、(10)－入射光纖束端頭、(11)－浮子、(12)－容器、(13)－彈性墊圈、(14)－下端固定架、(15)－發(fā)射光纖束端頭、(16)－中間固定架、(17)－立管、(18)－發(fā)射光纖束、(19)－密封圈、20－重錘、(21)－殼體、(22)－傳動(dòng)帶、(23)－卷筒、(24)－軸、(25)－二次儀表、(26)－二次儀表、(27)－接線盒、(28)－導(dǎo)線、(29)－磁敏組件或干簧管、(30)－連接帶、(31)－動(dòng)滑輪、(32)－二次儀表、(33)－接線盒、(34)－霍爾元件、(35)－發(fā)射光纖束端頭、(36)－入射光纖束端頭、(37)－導(dǎo)向輪、(38)－導(dǎo)向板，(39)－殼體、(40)－重錘、(41)－標(biāo)線、(42)－數(shù)字、(43)－金屬鍍層標(biāo)線、(44)－金屬鍍層數(shù)字、(45)－透光標(biāo)線、(46)透光數(shù)字、(47)－襯托板、(48)－標(biāo)線、(49)－讀數(shù)，d′－開(kāi)關(guān)導(dǎo)向板(δ)的寬度、H－立管(8)和(17)之間的間隔尺寸、(a)－短管、(g)－導(dǎo)向孔、(s)－光源、(G)－光電接收器、(K)－浮體、(δ)－開(kāi)關(guān)導(dǎo)向板、(C)－永久磁體、(E)－加強(qiáng)筋。
本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的″浮子式鋼帶液位計(jì)″相比具有三個(gè)特征。
①采用直接讀出測(cè)量帶(4)上面的讀數(shù)方式，使液位計(jì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠；②在測(cè)量帶(4)上面制有″金屬鍍層標(biāo)線和數(shù)字″或″透光標(biāo)線和數(shù)字″，它具有耐腐蝕、耐摩擦和不脫落的優(yōu)點(diǎn)；③浮子(11)帶動(dòng)測(cè)量帶(4)上升或下降的同時(shí)，又能對(duì)安裝在立管(8)和(17)上面的″傳感元件″逐點(diǎn)進(jìn)行掃描，對(duì)予定的液面高度發(fā)出指示和報(bào)警；④因傳動(dòng)帶(22)可在卷筒(23)上面卷繞和φ1／φ2＜1的原故，可使重錘(20)的行程縮短，減小″力平衡源裝置″的結(jié)構(gòu)尺寸。
權(quán)利要求1.一種浮子式測(cè)量帶液位計(jì)，它包括浮子(11)、測(cè)量帶(4)和重錘(40)，測(cè)量帶(4)的一端和浮子(11)連接、另一端則是繞過(guò)導(dǎo)向輪(37)與重錘(40)相連接，當(dāng)浮子(11)隨液面變化的同時(shí)，帶動(dòng)測(cè)量帶(4)移動(dòng)，在測(cè)量帶(4)的上面，制有與浮子(11)升降位置相應(yīng)的標(biāo)線(41)和數(shù)字(42)，由觀察孔(1)處、通過(guò)固定標(biāo)尺(3)，直接讀出容器(12)中的液面高度，其特征在于，所說(shuō)的浮子(11)，是隨著液面的變化、沿著“雙軌導(dǎo)向器”中的立管(8)和(17)，帶動(dòng)測(cè)量帶(4)上下移動(dòng)，H≥d′；雙軌導(dǎo)向器，包括“傳感型”和“非傳感型”兩種結(jié)構(gòu)，“傳感型”的雙軌導(dǎo)向器，是在立管(8)和(17)上面組裝有“傳感元件”，即入射光纖束端頭(10)和與它相對(duì)應(yīng)的發(fā)射光纖束端頭(15)，控制入射光纖束端頭(10)和發(fā)射光纖束端頭(15)之間的“光路導(dǎo)通與截止裝置”，是由一個(gè)與測(cè)量帶(4)相連接的浮子(11)所構(gòu)成；在測(cè)量帶(4)的上面，制有與浮子(11)升降位置相應(yīng)的“金屬鍍層標(biāo)線(43)和數(shù)字(44)”或“透光標(biāo)線(45)和數(shù)字(46)”；測(cè)量帶(4)的一端與浮子(11)連接、另一端則是卷繞在“讀數(shù)表頭”中的測(cè)帶貯輪(2)的上面，測(cè)帶貯輪(2)又與“力平衡源裝置”中的卷筒(23)是同軸聯(lián)接，φ1/φ2＜1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于浮子(11)，它包括浮體(K)和開(kāi)關(guān)導(dǎo)向板(δ)，開(kāi)關(guān)導(dǎo)向板(δ)是組裝在浮體(K)的水平中軸線位置，d′≤H。