CN103791983B - 液体储罐液位计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体储罐液位计，其包括电机、减速器和拨动组件，其中，电机用于固定在液体储罐内；减速器固定在力传感器上；减速器的输出轴上固定有转鼓；转鼓外周绕有带浮子的钢丝；减速器的输入轴的轴线与电机的输出轴的轴线重合；拨动组件包括相互配合的拨叉和拨销；上述拨叉固定在减速器的输入轴上，拨销由电机的输出轴驱动，并用于通过拨动拨叉来驱动减速器的输入轴，或上述拨销固定在减速器的输入轴上，拨叉由电机的输出轴驱动，并用于通过拨动拨销来驱动减速器的输入轴。该液体储罐液位计中，电机仅通过拨销与拨叉的配合驱动减速器，电机自身重力和其受到的外力都不会传至力传感器处，能避免力传感器因电机影响而发生测量结果误差大。

Description

液体储罐液位计

技术领域

本发明涉及液位计技术领域，更具体地说，涉及一种液体储罐液位计。

背景技术

石油、化工等领域在储运、生产、交易过程中常常需要进行液体储罐液位的测量，液体储罐液位测量需使用液体储罐液位计完成。

请参阅图1，现有的液体储罐液位计包括浮子11、钢丝12、转鼓13、支架14、轴承15、电机16、转轴17、扭矩杆18以及力传感器19等。其中，电机16的转轴17依次串接支架14以及转鼓13，转鼓13外侧缠绕钢丝12，浮子11悬挂于钢丝12上，支架14与转轴17之间通过轴承15连接，扭矩杆18一端固定于电机16的底部，另一端的下部固定力传感器19的一端。上述利用浮子称重的伺服式液位计的工作原理为：电机16转动，带动转轴17转动，进而通过转轴17带动转鼓13转动，转鼓13的转动牵引钢丝12，进而通过钢丝12改变浮子11的高度，当浮子11进入液体，浮力依次通过转鼓13、转轴17、电机16以及扭矩杆18传递给力传感器19，当力传感器获取浮子11的浮力达到设定值时，电机16停止转动，根据电机步数或圆周编码器确定罐空高，以达到测量液体储罐液位的目的。

但是，上述液体储罐液位计中，电机16上用于与电源相连的导线的硬度受温度影响较大，若环境温度过低、导线变硬，会造成导线施加在电机上的压力较大，进而影响通过扭矩杆18与电机16相连的力传感器19的测量结果，造成液位测量结果的准确性差。

综上所述，如何提供一种液体储罐液位计，以避免电机对力传感器的测量结果产生影响、提高整个液体储罐液位计的液位测量结果的准确性，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种液体储罐液位计，其电机自身的重力以及受到的外力不会传递至力传感器，能够避免力传感器因电机影响而发生测量结果误差大，确保液位测量结果具有较高的准确性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种液体储罐液位计，其特征在于，包括：

用于固定在液体储罐内的电机；

固定在力传感器上的减速器；所述减速器的输出轴上固定有转鼓；所述转鼓外周绕有带浮子的钢丝；所述减速器的输入轴的轴线与所述电机的输出轴的轴线重合；和

具有相互配合的拨叉和拨销的拨动组件，其中，所述拨叉（或所述拨销）固定在所述减速器的输入轴上；所述拨销（或所述拨叉）由所述电机的输出轴驱动，用于通过拨动所述拨叉（或所述拨销）来驱动所述减速器的输入轴。

优选的，上述液体储罐液位计中，所述拨销为由所述电机的输出轴驱动的上拨销，所述拨叉为固定在所述减速器的输入轴上的下拨叉；所述下拨叉包括拨叉座和固定在所述拨叉座上的2个拨杆；所述上拨销位于2个所述拨杆之间，并用于拨动所述拨杆。

优选的，上述液体储罐液位计中，所述拨杆的轴线与所述减速器的输入轴的轴线平行；所述上拨销的轴线与所述电机的输出轴的轴线垂直。

优选的，上述液体储罐液位计中，所述拨叉为由所述电机的输出轴驱动的上拨叉，所述拨销为固定在所述减速器的输入轴上的下拨销；所述上拨叉包括两个拨杆；所述下拨销位于两个所述拨杆之间。

