CN100427899C - 平衡式磁悬浮水位计 - Google Patents

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Abstract

一种属于水位测量技术领域的平衡式磁悬浮水位计，包括容筒，测量锤，内磁钢组合体，内磁钢护套，滑车牵引架，外磁钢组合体，滑轮，配重锤，指针。容筒通过两个连管与锅炉汽包相通，测量锤置于容筒中，内磁钢组合体置于内磁钢护套中，内磁钢护套通过连杆与测量锤的上端相连；滑车牵引架上端连接的绳索绕过滑轮与配重锤相连。外磁钢组合体置于滑车牵引架上；指针固定在滑车牵引架外侧。本发明利用磁场力使测量锤稳定悬浮于容筒中，利用合力与测量锤侵入水中时所受浮力的差值与配重锤重力之间的平衡关系，使测量锤随水位变化而移动，同时带动指针移动从而测量出水位，测量值为连续的变量，不会出现滞后现象，且精度高。

Description

平衡式磁悬浮水位计
技术领域
本发明属于水位测量技术领域，涉及到一种平衡式磁悬浮水位计。
背景技术
目前在水位的测量领域中已经拥有多种测量手段，例如：就地直读水位计、差压水位计、电接点水位计、磁浮水位计等。虽然这些水位计都有各自的特点，但是也都有各自的缺陷，例如就地水位计容易泄漏、云母片结垢，严重影响其显示效果；电接点水位计是通过电极来测量水位，而电极的设置受数量的限制，各电极间有一定的间隔，使测量精度降低，消除不了盲区问题；差压水位计通过水的参考水位来测量水位，在起炉时由于没有形成参考水位而不能即时投入运行；磁浮水位计通过测量浮子的位置来测量水位，浮子在浮力作用下向上浮动必须要克服自身的重力和浮子与容筒内壁间的摩擦力，必然带来滞后问题，使测量精度降低。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明利用磁场力使测量锤悬浮于容筒中，利用合力减去测量锤侵入水中时所受浮力的差值与配重锤重力之间的平衡关系，使测量锤随水位变化而移动，同时带动指针移动从而测量出水位，目的是提供一种平衡式磁悬浮水位计。
本发明包括容筒1，测量锤2，内磁钢组合体3，内磁钢护套4，滑车牵引架5，外磁钢组合体6，滑轮7，配重锤8，指针9。容筒1的上下水平两个连管分别连接在锅炉汽包的下部和上部，使容筒1与锅炉汽包相通，容筒1的上部直管段与容筒1的下部采用密封连接。测量锤2置于容筒1中，内磁钢组合体3置于内磁钢护套4中，内磁钢护套4通过连杆与测量锤2的上端相连，并位于容筒1的上部直管段内。滑车牵引架5上端连接的绳索绕过滑轮7与配重锤8相连。外磁钢组合体6置于滑车牵引架5上，并位于容筒1上部直管段的外侧。外磁钢组合体6形成的磁场与内磁钢组合体3形成的磁场之间的相互作用使内磁钢组合体3和测量锤2稳定悬浮于容筒1中；指针9固定在滑车牵引架5外侧。
容筒1内的水通过容筒1下端的连管与锅炉汽包中的水相通，容筒1上部的气体通过容筒1上部的连管与锅炉汽包中气体相通，保证容筒1内的水位和压力与锅炉汽包内一致。配重锤8的重力略小于内磁钢组合体3、内磁钢护套4、测量锤2、外磁钢组合体6、滑车牵引架5等物体重力的和(即合力)。当水位上升到合力与测量锤2所受浮力的差值小于配重锤8的重力时，测量锤2开始随水位的上升而向上移动，同时滑车牵引架5亦向上移动，并带动指针9向上移动，从而指示出水位的变化；反之，当水位下降时，测量锤2随之向下移动，滑车牵引架5亦向下移动，带动指针9向下移动，指示水位下降，从而实现水位的测量。
本发明由于利用磁场力使测量锤稳定悬浮于容筒中，利用合力与测量锤侵入水中所受浮力的差值与配重锤重力之间的平衡关系，使测量锤随水位变化而移动，同时带动指针移动从而测量出水位，测量值为连续的变量，也不存在摩擦力的问题，因而测量不会出现滞后现象，且精度高。容筒的上部直管段与下部为密封连接，不易产生泄漏现象，因而本发明也更适用于超高压条件下的水位测量。
附图说明
图1为本发明结构示意图，亦是说明书摘要附图。图中1为容筒，2测量锤，3内磁钢组合体，4内磁钢护套，5滑车牵引架，6外磁钢组合体，7滑轮，8配重锤，9指针，16滑轮支架，10A第一内磁钢环，10B内磁钢柱，10C第二内磁钢环，11A第一环形隔离套，11B第二环形隔离套，14A第三环形隔离套，14B第四环形隔离套，13A第一外磁钢环，13B第二外磁钢环，13C第三外磁钢环，15密封垫，12标尺，17外磁钢护套。
具体实施方式
本发明如图1所示，采用圆筒式结构，容筒1的上部直管段与容筒1的下部采用发兰连接的形式，连接处用环形密封垫15密封。
测量锤2为圆柱体，置于容筒1中。内磁钢组合体3包括第一内磁钢环10A、内磁钢柱10B、第二内磁钢环10C，第一内磁钢环10A、第二二内磁钢环10C为圆环形，内磁钢柱10B为圆柱形，三者叠放于内磁钢护套4中，并用第一环形隔离套11A、第二环形隔离套11B间隔开，内磁钢护套4的下端通过连杆与测量锤2的上端相连。滑车牵引架5上安装外磁钢护套17，外磁钢组合体6置于外磁钢护套17内；滑车牵引架5的内侧安装滚轮，以减小滑车牵引架5向上移动时与容筒1上部直管段之间的摩擦；滑车牵引架5的上端用吊环连接绳索，滑轮支架16相对于容筒1的位置是固定的，滑轮7通过轴固定在滑轮支架16的末端，滑轮7可以以轴为中心转动。绳索绕过滑轮7与配重锤8上端连接。标尺12相对于容筒1的位置也是固定的，指针9固定在滑轮牵引架5外侧，当指针9随滑轮牵引架5移动时，就可通过标尺12读出指针9指示的水位。外磁钢组合体6包括第一外磁钢环13A、第二外磁钢环13B、第三外磁钢环13C，三者为圆环形，叠放于滑轮牵引架5上的外磁钢护套17内，并用第三环形隔离套14A、第四环形隔离套14B隔开。第一内磁钢环10A、内磁钢柱10B、第二内磁钢环10C和第一外磁钢环13A、第二外磁钢环13B、第三外磁钢环13C采用轴向充磁。第一内磁钢环10A与第一外磁钢环13A磁极方向相同，形成相斥的磁场；内磁钢柱10B与第二外磁钢环13B磁极方向相异，形成相吸的磁场；第二内磁钢环10C与第三外磁钢环13C磁极方向相同，形成相斥的磁场；三组磁场磁场力的作用使测量锤2稳定悬浮于容筒1中。第一环形隔离套11A、第二二环形隔离套11B、第三环形隔离套14A、第四环形隔离套14B采用非磁性材料，将三组磁场分隔，减小各磁场间的相互影响。

