CN104215293A

CN104215293A - 基于旋转角度传感器的数显式油水界面探测仪

Info

Publication number: CN104215293A
Application number: CN201410416796.9A
Authority: CN
Inventors: 李桥; 唐明
Original assignee: JIANGSU YUANWANG INSTRUMENT CO Ltd
Current assignee: JIANGSU YUANWANG INSTRUMENT CO Ltd
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2014-12-17

Abstract

本发明公开了一种基于旋转角度传感器的数显式油水界面探测仪，包括探测仪本体、测量尺、探头、磁钢从动轮、旋转角度传感器、LCD显示屏、把手、储藏筒和快速接头；探测仪本体包括壳体、转盘；测量尺由带刻度的卷尺带与导线复合而成；测量尺的另一端通过导线Ⅱ与微处理器相连；磁钢从动轮固定安装在储藏筒上方的壳体内；磁钢从动轮包括支承轴、从动轮，支承轴一端支承在壳体上，从动轮套装在支承轴上，可绕支承轴转动；测量尺支承在从动轮圆周外壁；旋转角度传感器安装在从动轮端面相对的位置；旋转角度传感器通过导线Ⅰ与微处理器相连。本发明不受多种因素影响，能轻松、准确地进行油水界面检测，精确、可靠。

Description

基于旋转角度传感器的数显式油水界面探测仪

技术领域

本发明涉及一种油水界面探测仪。

背景技术

油水界面检测技术被广泛地应用于石油行业的油田原油提取、船舶行业的贮油舱柜和污水油舱的油水界面检测、化工行业的混合液界面检测等。现有技术的油水界面探测仪包括探测仪本体、测量尺、探头、旋转角度传感器，旋转角度传感器随测量尺卷盘一起转动，同时将旋转角度信号传递给微处理器，由微处理器计算测量尺的移动长度，从而算出油、水介质的深度。其是通过圆周公式推算出测量尺运动的长度（圆周＝2πR，R为测量尺卷盘上的最外层的测量尺到测量尺卷盘的距离），但是由于其旋转传感器实置于测量尺的中央位置，随着测量尺的逐渐放出或者收进，R的数值会一直变化，这就要求微处理器在计算长度时，必须按照R变化的规律进行补偿，R的变化受以下因素影响：

1. 与测量尺已经放出或者收进的长度有关系，放出越多，R越小，收进越多，R越大；

2. 与测量尺单层的厚度有关，测量尺单层厚度越大，R越大，反之越小，虽然测量尺单层厚度在出厂的时候就已经固定，但由于热胀冷缩的关系，尺单层厚度和温度有关系，必须考虑温度补偿；

3. 与测量尺收进时的松紧有关，收进来紧，R会变小，反之R变大。

由此可以看出，R作为计算测量尺长度的重要参数，其受影响的因素太多，任何一个因素补偿不对，就会导致测量的误差加大。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了不受多种因素影响，能精确进行油水界面检测的一种基于旋转角度传感器的数显式油水界面探测仪。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

基于旋转角度传感器的数显式油水界面探测仪，包括探测仪本体、测量尺、探头、LCD显示屏、把手、储藏筒和快速接头；所述探测仪本体包括壳体、转盘；所述测量尺由带刻度的卷尺带与导线复合而成；所述探头连接于测量尺朝下的一端并设有介质传感器；所述测量尺可随探头从固定连接在壳体上的储藏筒中伸出；所述快速接头设置在储藏筒的进口端；所述探测仪本体内设有可带动测量尺从探测仪本体伸出或收回的测量尺卷盘；在转盘上设有使测量尺卷盘实现旋转的把手；所述转盘的前端设有前端面板；所述微处理器固定连接在转盘前端面板的背面；所述LCD显示屏和蜂鸣器设置在转盘前端面板上；所述微处理器的输出端分别与LCD显示屏和蜂鸣器相连；所述测量尺的另一端通过导线Ⅱ与微处理器相连；其改进之处在于：还包括磁钢从动轮和旋转角度传感器；所述磁钢从动轮固定安装在储藏筒上方的壳体内；所述磁钢从动轮包括支承轴、从动轮，所述支承轴一端支承在壳体上，所述从动轮套装在支承轴上，可绕支承轴转动；所述测量尺支承在从动轮圆周外壁；所述旋转角度传感器安装在从动轮端面相对的位置；所述旋转角度传感器通过导线Ⅰ与微处理器相连。