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于，″非傳感型″的雙軌導(dǎo)向器，是在立管(8)和(17)上面，不組裝用于構(gòu)成液面開(kāi)關(guān)的″傳感元件″。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于，組裝在立管(8)上面的″傳感元件″，還包括有干簧管(29)、霍爾元件(34)和″入射光纖束端頭(36)與發(fā)射光纖束端頭(35)″，控制傳感元件的″截止與導(dǎo)通裝置″，是由一個(gè)與測(cè)量帶(4)相連接的浮子(11)所構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于透光標(biāo)線(45)，是由″三角形透光孔″或″菱形透光孔″構(gòu)成，角度a′＜180°，射線(亦即角的邊)F＝F′、e＝e′＝f＝f′，在三角形透光孔中，射線F和F′所形成的″角的頂點(diǎn)″和在菱形透光孔中，射線e與e′及f與f′所形成的″角的頂點(diǎn)″，亦即是透光標(biāo)線(45)的所處位置，相鄰兩個(gè)透光標(biāo)線的中間距離等于10毫米；所說(shuō)的透光數(shù)字(46)，是按著組成讀數(shù)的″阿拉伯?dāng)?shù)字的形狀及所處位置″進(jìn)行開(kāi)孔，使之構(gòu)成能透光的阿拉伯?dāng)?shù)字。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于金屬鍍層標(biāo)線(43)，是按著標(biāo)線所處位置及形狀，在其表面鍍一層帶顏色的金屬；所說(shuō)的″金屬鍍層數(shù)字(44)，是按著組成讀數(shù)的″阿拉伯?dāng)?shù)字的所處位置及形狀″，在其表面鍍一層帶顏色的金屬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于″力平衡源裝置″它由兩種結(jié)構(gòu)組成，一種是由卷筒(23)、傳動(dòng)帶(22)和重錘(20)構(gòu)成，傳動(dòng)帶(22)的一端是卷繞在卷筒(23)上面、另一端則是和重錘(20)相連接；另一種是由卷筒(23)、傳動(dòng)帶(22)、動(dòng)滑輪(31)、連接帶(30)和重錘(20)構(gòu)成，傳動(dòng)帶(22)的一端繞過(guò)動(dòng)滑輪(31)再卷繞在卷筒(23)上面、另一端則是固定在殼體(21)上面，連接帶(30)的兩端，分別與動(dòng)滑輪(31)和重錘(20)相連接。
專(zhuān)利摘要一種浮子式測(cè)量帶液位計(jì)，浮子(11)是隨著液面的變化，帶動(dòng)測(cè)量帶(4)升降，測(cè)量帶(4)上面制有與浮子(11)升降位置相應(yīng)的“標(biāo)線和讀數(shù)”，工作人員可由觀察孔處直接讀出容器中的液面高度，浮子(11)在升降的同時(shí)，又能對(duì)安裝在立管上的“傳感元件”逐點(diǎn)掃描，對(duì)預(yù)定的液面高度發(fā)出指示與報(bào)警。
文檔編號(hào)G01F23/40GK2118974SQ92209729
公開(kāi)日1992年10月14日 申請(qǐng)日期1992年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月19日
發(fā)明者高秀珍, 尹寶泉 申請(qǐng)人:高秀珍, 尹寶泉