CN104864939A - 一种带信号远传的储液罐物位指示装置及其设计方法、物位计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带信号远传的储液罐物位指示装置及其设计方法、物位计算方法，属于液体物位检测领域。本发明软绳A连接浮子和双轮滑轮的主动轮，软绳B连接双轮滑轮的从动轮和配重体，中间跨接在定滑轮上；双轮滑轮的主动轮和从动轮固定在同一根滑轮轴上，滑轮轴安装在两个轴承上，滑轮轴的一端通过联轴管连接电位器轴套，电位器轴套连接电位器，联轴管与电位器轴套的连接为活动式连接；软绳C的中间挂在换向定滑轮上，两端分别连接配重体和指示光棒；指示光棒沿标尺上下移动；指示光棒电源由光电开关控制，通过软导线供电。本发明无需人工爬上储液罐可观察到储液罐内液体的液位，断电也不影响液位观察，提供与液位成线性关系的电阻信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种带信号远传的储液罐物位指示装置及其设计方法、物位计算方法，属于液体物位检测领域。
背景技术
储液罐液体物位就地指示和信号远传是工业过程常用的检测技术，现有的液体物位检测仪表和检测方法种类繁多、各有所长，采用不同的技术方法解决物位的检测问题，但也存在一些不足之处。
雷达物位计、超声波物位计、激光物位计等物位检测仪表可直接安装于储液罐上测量液体物位，但不适用与强腐蚀性液体、高压、高温、有雾、易结露等场合，显示的物位数据不适用于远距离观察，价格也比较昂贵。压力变送器和差压变送器可以简单地测量液体的物位，但要求液体密度恒定。
浮子式液体物位检测装置是目前工业生产常用的液位检测手段。由浮子感受液体的物位，通过连动机构，将液位传到罐体外部，从而直观地指示储液罐内液体的物位。但从目前公知的这种类型的检测装置和检测方法来看，还存在一些不足,主要表现在：1、指示液位方向与液体实际物位变化方向相反，需要人工进行计算才能获得液体高度；2、没有光指示，夜间需要外设照明灯，观察很不方便；3、刻度线和数字不太清晰，不便于远距离观察；4、没有物位远传信号，或者提供的信号不连续，或者可靠性低。
专利CN101706308A公开一种方案：装置包括浮子、刻度尺和夜光轮，通过浮子和连动机构，可以在罐体外部指示液位，能适用于夜间观察。通过导轨，将液位转换为电阻，实现液位信号的远传。该方法优点为结构简单、指示醒目、提供远传信号，在某种程度上解决了储液罐的液位就地指示和信号远传问题，但还存在一些不足，主要便现在：1、刻度尺指示液位的方向与实际液位变化方向相反，需要人工计算才能获得实际的物位；2、通过导轨获取电阻值，存在接触电阻变化大，可靠性差，不适用于潮湿、多粉尘、有腐蚀性的场合；3、通过导轨给夜光轮供电，容易存在接触不良或冒火花，不能用于防爆要求高的场合。
其它浮子式液位检测装置或检测方法，如CN86101109B、ZL200820107045、ZL94206404.6、ZL94235895.3、ZL99220056.3所述，还不同程度地存在以下问题：1、结构复杂，可靠性差；2、现场指示不清楚，目测困难，尤其夜间和光线不足时；3、有的无远传信号或远传信号不连续；4、打滑引起累计误差；5、现场指示和信号远传分别采用两个独立的机构，成本高。
发明内容
为了克服现有液位检测存在的结构复杂、精度低、成本高、适应性差或者信号不连续、指示不直观、不便于全天候现场观察等不足，本发明提出一种带信号远传的储液罐物位指示装置及其设计方法、物位计算方法进行就地指示和信号远传的技术，指示光棒的位置高度与储液罐内的液面高度一致，方便于全天候观察，提供与液位成线性关系的电阻信号。
本发明的技术方案是：一种带信号远传的储液罐物位指示装置，包括浮子1、软绳A2、双轮滑轮3、电位器4、定滑轮5、软绳B6、配重体7、换向定滑轮8、软绳C9、标尺10、指示光棒11、软导线12、滑轮轴13、轴承14、主动轮15、从动轮16、联轴管17、电位器轴套18、光电开关19；
所述软绳A2连接浮子1和双轮滑轮3的主动轮15，软绳B6连接双轮滑轮3的从动轮16和配重体7，中间跨接在定滑轮5上；
双轮滑轮3的主动轮15和从动轮16固定在同一根滑轮轴13上，滑轮轴13安装在两个轴承14上，滑轮轴13的一端通过联轴管17连接电位器轴套18，电位器轴套18通过电位器转轴连接电位器4，联轴管17与电位器轴套18的连接为活动式连接，当电位器4转动达到极限时，联轴管17与电位器轴套18之间产生相对运动，从而避免由于安装不当损坏电位器4；
软绳C9的中间挂在换向定滑轮8上，两端分别连接配重体7和指示光棒11；
