專利名稱：液面指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及一液面指示器，特別是涉及一種測量盛裝在容器例如油箱或水箱中的剩余液體高度的光學(xué)液面指示器。
背景技術(shù)：
家庭使用的傳統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)有一個油箱和一個顯示盛在油箱內(nèi)剩余燃料量的指示器。指示器有一個垂直延伸在油箱外面的透明管，該管的底部與油箱的底部相通。盛在油箱內(nèi)的燃料的液面可以通過該管看到。然而很難觀察裝油口內(nèi)的剩余油量，很不方便。
一種光學(xué)液面指示器公開在韓國專利審查公告No．96-13254中。該指示器有一個空氣入口，一個平面橡膠膜，安裝在頂部的一個光發(fā)射件和一個光接收件，以及一個安裝在橡膠膜上的反射板。該指示器只能用在壓力狹小的范圍，也就是說，由于橡膠膜的折射是有限的，只能測量一高度不大的液體箱內(nèi)盛有液體的液面。此外，很難給出一個顯示與液面之間成線性關(guān)系的輸出信號。因此，將輸出信號處理成數(shù)字信號是困難的。
技術(shù)方案所以，本發(fā)明的一個目的是提供一個能夠用來測量容器內(nèi)盛有液體高度的液面指示器，即使容器的高度很大。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個能夠獲得輸出信號與液面具有線性關(guān)系的光學(xué)液面指示器。
本發(fā)明的上述及其它目的通過提供一個檢測一液體容器內(nèi)盛有液體液面的液面指示器完成。該液面指示器包括一個殼體；一個波紋管，該管有一封閉端和連在封閉端的皺褶側(cè)壁。所述的波紋管將所述的殼體內(nèi)部劃分成一個動態(tài)壓力室和一個恒壓室，動態(tài)壓力室與液體容器相通；一個彈性元件，彈性地頂推所述波紋管的封閉端；一個傳感器，監(jiān)測所述波紋管封閉端的運(yùn)動。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種檢測盛在一液體容器中液體液面的液面指示器，該液面指示器包括一個殼體；一個至少一部分是柔韌性的壁，所述的壁將所述的殼體內(nèi)部劃分成一個動態(tài)壓力室和一個恒壓室，動態(tài)壓力室與液體容器相通；一個驅(qū)動裝置，該裝置有一個接觸所述壁的接觸件和一個連接接觸件的遮擋屏；一個彈性地頂推所述傳動裝置接觸件的彈性元件；和一個傳感器，該傳感器有彼此對置的一個光發(fā)射件和一個光接收件，其中，所述驅(qū)動裝置的遮擋屏插在光發(fā)射件與光接收件之間。
依照本發(fā)明的再一方面，提供一個把燃料供應(yīng)到燃料燃燒系統(tǒng)的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，該燃料燃燒系統(tǒng)包括一個燃料箱和一個具有上述特征的液面指示器。附圖簡述本發(fā)明的上述和其它目的、優(yōu)點和特征將從下面結(jié)合附圖對最佳實施例的描述中明顯地看到。附圖中

圖1是一個鍋爐系統(tǒng)的框圖，具有一個按照本發(fā)明的液面指示器；圖2是本發(fā)明的光學(xué)液面指示器的剖面圖；圖3是顯示輸出電流與液面之間關(guān)系的曲線圖。
最佳實施例的詳細(xì)說明參照圖1，所示鍋爐系統(tǒng)有一個油或燃料箱12，一個燃燒裝置14，一個控制面板16和一個供油管路27。油箱12有一個入口19。油箱12與燃燒裝置14相連，并通過供油管路27供應(yīng)油箱12中盛有的燃料。燃燒裝置14有一個噴燒器22。供油管路27延伸到噴燒器22。供油管路27有一個閥門29和一個泵24，以把燃料供應(yīng)到噴燒器22。一個本發(fā)明的液面指示器25安裝在供油管路27上。
控制燃燒裝置14的控制面板16有一個顯示板32，以顯示燃料的液面。液面指示器25和控制面板16之間聯(lián)有電線33，以便給液面指示器25供電并把由液面指示器25產(chǎn)生的信號傳送到控制面板16?？刂泼姘?6有一個電子電路，把傳輸來的信號處理成顯示信號，并顯示在顯示板32上。
圖2顯示了本發(fā)明的液面指示器25。液面指示器25有一個殼體50、一個皺褶式的界壁或波紋管53、一個驅(qū)動裝置112和一個傳感部分或傳感器62。液面指示器25有一個被界壁或波紋管53分隔開的恒壓室或者大氣壓室56和一個動態(tài)壓力室58。氣體，例如空氣，充滿在動態(tài)壓力室58內(nèi)。
