CN100406863C

CN100406863C - 一种液体位置测量方法

Info

Publication number: CN100406863C
Application number: CN2004100260698A
Authority: CN
Inventors: 刘珉恺
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2024-04-16
Also published as: CN1683909A

Abstract

本发明涉及一种物位测量装置，特别是一种液体位置测量方法。它至少包括置于容器内的浮子和测量浮子移动的测量装置组成，其特征是：浮子上有磁性材料，在容器内延容器高度方向固定有内筒、浮子相对内筒定位，至少内筒底部密封，内筒内延容器高度设计有高度标记信息，内筒内有高度标记信息的读取装置，读取装置内有信号输出接口，当浮子随液位上下变化时，浮子带动读取装置上下移动，读取装置时时读取容器高度标记信息，并将高度标记信息转换为电信号由信号输出接口向外输出。

Description

一种液体位置测量方法

所属技术领域：本发明涉及一种物位测量装置，特别是一种液体位置测量方法。

背景技术：

中国专利85203066公开的液位测量方法中，利用安装在容器内的浮子与具有刻度的金属带连接，将金属带置于容器外，当容器内的液体变化时，容器内漂浮的浮子也随之上下位置变化，带动具有标记信息的金属带移动，通过固定在容器外一读写装置读取金属带上的标记信息，给出液位的精确值。上述的标记信息其中一种方式是称为格雷编码的方式存在在金属带上，读写装置是光电式的，如果编码的精度是1mm，则能给出1mm的精度，它可广泛应用于开口容器的液位测量。由于将具有标记信息的金属带置于容器外，因此，很难将其与容器密封成一体，不适合在密闭容器或带压容器中液位的测量。而在中国专利89204414.4中所公开的技术中，给出了原理过程与85203066相类似的结构，它是通过浮子连接一金属丝，通过金属丝带动码盘转动，然后由读写装置读取码盘上的码，通过计算给出液位信息。这种编码方式是通过累计码盘上的编码孔正转或反转的孔位变化给出液位值，存在的问题是采样速度要大于液位的变化，同时不能断电。否则，需要重新进行初始化。它的特点是可以在密封容器内使用。

作为液位测量的另一种公开技术是磁开关式液位计，这是一项古老而又可靠的液位测量方法，它可用在各种容器内，其工作原理是在容器内放置磁浮子，液位上下变化，带动磁浮子上下变化，容器外随液位测量量程设计有多个磁翻板，磁翻板越多精度越高，容器内液位带动磁浮子移动到与容器外对应的磁翻板位置时，磁翻板给出相应的指示。这种液位指示的方式非常可靠，可适应各种容器液位的测量，但由于精度不高，使应用受到限制。

发明内容：

本发明的目的是提供一种精度高、适应领域广的液体位置测量方法。

本发明的目的是这样实现的，一种液体位置测量方法，它至少包括置于容器内的浮子和测量浮子移动的测量装置组成，其特征是：浮子上有磁性材料，在容器内沿容器高度方向固定有内筒、浮子相对内筒定位，至少内筒底部密封，内筒内沿容器高度设计有高度标记信息，内筒内有高度标记信息的读取装置，读取装置内有信号输出接口，当浮子随液位上下变化时，浮子带动读取装置上下移动，读取装置时时读取容器高度标记信息，并将高度标记信息转换为电信号由信号输出接口向外输出。

读取装置固定在壳体内，壳体上有磁性体，壳体置于浮子上，壳体与浮子相对应面磁性相斥。

内筒内设计的高度标记信息是按8421码的编码信息。

内筒内设计的高度标记信息是按格雷码的编码信息。

所述的浮子套在内筒上。

所述的内筒具有保温层、保护层。

所述的内筒内有导向机构。

所述的读取装置可以是通过光电方式读取高度标记信息。

所述的读取装置可以是通过磁电方式读取高度标记信息。

本发明的优点是：在容器内有磁浮子和延高度设计的内筒、内筒内有高度标记信息和读取高度信息的读取装置，读取装置同样带有磁性，它位于磁浮子之上，读取装置的下部与磁浮子的上部磁性相斥。这样读取装置一直浮在磁浮子之上，液位上下变化，磁浮子随之上下变化，带动浮子上的读取装置移动，读取装置不断读取内筒上的高度标记信息向外输出，由于内筒完全可以密封，它又与容器隔热，因此，可适应于各和环境中检测各种液体的液位。

附图说明：

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例1结构示意图；

图2是内筒剖视图；

图3是内筒截面图；

图4是实施例1读取装置示意图；

图5是本发明实施例2结构示意图。

图中，1、容器；2、磁浮子；3、内筒；4、读取装置；5、高度标记信息；6、液体；7、液位；8、变送器；9、法兰；10、电缆；11、保护筒；12、保温层；13、内层；14、导向槽；15、壳体；16、磁性材料；17、光纤输入输出端；18、光电接收管；19、电池；20、接口；21、光输入端；22、光发射管；23、导向耳；24、导向杆；25、下磁体；26、上磁体；27、连接件。