指示光棒11沿标尺10上下移动，指示光棒11的中部套装一个金属管，以增大指示光棒11的重量，软绳C9连接在金属管上，指示光棒11能精确直观地指示容器内液体的液位；
指示光棒11电源由光电开关19控制，通过软导线12供电，软导线12下部为圈状，可以随指示光棒11升降而伸缩；
指示光棒11的发光元件为能耗低的发光二极管，可以在夜间或光照不足时供标尺10照明。
所述标尺10底色为白色，标尺10上的刻度线和数字采用荧光粉涂料，使得标尺10上的刻度线和数字更加清晰。
所述电位器4为多圈式；其中电位器4的最大圈数由储液罐最大高度Ｈmax确定：选择电位器4时，其规格圈数应该不低于Ｈmax/1.6，并且取满足这一条件的最低圈数规格，电位器的规格圈数为5、10、15、20，电位器4输出与液位成线性关系的电阻信号。
一种带信号远传的储液罐物位指示装置的设计方法，
所述浮子1设计为中空密封圆柱型，为高度小直径大（直径大于高度的4～6倍）的扁平式圆盘，浮子1重量为指示光棒11重量的4～6倍，配重体7的重量为指示光棒11重量的2～4倍，指示光棒11重量范围为0.5～1.5kg，指示光棒11重量不足时附加重物；
所述电位器4的额定电阻值为10～20kΩ，以用于减小线路电阻因温度发生而发生漂移的影响；
所述软绳A2和软绳B6均采用细绳以用于减少直径变化对测量的影响，主动轮15和从动轮16选择内径范围为0.35m-1m（如：主动轮和从动轮的槽内直径为50cm，软绳A和软绳B的直径为1mm，储液罐的高度为10m，当液位处于最小值时，造成的测量偏差小于±0.06m，相对误差小于±0.6%，如果增大主动轮和从动轮的直径，相对误差还会更小。）；
将浮子1和指示光棒11同时拉至最高点，并使指示光棒11与液面的位置高度相同，将配重体7放在最低点；根据电位器转轴的转向与浮子1升降的关系，将电位器4的电阻值调至极限值；将软绳B6和软绳C9牢固连接在配重体7上；以用于保证生产时进行调试。
一种带信号远传的储液罐物位指示装置的物位计算方法，所述物位计算方法为：
Ｈ＝Ｈmax－Ｋ(Ｒ0－Ｒ)，K＝ΔＨ／ΔＲ；
其中，Ｈ为液体物位；Ｈmax为储液罐的最大高度；Ｋ为长度系数（即每欧姆电阻值对应的长度），Ｋ值由调试获得；ΔＲ是液面高度改变量；ΔＨ对应的电位器电阻值改变量；Ｒ0为当浮子1处于最高度位置时，电位器4的电阻值；Ｒ为当前的电位器4的电阻值。
本发明的工作原理是：
本装置的运动主要由浮子和配重体联合作用产生。当储液罐的液面上升时，整个传动体系受配重体7的牵引作用而运动；当液面下降时，整个传动体系受浮子1的牵引作用而运动。软绳A2与软绳B6的位移大小相等方向相反，软绳B6与软绳C9的位移大小相等方向相反，因此，软绳A2与软绳C9的位移大小相等方向相同，从而保证浮子1与指示光棒11的位置高度一致。液位变化引起浮子1发生升降，浮子1带动双轮滑轮3和电位器转轴转动，电位器4的电阻值变化量与浮子1位移量成正比，通过测量电位器4的电阻值，即可计算储液罐内液体的物位。
本发明的有益效果是：
1、通过换向定滑轮的转换作用，一改目前常见的指示变化方向与液位变化方向相反的状况，使得光棒指示位置与储液罐液面位置相同，指示更加直观，无需人工爬上储液罐即可观察到储液罐内液体的液位，断电也不影响液位观察。
2、指示光棒既指示储存罐内液体液面的实际高度，还兼做夜间光源和作为传动装置的力平衡部件，采用发光二极管作为发光元件，节能效果好、可靠性高。
3、采用电位器对液位进行信号远传，具有结构简单、测量精度高、制造成本低、性能可靠、无需供电等优点，能适应液位的快速变化；电阻信号可远传，可供自动化仪表、计算机系统等利用。
4、本发明既适用于常规液体的液位检测，也适用于强腐蚀性液体的检测；既适用于常压容器的液位检测，也适用于压力较高容器的液位检测。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的双轮滑轮与电位器的连接示意图；
图3为本发明的指示光棒与光电开关连接的电路图；
图中各标号：1-浮子，2-软绳A，3-双轮滑轮，4-电位器，5-定滑轮，6-软绳B，7-配重体，8-换向定滑轮，9-软绳C，10-标尺，11-指示光棒，12-软导线，13-滑轮轴，14-轴承，15-主动轮，16-从动轮，17-联轴管，18-电位器轴套，19-光电开关。
具体实施方式
实施例1：如图1-3所示，一种带信号远传的储液罐物位指示装置，包括浮子1、软绳A2、双轮滑轮3、电位器4、定滑轮5、软绳B6、配重体7、换向定滑轮8、软绳C9、标尺10、指示光棒11、软导线12、滑轮轴13、轴承14、主动轮15、从动轮16、联轴管17、电位器轴套18、光电开关19；