上述结构中，所述壳体内在靠近与储藏筒的连接位置设有测量尺清洗机构；所述测量尺清洗机构包括两根平行相对、包裹有清洁布的回转轴杆；所述测量尺清洗机构的回转轴杆两端支承在壳体上，能绕各自的中心轴线回转；两根所述测量尺清洗机构的回转轴杆轻轻夹住测量尺。

上述结构中，还包括测量尺观察窗；所述测量尺观察窗包括设置在测量尺同侧的壳体侧壁上的窗口、盖合在该窗口上的具有放大功能的玻璃；在所述测量尺观察窗玻璃的内侧端面上设有直尺回转雨刮式清洗机构。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1. 在探测仪本体内腔中设置磁钢从动轮和旋转角度传感器，测量尺支承在磁钢从动轮的从动轮圆周外壁，测量时，测量尺运动，测量尺依靠摩擦力带动从动轮转动，旋转角度传感器通过感应从动轮的转动，计算测量尺的运动长度，由于从动轮圆周直径不变，旋转角度传感器与从动轮的相对位置也不变，因此，通过这种感应计算出的测量尺的运动长度比较准确，因而显著提高了检测的精确度和可靠性，不受测量尺单层的厚度、测量尺收进时的松紧等多种因素的影响；另一方面，也显著降低了微处理器的工作复杂度。

2.测量尺上设有清洗测量尺用的测量尺清洗机构，可及时清理测量尺上的油污，保持刻度清晰，进一步提高测量的精确度。

3.壳体外壁设有放大功能的测量尺观察窗，并设有观察窗清洗机构，除在显示屏上读取数值外还可直接、清晰地从测量尺观察窗读取测量尺刻度。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是图1中的A-A剖视图。

图3是图1中的B-B剖面放大示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例对本发明作进一步说明。

附图所示基于旋转角度传感器的数显式油水界面探测仪，包括探测仪本体1、测量尺2、探头3、LCD显示屏5、把手7、磁钢从动轮6、旋转角度传感器16、储藏筒9和快速接头10；探测仪本体1包括壳体1.1、转盘1.2；测量尺2由带刻度的卷尺带与导线复合而成；探头3连接于测量尺2朝下的一端并设有介质传感器；测量尺2可随探头3从固定连接在壳体1.1上的储藏筒9中伸出；快速接头10设置在储藏筒9的进口端；探测仪本体1内设有可带动测量尺2从探测仪本体1伸出或收回的测量尺卷盘12；在转盘1.2上设有使测量尺卷盘12实现旋转的把手7；转盘1.2的前端设有前端面板17；微处理器13固定连接在转盘1.2前端面板17的背面；LCD显示屏5和蜂鸣器4设置在转盘1.2前端面板17上；微处理器13的输出端分别与LCD显示屏5和蜂鸣器4相连；测量尺2的另一端通过导线Ⅱ11与微处理器13相连。

磁钢从动轮6固定安装在储藏筒9上方的壳体1.1内；磁钢从动轮6包括支承轴6.1、从动轮6.2，支承轴6.1一端支承在壳体1.1上，从动轮6.2套装在支承轴6.1上，可绕支承轴6.1转动；测量尺2支承在从动轮6.2圆周外壁；旋转角度传感器16安装在从动轮6.2端面相对的位置；旋转角度传感器16通过导线Ⅰ8与微处理器13相连。

壳体1.1内在靠近与储藏筒9的连接位置设有测量尺清洗机构15；测量尺清洗机构15包括两根平行相对、包裹有清洁布的回转轴杆；测量尺清洗机构15的回转轴杆两端支承在壳体1.1上，能绕各自的中心轴线回转；两根测量尺清洗机构15的回转轴杆轻轻夹住测量尺2。

本实施例中，还增加了一个直接读取测量尺2刻度的机构，就是设置了测量尺观察窗14；测量尺观察窗14包括设置在测量尺2同侧的壳体1.1侧壁上的窗口、盖合在该窗口上的具有放大功能的玻璃；在测量尺观察窗14玻璃的内侧端面上设有直尺回转雨刮式清洗机构14.1，这个直尺回转雨刮式清洗机构14.1采用汽车雨刮器相同的结构。