殼體50包括上殼體68和下殼體70。下殼體70有圓底71和從圓底71的邊緣向上延伸的圓柱形側(cè)壁73。法蘭75設(shè)在側(cè)壁73的頂部。下殼體70在圓底71的中心處有一個孔79及圍繞在孔79周圍的一個凸臺82。螺紋加工在凸臺82的外表面上。
下殼體70的凸臺82固定在連接管66上，動態(tài)壓力室58通過連接管66與供油管路27相通(見圖1)。連接管66頂部內(nèi)表面上有螺紋，因此通過連接管66和凸臺82的螺紋嚙合就將連接管固定在下殼體70上。環(huán)形密封墊83插入在連接管66和下殼體70之間。而且連接管66下部的內(nèi)表面上也加工有螺紋。
供油管路27有一支管86，螺紋加工在支管86的外表面上。通過支管86的螺紋與連接管66底部的螺紋嚙合將連接管66安裝在供油管路27上。因此，供油管路27與殼體50內(nèi)的動態(tài)壓力室58相通。一個環(huán)狀密封墊插入到連接管66和支管86之間。沿連接管66長度方向的截面積最好均勻，而且油的上表面總是位于連接管66的頂部和底部之間。
波紋管53位于下殼體70的上面。波紋管53的頂端88是平面，并且是圓形的，而且其底部是敞開的。皺褶的側(cè)壁90從頂端88的邊緣向下延伸。在側(cè)壁90的底部制出一個法蘭92。法蘭92與下殼體70的法蘭75接觸。波紋管53的材料最好是橡膠。
上殼體68包括圓頂98和從圓頂98的邊緣延伸下來的圓柱形側(cè)壁96。上殼體68有一個位于圓頂98中心的孔及圍繞在孔周圍的凸臺105。在凸臺105的內(nèi)表面上加工有螺紋。上殼體68包括一個在側(cè)壁96的底端加工出的法蘭102。
波紋管53的法蘭92插在上殼體68的法蘭102和下殼體70的法蘭75之間。殼體50有一個環(huán)狀的箍條104，上殼體68和下殼體70由箍條104連接。連接箍條104由金屬制成。但固定上、下殼體的方法不限于上述方法。此外，螺栓和螺母也可用來把上殼體68的法蘭102固定到下殼體70的法蘭75上。也可使用粘結(jié)的方法，將上殼體68的法蘭102、波紋管53的法蘭92和下殼體70的法蘭75粘結(jié)在一起。
在上殼體68的上部拐角處設(shè)置環(huán)狀密封墊103，在波紋管53損壞時，密封墊103與驅(qū)動裝置112共同作用，以防止漏油，如下面所述。
驅(qū)動裝置112有一個圓形接觸板式接觸件113，還有一個固定在圓形接觸板113中心的圓棒115。圓形板113的底面與波紋管53的頂端88相觸，使得動態(tài)壓力室58的壓力作用在板113上。圓形板113和波紋管53頂端可固定成一整體。一個導(dǎo)套118插入并通過導(dǎo)套118外表面上加工的螺紋和凸臺105內(nèi)表面上加工的螺紋之間的嚙合固定在上殼體68的凸臺105上。
圓棒115通過導(dǎo)套118的孔腔滑動地插入，并且圓棒115可以向上或向下運(yùn)動。恒壓室56通過導(dǎo)套118與殼體50的外部相通。在上殼體68的頂部98可加工一個孔，以提供恒壓室和殼體外部之間的互通路徑。
彈性元件或者是壓縮彈簧121插在導(dǎo)套118和圓形板113之間，彈性地頂推圓板113。圓棒115在其頂部加工有一盲孔。在盲孔123的內(nèi)表面上加工有螺紋。
驅(qū)動裝置112有一遮擋屏，或者是阻光屏134，以選擇性地阻礙光從光發(fā)射件129傳到光接收件132上，如下所述。屏134有一個垂直延伸的隔板135，和一個從隔板135頂端延伸出來的連接部139。連接部139大體垂直于隔板135。隔板135在連接部139的末端處加工有孔。調(diào)節(jié)螺絲142插入屏134的孔中，而且屏134借助扣環(huán)143固定于螺絲142上。螺絲142帶著屏134插入到圓棒115的盲孔123中。
傳感部件或是傳感器62有一個電路板126，安裝在電路板126上的一個光發(fā)射件129和一個光接收件132。光發(fā)射件129和光接收件132相對安裝在電流板126上。光發(fā)射件129最好是發(fā)光二極管(LED)，而光接收件132最好是CdS電池(CdS Cell)。屏134的隔板插在光發(fā)射件129和光接收件132之間。電路板126有導(dǎo)線130，為的是把傳感器62連接到控制面板上。因此，電能可供到傳感器62上，并且傳感器62產(chǎn)生的信號可以傳到控制面板。
液面指示器25有一蓋146，該蓋146安裝在上殼體68的頂部。蓋146由不透明材料制成，以阻擋指示器25外面的光線。蓋146有一個孔148，導(dǎo)線130由此孔通過。孔148使得恒壓室56與指示器25外面相通。