具体实施方式：

如图1所示，容器1内沿容器1的上下垂直固定有内筒3，内筒3外套有磁浮子2；磁浮子2浮于容器1内液体7的上面液位7的位置。内筒3上有高度标记信息5，高度标记信息5可以是至下而上按8421编制的高度标记信息5；也可以是按格雷码编码的高度标记信息5，其分度值1mm、1cm任意制作。为了读取内筒3内的高度标记信息5，在内筒3内有读取这些高度标记信息5的读取装置4。定位读取装置4位置是靠读取装置4的壳体15上的上磁体26和磁浮子2上的下磁体25；上磁体26与下磁体25对应面磁极相斥。如相对面为s极对s极。这样读取装置4稳定的保持在磁浮子2上部固定的位置。液体注入，液位上升，磁浮子2上移，读取装置4随之上移。液体排放，液位下降，磁浮子2下移，读取装置4随之下移。置入容器1内的内筒3下部密封，顶部通过法兰9与变送器8固定，因此内筒3可以密封很好。

如图2所示，为了适应高温液体温度的测量，使读取装置4有一不影响性能的温度空间，内筒3可以由保护筒11、保温层12、内层13三层构成，保护筒11可以是(不锈钢、玻璃、PVC等)既可防腐又可耐温的材料；保温层12可以是保温涂料或保温材料；保温涂料可以涂于内层13外壁上；保温材料可以填充于保护筒11和内层13之间。内层13由内表面光滑的透光体管道组成，内管道上有高度标记信息5。

如图3所示，为了使浮于内筒3的读取装置4能精确的读取高度标记信息5，内筒3内增加导向槽14，这样读取装置4上下移动时，码道对应的读头可以保持良好的距离。

读取装置4的一种实施是采用图4的方式，它包括一壳体15，壳体15上对应于每一个码道有固定的光纤，将每一个码道上的一束光纤分成两路，一路对应光电发射管22，另一路对应光电接收管18，合起来的一端作为光纤输入输出端17，光纤输入输出端17正对码道；光纤为多芯，每一个码道对应一束光纤；所有码道的光纤中的对应光电发射管22的分路可以合为一体，由一个光电发射管22向其发出输入光；光电接收管18和光电发射管22分别电连接到控制板上，控制板将读取内筒3上的高度标记信息5。码道为黑白色或对比度强的两种颜色，其中一种色对应数字0，另一种色对应数字1。读取装置4下端有下磁体25。整个读取装置4由电池19供电。由接口20向外输出液位高度信息的数据。液位高度信息的数据由变送器8传换成可远传的信号通过电缆10传到控制室。读取装置4按一定的时间间隔读取码道信息。读取装置4对应导向槽14有凸起，以便与内筒3配合定位。实现平稳上升下降。

图5是另一种实施方式，它适合较高的容器，内筒由多节通过连接件27固定连接，由于连接件27会使内筒3外壁不规则，影响磁浮子2延内筒3上下移动，这样磁浮子2的内孔可以比内筒3外径大许多，为了使磁浮子2上下移动平稳，延内筒3两侧增加两根导向杆24，磁浮子2两侧延伸两个导向耳23，两根导向杆24穿过两个导向耳23后上下与容器固定拉直。

当然高度标记信息5可以是磁记录介质记录的高度信息。这样读取装置4将是磁读写头。为了不使上磁头26和下磁头25对其造成影响，有磁保护层对其保护。

本发明虽然给出的两种实施例，应该说依据这样的思想可以设计出更多的装置。如读取装置可以采用摄像头的方式，摄像头采用cmos或ccd传感器，其传送信号的方式也会有多种方式。关于这一点将在发明人的另一项发明内容中公开。

Claims

1.一种液体位置测量方法，它至少包括置于容器内的浮子和测量浮子移动的测量装置组成，其特征是：浮子上有磁性材料，在容器内沿容器高度方向固定有内筒、浮子相对内筒定位，至少内筒底部密封，内筒内沿容器高度设计有高度标记信息，内筒内有高度标记信息的读取装置，读取装置内有信号输出接口，当浮子随液位上下变化时，浮子带动读取装置上下移动，读取装置时时读取容器高度标记信息，并将高度标记信息转换为电信号由信号输出接口向外输出；所述的读取装置固定在壳体内，壳体上有磁性体，壳体置于浮子上，壳体与浮子相对应面磁性相斥，浮子套在内筒上。

2.根据权利要求1所述的一种液体位置测量方法，其特征是：所述的内筒具有保温层、保护层。

3.根据权利要求1所述的一种液体位置测量方法，其特征是：所述的内筒内有导向机构。

4.根据权利要求1所述的一种液体位置测量方法，其特征是：所述的读取装置(4)包括一壳体(15)，壳体(15)上对应于每一个码道有固定的光纤，将每一个码道上的一束光纤分成两路，一路对应光电发射管(22)，另一路对应光电接收管(18)，合起来的一端作为光纤输入输出端(17)，光纤输入输出端(17)正对码道；光纤为多芯，每一个码道对应一束光纤；所有码道的光纤中的对应光电发射管(22)的分路合为一体，由一个光电发射管(22)向其发出输入光；光电接收管(18)和光电发射管(22)分别电连接到控制板(28)上，控制板将读取内筒(3)上的高度标记信息(5)。