所述软绳A2连接浮子1和双轮滑轮3的主动轮15，软绳B6连接双轮滑轮3的从动轮16和配重体7，中间跨接在定滑轮5上；
双轮滑轮3的主动轮15和从动轮16固定在同一根滑轮轴13上，滑轮轴13安装在两个轴承14上，滑轮轴13的一端通过联轴管17连接电位器轴套18，电位器轴套18通过电位器转轴连接电位器4，联轴管17与电位器轴套18的连接为活动式连接，当电位器4转动达到极限时，联轴管17与电位器轴套18之间产生相对运动，从而避免由于安装不当损坏电位器4；
软绳C9的中间挂在换向定滑轮8上，两端分别连接配重体7和指示光棒11；
指示光棒11沿标尺10上下移动，指示光棒11的中部套装一个金属管，以增大指示光棒11的重量，软绳C9连接在金属管上，指示光棒11能精确直观地指示容器内液体的液位；
指示光棒11电源由光电开关19控制，通过软导线12供电，软导线12下部为圈状，可以随指示光棒11升降而伸缩；
指示光棒11的发光元件为能耗低的发光二极管，可以在夜间或光照不足时供标尺10照明。
所述标尺10底色为白色，标尺10上的刻度线和数字采用荧光粉涂料，使得标尺10上的刻度线和数字更加清晰。
所述电位器4为多圈式；其中电位器4的最大圈数由储液罐最大高度Ｈmax确定：选择电位器4时，其规格圈数应该不低于Ｈmax/1.6，并且取满足这一条件的最低圈数规格，电位器的规格圈数为5、10、15、20，电位器4输出与液位成线性关系的电阻信号。
一种带信号远传的储液罐物位指示装置的设计方法，
所述浮子1设计为中空密封圆柱型，为高度小直径大（直径大于高度的4～6倍）的扁平式圆盘，浮子1重量为指示光棒11重量的4～6倍，配重体7的重量为指示光棒11重量的2～4倍，指示光棒11重量范围为0.5～1.5kg，指示光棒11重量不足时附加重物；
所述电位器4的额定电阻值为10～20kΩ，以用于减小线路电阻因温度发生而发生漂移的影响；
所述软绳A2和软绳B6均采用细绳以用于减少直径变化对测量的影响，主动轮15和从动轮16选择内径范围为0.35m-1m；
将浮子1和指示光棒11同时拉至最高点，并使指示光棒11与液面的位置高度相同，将配重体7放在最低点；根据电位器转轴的转向与浮子1升降的关系，将电位器4的电阻值调至极限值；将软绳B6和软绳C9牢固连接在配重体7上；以用于保证生产时进行调试。
一种带信号远传的储液罐物位指示装置的物位计算方法，所述物位计算方法为：
Ｈ＝Ｈmax－Ｋ(Ｒ0－Ｒ)，K＝ΔＨ／ΔＲ；
其中，Ｈ为液体物位；Ｈmax为储液罐的最大高度；Ｋ为每欧姆电阻值对应的长度，Ｋ值由调试获得；ΔＲ是液面高度改变量；ΔＨ对应的电位器电阻值改变量；Ｒ0为当浮子1处于最高度位置时，电位器4的电阻值；Ｒ为当前的电位器4的电阻值。
实施例2：如图1-3所示，一种带信号远传的储液罐物位指示装置，包括浮子1、软绳A2、双轮滑轮3、电位器4、定滑轮5、软绳B6、配重体7、换向定滑轮8、软绳C9、标尺10、指示光棒11、软导线12、滑轮轴13、轴承14、主动轮15、从动轮16、联轴管17、电位器轴套18、光电开关19；
所述软绳A2连接浮子1和双轮滑轮3的主动轮15，软绳B6连接双轮滑轮3的从动轮16和配重体7，中间跨接在定滑轮5上；
双轮滑轮3的主动轮15和从动轮16固定在同一根滑轮轴13上，滑轮轴13安装在两个轴承14上，滑轮轴13的一端通过联轴管17连接电位器轴套18，电位器轴套18通过电位器转轴连接电位器4，联轴管17与电位器轴套18的连接为活动式连接，当电位器4转动达到极限时，联轴管17与电位器轴套18之间产生相对运动，从而避免由于安装不当损坏电位器4；
软绳C9的中间挂在换向定滑轮8上，两端分别连接配重体7和指示光棒11；
指示光棒11沿标尺10上下移动，指示光棒11的中部套装一个金属管，以增大指示光棒11的重量，软绳C9连接在金属管上，指示光棒11能精确直观地指示容器内液体的液位；
指示光棒11电源由光电开关19控制，通过软导线12供电，软导线12下部为圈状，可以随指示光棒11升降而伸缩；
指示光棒11的发光元件为能耗低的发光二极管，可以在夜间或光照不足时供标尺10照明。
一种带信号远传的储液罐物位指示装置的设计方法，
所述浮子1设计为中空密封圆柱型，为高度小直径大（直径大于高度的4～6倍）的扁平式圆盘，浮子1重量为指示光棒11重量的4～6倍，配重体7的重量为指示光棒11重量的2～4倍，指示光棒11重量范围为0.5～1.5kg，指示光棒11重量不足时附加重物；
所述电位器4的额定电阻值为10～20kΩ，以用于减小线路电阻因温度发生而发生漂移的影响；