參見圖1和圖2，本發(fā)明的光學(xué)液面指示器的操作說明如下盛在燃料箱12中的燃料液面升高，動態(tài)壓力室58的壓力增大。動態(tài)壓力室58增加的壓力使得波紋管53的頂端88和圓板113向上移動，直到壓力與彈簧121的彈力平衡，屏134隨著圓板113而升高，這樣，光接收件132接收的光量增加。因此產(chǎn)生了與光接收件132接收的光增量相對應(yīng)的電信號，并且傳到控制面板16上。
當(dāng)油面降低時，動態(tài)壓力室58的壓力降低，所以屏134向下移動，并且傳到光接收件132上的光量減少。油箱內(nèi)盛油剩余量的變化在控制面板16的顯示板32上指示出。
導(dǎo)套118螺紋連接到凸臺105內(nèi)，所以當(dāng)導(dǎo)套118旋轉(zhuǎn)時，凸臺105或上或下移動。彈性地頂推接觸板113的彈簧121的彈力可以調(diào)節(jié)。并因此動態(tài)壓力室58的壓力就得以調(diào)節(jié)。所以導(dǎo)套118的這種調(diào)節(jié)作用允許指示器25隨燃料箱內(nèi)液體的各種高度調(diào)節(jié)。導(dǎo)套118可以旋轉(zhuǎn)，并能從上殼體68上拆下。因此彈簧121很容易換成另一個有不同彈性系數(shù)的彈性元件。
當(dāng)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺絲142時，屏134上移或下移。因此當(dāng)油箱快空的時候，可調(diào)節(jié)顯示板的零點。
如圖3所示，能夠得到傳感器62產(chǎn)出的輸出信號與盛在箱內(nèi)的燃料的液面之間的線性關(guān)系。
按照本發(fā)明的另一實施例，指示器25可有一根連接到下殼體的細(xì)長連接管路，并且安裝在燃料箱的頂部。連接管路從指示器25的下殼體70的底部延伸到燃料箱底部。
雖然上面描述的實施例中液面指示器是用于有油箱的家庭鍋爐系統(tǒng)，但是本發(fā)明的液面指示器也可用來檢測盛在容器內(nèi)的任何液體的液面，而且本發(fā)明的液面指示器也可用在如洗衣機(jī)、加油站的油庫等上。
同時，本發(fā)明的指示器也可用來檢測機(jī)車上燃料箱內(nèi)的燃料液面。指示器裝在燃料箱的頂部，最好將指示器布置在水平面的幾何中心點。指示器連接管的底部延伸到燃料箱的底部。
圖2顯示的傳感器62安裝在上殼體68的頂部。在另一實施例中，傳感器62可連到蓋146上，并懸掛在蓋146的頂板上。光發(fā)射件與光接收件129和132從電路板向下延伸。隔板從連接部139的末端向上延伸。
在又一實施例中，壓力調(diào)節(jié)件可以安裝在下殼體處，以調(diào)節(jié)動態(tài)壓力室的壓力。例如，下殼體有一個孔和一個堵此孔的插塞。插塞能夠選擇性地打開，這樣就可調(diào)節(jié)動態(tài)壓力室的壓力。
雖然已參照示例性的實施例對本發(fā)明進(jìn)行了圖示和說明，但應(yīng)理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可對本發(fā)明進(jìn)行各種改變、改進(jìn)和增加。
權(quán)利要求
1．一種用于檢測盛裝在液體容器中的液體液面高度的液面指示器，包括一個殼體；一個波紋管，該管有一封閉端和一個與封閉端相連的皺褶的側(cè)壁，所述波紋管將所述殼體劃分為一個動態(tài)壓力室和一個恒壓室，所述動態(tài)壓力室與液體容器相通；一個彈性元件，彈性地頂推所述波紋管的所述封閉端；以及一個傳感器，用以監(jiān)測所述波紋管的封閉端的運(yùn)動。
2．如權(quán)利要求1所述的指示器，還包括一個驅(qū)動裝置，該裝置有一個接觸所述側(cè)壁的接觸件和一個與所述接觸件相連的屏，而且所述傳感器有對置的一個光發(fā)射件和一個光接收件，其中，所述驅(qū)動裝置的屏插在光發(fā)射件與光接收件之間。
3．如權(quán)利要求2所述的指示器，還包括一個位置調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)節(jié)屏相對于光發(fā)射件和光接收件的位置。
4．如權(quán)利要求2或3所述的指示器，其特征在于，所述驅(qū)動裝置的接觸件的形狀與殼體內(nèi)部相對應(yīng)，并且殼體有一個環(huán)狀密封墊。
5．如權(quán)利要求2到4之一所述的指示器，其特征在于，所述光發(fā)射件是發(fā)光二極管LED，而所述光接收件是CdS電池。