优选的，上述液体储罐液位计中，所述下拨销的轴线与所述减速器的轴线平行；所述拨杆的轴线与所述电机的输出轴的轴线垂直。

优选的，上述液体储罐液位计中，还包括用于固定在所述液体储罐内的隔爆盒，所述电机固定在所述隔爆盒内，且其输出轴通过驱动组件驱动所述上拨销或所述上拨叉。

优选的，上述液体储罐液位计中，所述驱动组件包括固定在所述电机的输出轴上并位于所述隔爆盒内的上磁耦合和与所述上磁耦合相互吸引的下磁耦合；所述下磁耦合能够转动地设置在下磁耦合座上；所述下磁耦合座与所述隔爆盒的底板固定连接，且所述下磁耦合座位于所述隔爆盒外；所述上拨销或所述上拨叉与所述下磁耦合固定连接。

优选的，上述液体储罐液位计中，所述底板上固定有位于所述隔爆盒内的电机安装法兰盘；所述电机固定在所述电机安装法兰板上，所述上磁耦合位于所述电机安装法兰盘内。

优选的，上述液体储罐液位计中，所述电机的输出轴的轴线与所述下磁耦合的转轴重合。

优选的，上述液体储罐液位计中，用于控制所述电机的控制器能够在所述电机沿第一方向转动并带动所述减速器的输入轴转动结束后，控制所述电机沿所述第一方向的反方向转动预设角度，以使所述上拨销脱离所述下拨叉的拨杆，或使所述下拨销脱离所述上拨叉的拨杆。

本发明提供一种液体储罐液位计，其包括电机、减速器和拨动组件，其中，电机用于固定在液体储罐内；减速器固定在力传感器上；减速器的输出轴上固定有转鼓；转鼓外周绕有带浮子的钢丝；减速器的输入轴的轴线与电机的输出轴的轴线重合；拨动组件包括相互配合的拨叉和拨销；上述拨叉固定在减速器的输入轴上，拨销由电机的输出轴驱动，并用于通过拨动拨叉来驱动减速器的输入轴，或上述拨销固定在减速器的输入轴上，拨叉由电机的输出轴驱动，并用于通过拨动拨销来驱动减速器的输入轴。

本发明提供的液体储罐液位计中，电机用于固定在液体储罐内，其仅通过相互配合的拨销与拨叉即可驱动固定在力传感器上的减速器，电机自身的重力以及其受到的其它外力都不会传递至力传感器处，能够避免力传感器因电机影响而发生测量结果误差大，提高液位测量结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中液体储罐液位计的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的液体储罐液位计的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的上拨销与下拨叉的装配示意图；

图4为本发明实施例提供的上拨叉与下拨销的装配示意图；

其中，图2-图4中：

电机1；上磁耦合2；隔爆盒3；下磁耦合4；上拨销51；下拨销52；下拨叉61；上拨叉62；减速器7；转鼓8；力传感器9；浮子10；下磁耦合座11；钢丝12。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种液体储罐液位计，其电机自身的重力以及受到的外力不会传递至力传感器，能够避免力传感器因电机影响而发生测量结果误差大，确保液位测量结果具有较高的准确性

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，本发明实施例提供的液体储罐液位计包括电机1、减速器7和拨动组件；电机1用于固定在液体储罐内；减速器7固定在力传感器9上；减速器7的输出轴上固定有转鼓8；转鼓8外周绕有带浮子10的钢丝12；减速器7的输入轴的轴线与电机1的输出轴的轴线重合；拨动组件包括相互配合的拨叉和拨销，上述拨叉固定在减速器7的输入轴上，拨销由电机1的输出轴驱动并用于通过拨动拨叉来驱动减速器7的输入轴，或上述拨销固定在减速器7的输入轴上，拨叉由电机1的输出轴驱动并用于通过拨动拨销来驱动减速器7的输入轴。

本发明实施例提供的液体储罐液位计中，力传感器9用于称量减速器7、转鼓8、钢丝12和浮子10的重量，电机1用于固定在液体储罐内，其仅通过相互配合的拨销与拨叉驱动固定在力传感器9上的减速器7，电机1自身的重力以及其受到的外力都不会传递至力传感器9处，能够避免力传感器9因电机1影响而发生测量结果误差大，提高液位测量结果的准确性。