所述软绳A2和软绳B6均采用细绳以用于减少直径变化对测量的影响，主动轮15和从动轮16选择内径范围为0.35m-1m；
将浮子1和指示光棒11同时拉至最高点，并使指示光棒11与液面的位置高度相同，将配重体7放在最低点；根据电位器转轴的转向与浮子1升降的关系，将电位器4的电阻值调至极限值；将软绳B6和软绳C9牢固连接在配重体7上；以用于保证生产时进行调试。
一种带信号远传的储液罐物位指示装置的物位计算方法，所述物位计算方法为：
Ｈ＝Ｈmax－Ｋ(Ｒ0－Ｒ)，K＝ΔＨ／ΔＲ；
其中，Ｈ为液体物位；Ｈmax为储液罐的最大高度；Ｋ为每欧姆电阻值对应的长度，Ｋ值由调试获得；ΔＲ是液面高度改变量；ΔＨ对应的电位器电阻值改变量；Ｒ0为当浮子1处于最高度位置时，电位器4的电阻值；Ｒ为当前的电位器4的电阻值。
实施例3：如图1-3所示，一种带信号远传的储液罐物位指示装置，包括浮子1、软绳A2、双轮滑轮3、电位器4、定滑轮5、软绳B6、配重体7、换向定滑轮8、软绳C9、标尺10、指示光棒11、软导线12、滑轮轴13、轴承14、主动轮15、从动轮16、联轴管17、电位器轴套18、光电开关19；
所述软绳A2连接浮子1和双轮滑轮3的主动轮15，软绳B6连接双轮滑轮3的从动轮16和配重体7，中间跨接在定滑轮5上；
双轮滑轮3的主动轮15和从动轮16固定在同一根滑轮轴13上，滑轮轴13安装在两个轴承14上，滑轮轴13的一端通过联轴管17连接电位器轴套18，电位器轴套18通过电位器转轴连接电位器4，联轴管17与电位器轴套18的连接为活动式连接，当电位器4转动达到极限时，联轴管17与电位器轴套18之间产生相对运动，从而避免由于安装不当损坏电位器4；
软绳C9的中间挂在换向定滑轮8上，两端分别连接配重体7和指示光棒11；
指示光棒11沿标尺10上下移动，指示光棒11的中部套装一个金属管，以增大指示光棒11的重量，软绳C9连接在金属管上，指示光棒11能精确直观地指示容器内液体的液位；
指示光棒11电源由光电开关19控制，通过软导线12供电，软导线12下部为圈状，可以随指示光棒11升降而伸缩；
指示光棒11的发光元件为能耗低的发光二极管，可以在夜间或光照不足时供标尺10照明。
所述标尺10底色为白色，标尺10上的刻度线和数字采用荧光粉涂料，使得标尺10上的刻度线和数字更加清晰。
一种带信号远传的储液罐物位指示装置的设计方法，
所述浮子1设计为中空密封圆柱型，为高度小直径大（直径大于高度的4～6倍）的扁平式圆盘，浮子1重量为指示光棒11重量的4～6倍，配重体7的重量为指示光棒11重量的2～4倍，指示光棒11重量范围为0.5～1.5kg，指示光棒11重量不足时附加重物；
所述电位器4的额定电阻值为10～20kΩ，以用于减小线路电阻因温度发生而发生漂移的影响；
所述软绳A2和软绳B6均采用细绳以用于减少直径变化对测量的影响，主动轮15和从动轮16选择内径范围为0.35m-1m；
将浮子1和指示光棒11同时拉至最高点，并使指示光棒11与液面的位置高度相同，将配重体7放在最低点；根据电位器转轴的转向与浮子1升降的关系，将电位器4的电阻值调至极限值；将软绳B6和软绳C9牢固连接在配重体7上；以用于保证生产时进行调试。
一种带信号远传的储液罐物位指示装置的物位计算方法，所述物位计算方法为：
Ｈ＝Ｈmax－Ｋ(Ｒ0－Ｒ)，K＝ΔＨ／ΔＲ；
其中，Ｈ为液体物位；Ｈmax为储液罐的最大高度；Ｋ为每欧姆电阻值对应的长度，Ｋ值由调试获得；ΔＲ是液面高度改变量；ΔＨ对应的电位器电阻值改变量；Ｒ0为当浮子1处于最高度位置时，电位器4的电阻值；Ｒ为当前的电位器4的电阻值。
实施例4：如图1-3所示，一种带信号远传的储液罐物位指示装置，包括浮子1、软绳A2、双轮滑轮3、电位器4、定滑轮5、软绳B6、配重体7、换向定滑轮8、软绳C9、标尺10、指示光棒11、软导线12、滑轮轴13、轴承14、主动轮15、从动轮16、联轴管17、电位器轴套18、光电开关19；
所述软绳A2连接浮子1和双轮滑轮3的主动轮15，软绳B6连接双轮滑轮3的从动轮16和配重体7，中间跨接在定滑轮5上；
双轮滑轮3的主动轮15和从动轮16固定在同一根滑轮轴13上，滑轮轴13安装在两个轴承14上，滑轮轴13的一端通过联轴管17连接电位器轴套18，电位器轴套18通过电位器转轴连接电位器4，联轴管17与电位器轴套18的连接为活动式连接，当电位器4转动达到极限时，联轴管17与电位器轴套18之间产生相对运动，从而避免由于安装不当损坏电位器4；
软绳C9的中间挂在换向定滑轮8上，两端分别连接配重体7和指示光棒11；