6．如權(quán)利要求1到5之一所述的指示器，還包括一個壓力調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)節(jié)動態(tài)壓力室的壓力。
7．一種用于檢測盛裝在液體容器中的液體液面高度的液面指示器，包括一個殼體；一個至少有一部分是柔韌的壁，所述壁將所述殼體內(nèi)部劃分成一個動態(tài)壓力室和一個恒壓室，動態(tài)壓力室與液體容器相通；一個驅(qū)動裝置，該裝置有一個接觸所述壁的接觸件和一個與該接觸件相連的屏；一個彈性地作用在所述驅(qū)動裝置的接觸件上的彈性元件；以及一個具有對置的光發(fā)射件和光接收件的傳感器，其中，所述驅(qū)動裝置的屏插在光發(fā)射件與光接收件之間。
8．如權(quán)利要求7所述的指示器，其特征在于，所述壁有一封閉端和一柔韌性的側(cè)壁，并且所述傳動裝置的接觸件接觸所述封閉端。
9．如權(quán)利要求7或8所述的指示器，還包括一個調(diào)節(jié)屏與光發(fā)射件和光接收件相對位置的位置調(diào)節(jié)裝置。
10．如權(quán)利要求7到9之一所述的指示器，其特征在于，所述驅(qū)動裝置的接觸件的形狀與殼體內(nèi)部相對應(yīng)，并且殼體有一個環(huán)狀的密封墊。
11．如權(quán)利要求7到10之一所述的指示器，其特征在于，所述光發(fā)射件是發(fā)光二極管LED，而所述光接收件是CdS電池。
12．如權(quán)利要求7到11之一所述的指示器，還包括一個壓力調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)節(jié)動態(tài)壓力室的壓力。
13．一種把燃料供應(yīng)到燃料燃燒系統(tǒng)的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，所述燃燒系統(tǒng)包括一個燃料箱和一個液面指示器，所述液面指示器包括一個殼體；一個波紋管，該管有一個封閉端和一個與封閉端相連的皺褶側(cè)壁，所述波紋管將所述殼體內(nèi)部劃分為一個動態(tài)壓力室和一個恒壓室，所述動態(tài)壓力室與液體容器相通；一個彈性元件，彈性地作用在所述波紋管的所述封閉端上；以及一個傳感器，用來監(jiān)測波紋管封閉端的運(yùn)動。
14．如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括一個連接燃料箱和燃燒系統(tǒng)的管，且所述液面指示器裝在該管上。
15．一種把燃料供應(yīng)到燃料燃燒系統(tǒng)的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，所述燃燒系統(tǒng)包括一個燃料箱和一個液面指示器，所述液面指示器包括一個殼體；一個至少有一部分是柔韌性的壁，所述壁將所述殼體內(nèi)部劃分成一個動態(tài)壓力室和一個恒壓室，所述動態(tài)壓力室與液體容器相通；一個驅(qū)動裝置，它有一個接觸所述壁的接觸件和一個與該接觸件相連的屏；一個彈性元件，彈性地作用在所述驅(qū)動裝置的接觸件上；以及一個傳感器，它有彼此對置的一個光發(fā)射件和一個光接收件，其中所述驅(qū)動裝置的屏插放在光發(fā)射件和光接收件之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一用于檢測容器內(nèi)液體液面的液面指示器(25),它包括:一個殼體(50),一個波紋管(53),一個彈性元件(121),一個驅(qū)動裝置(112)和一個傳感器(62)。波紋管(53)安裝在殼體(50)內(nèi),并將殼體(50)分成一個動態(tài)壓力室(56)和一個恒壓室(58)。波紋管(53)有一個頂端(88)和一個皺褶的側(cè)壁(90)。動態(tài)壓力室(56)充滿氣體并與液體容器相通。彈性元件(121)將彈力作用在波紋管(53)的頂端(88),以平衡動態(tài)壓力室(56)的壓力。傳感器(62)監(jiān)測波紋管(53)頂端(88)的運(yùn)動。傳感器(62)有一光發(fā)射元件(129)和一光接收元件(132)。驅(qū)動裝置(112)有一插在光發(fā)射件(129)和光接收件(132)之間的屏(134)。屏(134)與波紋管(53)的頂端(88)相連。
文檔編號G01F23/14GK1278909SQ98811027
公開日2001年1月3日 申請日期1998年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月11日
發(fā)明者金義教, 睦道均 申請人:金義教, 睦道均