Claims (2)

1.一种平衡式磁悬浮水位计，其特征是包括容筒(1)，测量锤(2)，内磁钢组合体(3)，内磁钢护套(4)，滑车牵引架(5)，外磁钢组合体(6)，滑轮(7)，配重锤(8)，指针(9)；容筒(1)的上下水平两个连管分别连接在锅炉汽包的下部和上部，容筒(1)的上部直管段与容筒(1)的下部采用密封连接；测量锤(2)置于容筒(1)中，内磁钢组合体(3)置于内磁钢护套(4)中，内磁钢护套(4)通过连杆与测量锤(2)的上端相连，并位于容筒(1)的上部直管段内；滑车牵引架(5)上端连接的绳索绕过滑轮(7)与配重锤(8)相连；外磁钢组合体(6)置于滑车牵引架(5)上，并位于容筒(1)上部直管段的外侧；指针(9)固定在滑车牵引架(5)外侧。
2.根据权利要求1所述的平衡式磁悬浮水位计，其特征是内磁钢组合体(3)包括第一内磁钢环(10A)、内磁钢柱(10B)、第二内磁钢环(10C)，第一内磁钢环(10A)、第二内磁钢环(10C)为圆环形，内磁钢柱(10B)为圆柱形，三者叠放于内磁钢护套(4)中，并用第一环形隔离套(11A)、第二环形隔离套(11B)间隔开；外磁钢组合体(6)包括第一外磁钢环(13A)、第二外磁钢环(13B)、第三外磁钢环(13C)，三者为圆环形，叠放于滑轮牵引架(5)上的外磁钢护套17内，并用第三环形隔离套(14A)、第四环形隔离套(14B)隔开；第一内磁钢环(10A)、内磁钢柱(10B)、第二内磁钢环(10C)和第一外磁钢环(13A)、第二外磁钢环(13B)、第三外磁钢环(13C)采用轴向充磁；第一内磁钢环(10A)与第一外磁钢环(13A)磁极方向相同；内磁钢柱(10B)与第二外磁钢环(13B)磁极方向相异；第二内磁钢环(10C)与第三外磁钢环(13C)磁极方向相同。
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