指示光棒11沿标尺10上下移动，指示光棒11的中部套装一个金属管，以增大指示光棒11的重量，软绳C9连接在金属管上，指示光棒11能精确直观地指示容器内液体的液位；
指示光棒11电源由光电开关19控制，通过软导线12供电，软导线12下部为圈状，可以随指示光棒11升降而伸缩；
指示光棒11的发光元件为能耗低的发光二极管，可以在夜间或光照不足时供标尺10照明。
所述电位器4为多圈式；其中电位器4的最大圈数由储液罐最大高度Ｈmax确定：选择电位器4时，其规格圈数应该不低于Ｈmax/1.6，并且取满足这一条件的最低圈数规格，电位器的规格圈数为5、10、15、20，电位器4输出与液位成线性关系的电阻信号。
一种带信号远传的储液罐物位指示装置的设计方法，
所述浮子1设计为中空密封圆柱型，为高度小直径大（直径大于高度的4～6倍）的扁平式圆盘，浮子1重量为指示光棒11重量的4～6倍，配重体7的重量为指示光棒11重量的2～4倍，指示光棒11重量范围为0.5～1.5kg，指示光棒11重量不足时附加重物；
所述电位器4的额定电阻值为10～20kΩ，以用于减小线路电阻因温度发生而发生漂移的影响；
所述软绳A2和软绳B6均采用细绳以用于减少直径变化对测量的影响，主动轮15和从动轮16选择内径范围为0.35m-1m；
将浮子1和指示光棒11同时拉至最高点，并使指示光棒11与液面的位置高度相同，将配重体7放在最低点；根据电位器转轴的转向与浮子1升降的关系，将电位器4的电阻值调至极限值；将软绳B6和软绳C9牢固连接在配重体7上；以用于保证生产时进行调试。
一种带信号远传的储液罐物位指示装置的物位计算方法，所述物位计算方法为：
Ｈ＝Ｈmax－Ｋ(Ｒ0－Ｒ)，K＝ΔＨ／ΔＲ；
其中，Ｈ为液体物位；Ｈmax为储液罐的最大高度；Ｋ为每欧姆电阻值对应的长度，Ｋ值由调试获得；ΔＲ是液面高度改变量；ΔＨ对应的电位器电阻值改变量；Ｒ0为当浮子1处于最高度位置时，电位器4的电阻值；Ｒ为当前的电位器4的电阻值。
实施例5：如图1-3所示，一种带信号远传的储液罐物位指示装置的设计方法，
所述浮子1设计为中空密封圆柱型，为高度小直径大的扁平式圆盘，浮子1重量为指示光棒11重量的4倍，配重体7的重量为指示光棒11重量的2倍，指示光棒11重量范围为0.5kg，指示光棒11重量不足时附加重物；
所述电位器4的额定电阻值为10kΩ，以用于减小线路电阻因温度发生而发生漂移的影响；
所述软绳A2和软绳B6均采用细绳以用于减少直径变化对测量的影响，主动轮15和从动轮16选择内径范围为0.35m；
将浮子1和指示光棒11同时拉至最高点，并使指示光棒11与液面的位置高度相同，将配重体7放在最低点；根据电位器转轴的转向与浮子1升降的关系，将电位器4的电阻值调至极限值；将软绳B6和软绳C9牢固连接在配重体7上；以用于保证生产时进行调试。
实施例6：如图1-3所示，一种带信号远传的储液罐物位指示装置的物位计算方法，所述物位计算方法为：
Ｈ＝Ｈmax－Ｋ(Ｒ0－Ｒ)，K＝ΔＨ／ΔＲ；
其中，Ｈ为液体物位；Ｈmax为储液罐的最大高度；Ｋ为每欧姆电阻值对应的长度，Ｋ值由调试获得；ΔＲ是液面高度改变量；ΔＨ对应的电位器电阻值改变量；Ｒ0为当浮子1处于最高度位置时，电位器4的电阻值；Ｒ为当前的电位器4的电阻值。
实施例7：如图1-3所示，一种带信号远传的储液罐物位指示装置的设计方法，
所述浮子1设计为中空密封圆柱型，为高度小直径大的扁平式圆盘，浮子1重量为指示光棒11重量的6倍，配重体7的重量为指示光棒11重量的4倍，指示光棒11重量范围为1.5kg，指示光棒11重量不足时附加重物；
所述电位器4的额定电阻值为20kΩ，以用于减小线路电阻因温度发生而发生漂移的影响；
所述软绳A2和软绳B6均采用细绳以用于减少直径变化对测量的影响，主动轮15和从动轮16选择内径范围为1m；
将浮子1和指示光棒11同时拉至最高点，并使指示光棒11与液面的位置高度相同，将配重体7放在最低点；根据电位器转轴的转向与浮子1升降的关系，将电位器4的电阻值调至极限值；将软绳B6和软绳C9牢固连接在配重体7上；以用于保证生产时进行调试。
实施例8：如图1-3所示，一种带信号远传的储液罐物位指示装置的设计方法，
所述浮子1设计为中空密封圆柱型，为高度小直径大的扁平式圆盘，浮子1重量为指示光棒11重量的4倍，配重体7的重量为指示光棒11重量的3倍，指示光棒11重量范围为1kg，指示光棒11重量不足时附加重物；
所述电位器4的额定电阻值为15kΩ，以用于减小线路电阻因温度发生而发生漂移的影响；
所述软绳A2和软绳B6均采用细绳以用于减少直径变化对测量的影响，主动轮15和从动轮16选择内径范围为0.5m；