具体的，上述实施例提供的液体储罐液位计中，拨销可设置为由电机1的输出轴驱动的上拨销51，相应的，拨叉为固定在减速器7的输入轴上的下拨叉61；下拨叉61包括与减速器7的输入轴固定连接的拨叉座和分别通过端部固定在拨叉座上的2个拨杆；上述上拨销51位于2个拨杆之间，并用于沿不同的转动方向分别拨动2个拨杆。优选的，该液体储罐液位计中，拨杆的轴线与减速器7的输入轴的轴线平行，上拨销51的轴线与电机1的输出轴的轴线垂直，如图3所示。

另外，该液体储罐液位计中，两个拨杆的轴线与减速器7输入轴的轴线的距离相同。

上述实施例提供的液体储罐液位计中，拨销还可设置为固定在减速器7的输入轴上的下拨销52，相应的，拨叉为由电机1的输出轴驱动的上拨叉62；上拨叉62包括两个拨杆；下拨销52位于两个拨杆之间；上拨叉62的两个拨杆用于沿不同方向拨动下拨销52。优选的，该液体储罐液位计中，下拨销52的轴线与减速器7的输入轴的轴线平行；拨杆的轴线与电机1的输出轴的轴线垂直，如图4所示。

进一步的，本发明实施例提供的液体储罐液位计还包括用于固定在液体储罐内的隔爆盒3，电机1固定在隔爆盒3内，且电机1的输出轴通过驱动组件驱动上拨销51或上拨叉62。

具体的，上述液体储罐液位计中，驱动组件包括固定在电机1的输出轴上，并位于隔爆盒3内的上磁耦合2，以及与上述上磁耦合2相互吸引的下磁耦合4；上述下磁耦合4能够转动地设置在下磁耦合座11上；上述下磁耦合座11与隔爆盒3的底板固定连接，且下磁耦合座11位于隔爆盒外；上述上拨销51或上拨叉62与下磁耦合4固定连接。应用本实施例提供的液体储罐液位计时，电机1的输出轴带动上磁耦合2转动，上磁耦合2带动下磁耦合4转动，从而使得固定在下磁耦合4上的上拨销51或上拨叉62发生转动，并拨动下拨叉61或下拨销52，以使减速器7的输入轴发生转动。

更具体的，上述液体储罐液位计中，底板上固定有位于隔爆盒3内的电机安装法兰盘；上述电机1固定在电机安装法兰盘上，且上述上磁耦合2位于电机安装法兰盘内。另外，上述下磁耦合座11为筒形结构，下拨销52或下拨叉61的安装杆穿入上述下磁耦合座11。

优选的，上述实施例提供的液体储罐液位计中，电机1的输出轴的轴线与下磁耦合4的转动轴线重合。

上述实施例提供的液体储罐液位计中，电机1由控制器控制，控制器实时读取力传感器9的重量值信号。上述控制器能够在电机1沿第一方向转动以驱动减速电机1的输入轴转动结束后，控制电机1的输出轴沿上述第一方向的反方向转动预设角度，以使上述上拨销51脱离下拨叉61的拨杆或使下拨销52脱离上拨叉62的拨杆。具体的，上拨销51与下拨叉61的拨杆脱离接触或确保下拨销52与上拨叉62的拨杆脱离接触时，力传感器9读取重量值，并将结果传递给控制器。