本发明的使用过程如下（以油水界面检测为例）：

将快速接头10与被测油水存放容器的快速接头连接，按下微型电源开关，LCD显示屏5显示介质类型（此时为“AIR”字样）、测量尺2移动距离（此时为0）和温度值，并听到蜂鸣器4发出与介质类型（此时为AIR）相对应的蜂鸣声；转动把手7，转盘1.2带动测量尺卷盘12转动，测量尺2带动探头3向下移动；磁钢从动轮6的从动轮6.2随着测量尺2的向下移动而转动，旋转角度传感器16感应到从动轮6.2的转动，同时将旋转角度信号传递给微处理器13，由微处理器13计算测量尺2的移动长度，当探头3到达油面时，蜂鸣器4发出与油相对应的蜂鸣声，探头3发送信号给微处理器13，LCD显示屏5显示当前深度h1、介质（此时为油）和介质温度；转动把手7使探头3继续下降，当探头3到达油与水的界面时，蜂鸣器4发出与水相对应的蜂鸣声，探头3发送信号给微处理器13，LCD显示屏5显示当前深度h2、介质（此时为水）和介质温度；继续摇动把手7，探头3与被测油水存放容器的底部接触时，LCD显示屏5显示当前深度h3、介质（此时为水）和介质温度。然后，可从h2-h1计算出油层的厚度，可从h3-h2计算出水层的厚度。

Claims

1.一种基于旋转角度传感器的数显式油水界面探测仪，包括探测仪本体（1）、测量尺（2）、探头（3）、LCD显示屏（5）、把手（7）、储藏筒（9）和快速接头（10）；所述探测仪本体（1）包括壳体（1.1）、转盘（1.2）；所述测量尺（2）由带刻度的卷尺带与导线复合而成；所述探头（3）连接于测量尺（2）朝下的一端并设有介质传感器；所述测量尺（2）可随探头（3）从固定连接在壳体（1.1）上的储藏筒（9）中伸出；所述快速接头（10）设置在储藏筒（9）的进口端；所述探测仪本体（1）内设有可带动测量尺（2）从探测仪本体（1）伸出或收回的测量尺卷盘（12）；在转盘（1.2）上设有使测量尺卷盘（12）实现旋转的把手（7）；所述转盘（1.2）的前端设有前端面板（17）；所述微处理器（13）固定连接在转盘（1.2）前端面板（17）的背面；所述LCD显示屏（5）和蜂鸣器（4）设置在转盘（1.2）前端面板（17）上；所述微处理器（13）的输出端分别与LCD显示屏（5）和蜂鸣器（4）相连；所述测量尺（2）的另一端通过导线Ⅱ（11）与微处理器（13）相连；其特征在于：还包括磁钢从动轮（6）和旋转角度传感器（16）；所述磁钢从动轮（6）固定安装在储藏筒（9）上方的壳体（1.1）内；所述磁钢从动轮（6）包括支承轴（6.1）、从动轮（6.2），所述支承轴（6.1）一端支承在壳体（1.1）上，所述从动轮（6.2）套装在支承轴（6.1）上，可绕支承轴（6.1）转动；所述测量尺（2）支承在从动轮（6.2）圆周外壁；所述旋转角度传感器（16）安装在从动轮（6.2）端面相对的位置；所述旋转角度传感器（16）通过导线Ⅰ（8）与微处理器（13）相连。

2.根据权利要求1所述的基于旋转角度传感器的数显式油水界面探测仪，其特征在于：所述壳体（1.1）内在靠近与储藏筒（9）的连接位置设有测量尺清洗机构（15）；所述测量尺清洗机构（15）包括两根平行相对、包裹有清洁布的回转轴杆；所述测量尺清洗机构（15）的回转轴杆两端支承在壳体（1.1）上，能绕各自的中心轴线回转；两根所述测量尺清洗机构（15）的回转轴杆轻轻夹住测量尺（2）。

3.根据权利要求1或2所述的基于旋转角度传感器的数显式油水界面探测仪，其特征在于：还包括测量尺观察窗（14）；所述测量尺观察窗（14）包括设置在测量尺（2）同侧的壳体（1.1）侧壁上的窗口、盖合在该窗口上的具有放大功能的玻璃；在所述测量尺观察窗（14）玻璃的内侧端面上设有直尺回转雨刮式清洗机构（14.1）。