将浮子1和指示光棒11同时拉至最高点，并使指示光棒11与液面的位置高度相同，将配重体7放在最低点；根据电位器转轴的转向与浮子1升降的关系，将电位器4的电阻值调至极限值；将软绳B6和软绳C9牢固连接在配重体7上；以用于保证生产时进行调试。
实施例9：如图1-3所示，一种带信号远传的储液罐物位指示装置，所述浮子1设计为中空密封圆柱型，为高度小直径大的扁平式圆盘，浮子1重量为指示光棒11重量的6倍，配重体7的重量为指示光棒11重量的2倍，指示光棒11重量范围为1.2kg，指示光棒11重量不足时附加重物；
所述电位器4的额定电阻值为20kΩ，以用于减小线路电阻因温度发生而发生漂移的影响；
所述软绳A2和软绳B6均采用细绳以用于减少直径变化对测量的影响，主动轮15和从动轮16选择内径范围为1m；
将浮子1和指示光棒11同时拉至最高点，并使指示光棒11与液面的位置高度相同，将配重体7放在最低点；根据电位器转轴的转向与浮子1升降的关系，将电位器4的电阻值调至极限值；将软绳B6和软绳C9牢固连接在配重体7上；以用于保证生产时进行调试。
实施例10：如图1-3所示，
用于浓硫酸储罐液体物位的检测，储液罐高度为8m，储液罐内部与大气连通。
各部件的选择为：
浮子为中空密封圆柱形管体，材质为铁，直径为50cm，高度为8cm，质量约为9kg；软绳A为单线式，材质为316L不锈钢，直径为Φ1mm；双轮滑轮的材质采用316L不锈钢，主动轮的内径为55cm，外径为60cm，从动轮的内径为55cm，外径为60cm；电位器的型号为BOURNS 3590S-2-203LF，规格圈数为5，电阻值为20kΩ；定滑轮的材质为304L不锈钢，转轮直径为10cm；软绳B的材质采用304L不锈钢，直径为1mm；配重体为圆柱形，材质为铸钢，质量约为4kg；换向定滑轮的材质为304L不锈钢，转轮直径为10cm；软绳C的材质采用304L不锈钢，直径为1mm；标尺高度为8.2m，每隔10cm设置一个刻度和数字；指示光棒的发光元件为绿色的放光二极管，功率为2W，电源为220VAC，总重量约为1.2kg；软导线为铜芯线，规格为RVV2x0.3，滑轮轴材质为304L不锈钢，直径为30mm；轴承型号为1207；联轴管的材质为强力橡胶；电位器轴套外直径为30mm；光电开关型号为E3F-5DY2 5L。
双轮滑轮和定滑轮的距离约为1m，换向定滑轮距离定滑轮约30cm，保持三个定滑轮的上边在同一水平线上。标尺立在储液罐侧面，距储液罐约50cm，标尺与储液罐中间对齐。
软绳A的一端连接浮子，另一端盘卷在双轮滑轮的主动轮上；软绳B的一端盘卷在双轮滑轮的从动轮上，另一端跨过定滑轮后连接在配重体上；软绳C的一端连接配重体，另一端跨过换向定滑轮后连接在指示光棒上。
电位器的转轴直径较小，为了便于与双轮滑轮连接，安装了一个转轴连接电位器轴套，联轴管套在将双轮滑轮的转轴和电位器轴套上，当电位器的转数超过极限时，联轴管与电位器轴套发生相对运动。
指示光棒设在标尺的表面，沿标尺上下移动，指示光棒的中部套装一个金属管，以增大指示光棒的重量，软绳C连接在金属管上，指示光棒可以很精确和直观地指示容器内液体的液位。
指示光棒通过软导线供电，软导线下部为圈状，可以随指示光棒升降而伸缩。指示光棒的发光元件为能耗极低的发光二极管，可以在夜间或光照较弱时照亮标尺。电源采用光电开关控制，输出为继电器式，可承受电流为0.5A和电压220VAC，光电开关可以在光照不足时自动闭合电源。
标尺的底色为白色，标尺上的刻度线和数字采用红色的荧光粉涂料，可以在光照时发出荧光，更加便于在光照不足时进行读数。
电位器规格圈数及液位的计算：
1、电位器的规格圈数的计算
电位器的最大圈数由储液罐最大高度Ｈmax (单位为m)确定，选择电位器时，其规格圈数应该不低于6/1.6=3.75，取电位器的规格圈数为5。
2、储液罐物位的计算
Ｈ＝Ｈmax－Ｋ(Ｒ0－Ｒ)
K＝ΔＨ／ΔＲ
其中，Ｈ为液面高度；Ｈmax=6m；Ｋ=7.85x10-4m/Ω；Ｒ0=10kΩ，Ｒ为电位器的当前电阻值。
实施例11：如图1-3所示，
用于浓硫酸储罐液体物位的检测，储液罐高度为8m，储液罐内部与大气连通。
各部件的选择为：