上拨销51位于下拨叉61的两个拨杆的正中间，或确保下拨销52位于上拨叉62的两个拨杆的正中间。

本发明实施例提供的液体储罐液位计的工作过程如下：

在初始液位时，浮子10在液体中处于初始位置（可设置为浮子10的50%位于液面上，50%位于液面下），相应的，浮子10在初始位置时力传感器测得的重量值为阀值A。

当液位升高时，浮子10所受浮力增大，力传感器9称量的重量A1低于阀值A，则控制器根据A与A1的差值计算电机1的转动圈数，并根据计算结果控制电机1转动，电机1的输出轴通过拨叉和拨销的配合带动减速器7的输入轴转动，从而转鼓8随减速器7的输出轴转动并通过钢丝12带动浮子10上移；电机1转动结束，拨销与拨叉的拨杆脱离接触，控制器读取力传感器9称量的重量结果A2，并判断A2与A的差值是否在预设差值范围内，若是，则测量过程结束，控制器根据电机1转动的圈数、减速器7的减速比、转鼓8的周长计算液体储罐内的液位高度；若否，则控制器根据上述差值再次计算电机1的转动圈数，并根据该结果继续控制电机1转动，如此反复，直至电机1转动结束后力传感器9测得的重量结果与阀值A的差值处于预设差值范围内，则控制器根据电机1转动的总圈数、减速器7的减速比和转鼓8的周长计算液体储罐内的液位高度。

当液位下降时，控制器根据力传感器9的重量测量结果控制电机1转动，具体检测测量过程请参看上述液位上升时的测量过程。

具体的，本发明实施例提供的液体储罐液位计中，上磁耦合2和下磁耦合4内分别设有不同磁极的永久磁铁。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种液体储罐液位计，其特征在于，包括：

用于固定在液体储罐内的电机；

固定在力传感器上的减速器；所述减速器的输出轴上固定有转鼓；所述转鼓外周绕有带浮子的钢丝；所述减速器的输入轴的轴线与所述电机的输出轴的轴线重合；和

具有相互配合的拨叉和拨销的拨动组件，其中，所述拨叉固定在所述减速器的输入轴上；所述拨销由所述电机的输出轴驱动，用于通过拨动所述拨叉来驱动所述减速器的输入轴；或者，所述拨销固定在所述减速器的输入轴上；所述拨叉由所述电机的输出轴驱动，用于通过拨动所述拨销来驱动所述减速器的输入轴；

还包括用于固定在所述液体储罐内的隔爆盒，所述电机固定在所述隔爆盒内，且其输出轴通过驱动组件驱动所述拨销或所述拨叉；

所述驱动组件包括固定在所述电机的输出轴上并位于所述隔爆盒内的上磁耦合和与所述上磁耦合相互吸引的下磁耦合；所述下磁耦合能够转动地设置在下磁耦合座上；所述下磁耦合座与所述隔爆盒的底板固定连接，且所述下磁耦合座位于所述隔爆盒外；所述拨销或所述拨叉与所述下磁耦合固定连接。

2.根据权利要求1所述的液体储罐液位计，其特征在于，所述拨销为由所述电机的输出轴驱动的上拨销，所述拨叉为固定在所述减速器的输入轴上的下拨叉；所述下拨叉包括拨叉座和固定在所述拨叉座上的2个拨杆；所述上拨销位于2个所述拨杆之间，并用于拨动所述拨杆。

3.根据权利要求2所述的液体储罐液位计，其特征在于，所述拨杆的轴线与所述减速器的输入轴的轴线平行；所述上拨销的轴线与所述电机的输出轴的轴线垂直。

4.根据权利要求1所述的液体储罐液位计，其特征在于，所述拨叉为由所述电机的输出轴驱动的上拨叉，所述拨销为固定在所述减速器的输入轴上的下拨销；所述上拨叉包括两个拨杆；所述下拨销位于两个所述拨杆之间。

5.根据权利要求4所述的液体储罐液位计，其特征在于，所述下拨销的轴线与所述减速器的轴线平行；所述拨杆的轴线与所述电机的输出轴的轴线垂直。

6.根据权利要求1所述的液体储罐液位计，其特征在于，所述底板上固定有位于所述隔爆盒内的电机安装法兰盘；所述电机固定在所述电机安装法兰板上，所述上磁耦合位于所述电机安装法兰盘内。

7.根据权利要求6所述的液体储罐液位计，其特征在于，所述电机的输出轴的轴线与所述下磁耦合的转轴重合。

8.根据权利要求2或4所述的液体储罐液位计，其特征在于，用于控制所述电机的控制器能够在所述电机沿第一方向转动并带动所述减速器的输入轴转动结束后，控制所述电机沿所述第一方向的反方向转动预设角度，以使所述拨销脱离所述拨叉。