浮子为中空密封圆柱形管体，材质为铁，直径为50cm，高度为8cm，质量约为9kg；软绳A为单线式，材质为316L不锈钢，直径为Φ1mm；双轮滑轮的材质采用316L不锈钢，主动轮的内径为55cm，外径为60cm，从动轮的内径为55cm，外径为60cm；电位器的型号为BOURNS 3590S-2-203LF，规格圈数为5，电阻值为20kΩ；定滑轮的材质为304L不锈钢，转轮直径为10cm；软绳B的材质采用304L不锈钢，直径为1mm；配重体为圆柱形，材质为铸钢，质量约为4kg；换向定滑轮的材质为304L不锈钢，转轮直径为10cm；软绳C的材质采用304L不锈钢，直径为1mm；标尺高度为8.2m，每隔10cm设置一个刻度和数字；指示光棒的发光元件为绿色的放光二极管，功率为2W，电源为220VAC，总重量约为1.2kg；软导线为铜芯线，规格为RVV2x0.3，滑轮轴材质为304L不锈钢，直径为30mm；轴承型号为1207；联轴管的材质为强力橡胶；电位器轴套外直径为30mm；光电开关型号为E3F-5DY2 5L。
双轮滑轮和定滑轮的距离约为1.6m，换向定滑轮距离定滑轮约35cm，保持三个定滑轮的上边在同一水平线上。标尺立在储液罐侧面，距储液罐约50cm，标尺与储液罐的中间对齐。
软绳A的一端连接浮子，另一端盘卷在双轮滑轮的主动轮上；软绳B的一端盘卷在双轮滑轮的从动轮上，另一端跨过定滑轮后连接在配重体上；软绳C的一端连接配重体，另一端跨过换向定滑轮后连接在指示光棒上。
电位器的转轴直径较小，为了便于与双轮滑轮连接，安装了一个转轴连接电位器轴套，联轴管套接在双轮滑轮的转轴和电位器轴套上，当电位器的转数超过极限时，联轴管与电位器轴套发生相对运动。
指示光棒设在标尺的表面，沿标尺上下移动，光棒的中部套装一个金属管，以增大指示光棒的重量，软绳C连接在金属管上，指示光棒可以很精确和直观地指示容器内液体的液位。
指示光棒通过软导线供电，软导线下部为圈状，可以随指示光棒升降而伸缩。指示光棒的发光元件为能耗极低的发光二极管，可以在夜间或光照较弱时照亮标尺。电源采用光电开关控制，输出为继电器式，可承受电流为0.5A和电压为220VAC，光电开关可以在光照不足时自动闭合电源。
标尺的底色为白色，标尺上的刻度线和数字采用绿色的荧光粉涂料，可以在光照时发出明显的荧光。
电位器规格圈数及液位的计算：
1、电位器的规格圈数的计算
电位器的最大圈数由储液罐最大高度Ｈmax (单位为m)确定，选择电位器时，其规格圈数应该不低于8/1.6=5，取电位器的规格圈数为10。
2、储液罐物位的计算
Ｈ＝Ｈmax－Ｋ(Ｒ0－Ｒ)
K＝ΔＨ／ΔＲ
其中，Ｈ为液面高度；Ｈmax=8m；Ｋ=4.32x10-4m/Ω；Ｒ0=20kΩ，Ｒ为电位器的当前电阻值。
实施例12：如图1-3所示，
用于热水罐水物位的检测，热水罐高度为4m，水温为95℃左右，热水罐为封闭式，压力约为22kPa。
各部件的选择为：
浮子为中空密封圆柱形管体，材质为304L不锈钢，直径为40cm，高度为10cm，质量约为10kg；软绳A的材质采用304L不锈钢，直径为Φ0.8mm；双轮滑轮的材质采用304L不锈钢，主动轮和从动轮的内径为35cm、外径为40cm；电位器的型号为BOURNS 3590S-2-203LF，规格圈数为5，电阻值为20kΩ；定滑轮的材质为304L不锈钢，转轮直径为12cm；软绳B的材质采用304L不锈钢，直径为0.8mm；配重体为圆柱形，材质为铸钢，质量约为6kg；换向定滑轮的材质为304L不锈钢，转轮直径为12cm；软绳C的材质采用304L不锈钢，直径为0.8mm；标尺高度为4.2m，每隔10cm设置一个刻度和数字；指示光棒的发光元件为蓝色的放光二极管，功率为1.5W，电源为24VDC，总重量约为1.5kg；软导线为铜芯线，规格为RVV2x0.3，滑轮轴材质为铸钢，直径为35mm；轴承型号为1208；联轴管的材质为聚氨酯；电位器轴套外直径为35mm；光电开关型号为LJC30A3-H-J/EZ。
双轮滑轮和定滑轮的距离约为1m，定滑轮距离换向定滑轮约25cm，保持三个定滑轮的上边在同一水平线上。标尺立在储液罐侧面，距储液罐约40cm，标尺与储液罐的中间对齐；
在热水罐上盖开一个2mm的过孔，软绳A穿过小孔后与浮子连接，另一端盘卷在双轮滑轮的主动轮上，在软绳A和过孔处采用石墨材料密封；
软绳B的一端固定和盘卷在从动轮上，另一端跨过定滑轮后连接在配重体上；
软绳C的一端连接配重体，另一端跨过换向定滑轮后连接在指示光棒上。
电位器的转轴直径较小，为了便于与双轮滑轮的轴连接，在电位器的转轴上安装一个电位器轴套，联轴管套在双轮滑轮的转轴和电位器轴套上，当电位器的转数超过极限时，联轴管与电位器轴套发生相对运动。
指示光棒设在标尺的表面，沿标尺上下移动，光棒的中部套装一个金属管，以增大指示光棒的重量，软绳C连接在金属管上，指示光棒可以很精确和直观地指示容器内液体的液位。
指示光棒通过软导线供电，软导线下部为圈状，可以随指示光棒升价而伸缩。指示光棒的发光元件为能耗极低的发光二极管，可以在夜间或光照较弱时照亮标尺。电源采用光电开关控制，输出为晶体管式，可承受电流为0.2A和24VDC，光电开关可以在光照不足时自动闭合电源。
标尺的底色为白色，标尺上的刻度线和数字采用蓝色的荧光粉涂料，可以在光照时发出明显的荧光。
电位器规格圈数及液位的计算：
1、电位器的规格圈数的计算
电位器的最大圈数由储液罐最大高度Ｈmax(单位为m)确定，选择电位器时，其规格圈数应该不低于4/1.6=2.5，取电位器的规格圈数为5。
2、储液罐物位的计算
Ｈ＝Ｈmax－Ｋ(Ｒ0－Ｒ)
K＝ΔＨ／ΔＲ
其中，Ｈ为液面高度；Ｈmax=4m；Ｋ=2.75x10-4m/Ω；Ｒ0=20kΩ，Ｒ为电位器的当前电阻值。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种带信号远传的储液罐物位指示装置，其特征在于：包括浮子（1）、软绳A（2）、双轮滑轮（3）、电位器（4）、定滑轮（5）、软绳B（6）、配重体（7）、换向定滑轮（8）、软绳C（9）、标尺（10）、指示光棒（11）、软导线（12）、滑轮轴（13）、轴承（14）、主动轮（15）、从动轮（16）、联轴管（17）、电位器轴套（18）、光电开关（19）；
所述软绳A（2）连接浮子（1）和双轮滑轮（3）的主动轮（15），软绳B（6）连接双轮滑轮（3）的从动轮（16）和配重体（7），中间跨接在定滑轮（5）上；
双轮滑轮（3）的主动轮（15）和从动轮（16）固定在同一根滑轮轴（13）上，滑轮轴（13）安装在两个轴承（14）上，滑轮轴（13）的一端通过联轴管（17）连接电位器轴套（18），电位器轴套（18）通过电位器转轴连接电位器（4），联轴管（17）与电位器轴套（18）的连接为活动式连接，当电位器（4）转动达到极限时，联轴管（17）与电位器轴套（18）之间产生相对运动，从而避免由于安装不当损坏电位器（4）；
软绳C（9）的中间挂在换向定滑轮（8）上，两端分别连接配重体（7）和指示光棒（11）；
指示光棒（11）沿标尺（10）上下移动，指示光棒（11）的中部套装一个金属管，以增大指示光棒（11）的重量，软绳C（9）连接在金属管上，指示光棒（11）能精确直观地指示容器内液体的液位；
指示光棒（11）电源由光电开关（19）控制，通过软导线（12）供电，软导线（12）下部为圈状，可以随指示光棒（11）升降而伸缩；
指示光棒（11）的发光元件为发光二极管。
2.根据权利要求1所述的带信号远传的储液罐物位指示装置，其特征在于：所述标尺（10）底色为白色，标尺（10）上的刻度线和数字采用荧光粉涂料，使得标尺（10）上的刻度线和数字更加清晰。
3.根据权利要求1所述的带信号远传的储液罐物位指示装置，其特征在于：所述电位器（4）为多圈式；其中电位器（4）的最大圈数由储液罐最大高度Ｈmax确定：选择电位器（4）时，其规格圈数应该不低于Ｈmax/1.6，并且取满足这一条件的最低圈数规格，电位器的规格圈数为5、10、15、20，电位器（4）输出与液位成线性关系的电阻信号。
4.一种根据权利要求1至3中任一项所述的带信号远传的储液罐物位指示装置的设计方法，其特征在于：
所述浮子（1）设计为中空密封圆柱型，为扁平式圆盘，浮子（1）重量为指示光棒（11）重量的4～6倍，配重体（7）的重量为指示光棒（11）重量的2～4倍，指示光棒（11）重量范围为0.5～1.5kg，指示光棒（11）重量不足时附加重物；
所述电位器（4）的额定电阻值为10～20kΩ，以用于减小线路电阻因温度发生而发生漂移的影响；
所述软绳A（2）和软绳B（6）均采用细绳以用于减少直径变化对测量的影响，主动轮（15）和从动轮（16）选择内径范围为0.35m-1m；
将浮子（1）和指示光棒（11）同时拉至最高点，并使指示光棒（11）与液面的位置高度相同，将配重体（7）放在最低点；根据电位器（4）转轴的转向与浮子（1）升降的关系，将电位器（4）的电阻值调至极限值；将软绳B（6）和软绳C（9）牢固连接在配重体（7）上；以用于保证生产时进行调试。
5.一种根据权利要求1至3中任一项所述的带信号远传的储液罐物位指示装置的物位计算方法，其特征在于：所述物位计算方法为：
Ｈ＝Ｈmax－Ｋ(Ｒ0－Ｒ)，K＝ΔＨ／ΔＲ；
其中，Ｈ为液体物位；Ｈmax为储液罐的最大高度；Ｋ为每欧姆电阻值对应的长度，Ｋ值由调试获得；ΔＲ是液面高度改变量；ΔＨ对应的电位器电阻值改变量；Ｒ0为当浮子（1）处于最高度位置时，电位器（4）的电阻值；Ｒ为当前的电位器（4）的电阻值。
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