CN104864940A - 一种浮球液位计的浮球检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮球液位计的浮球检测装置，包括量筒，所述量筒上设有刻度，所述的刻度以量筒顶端为零刻度点，刻度由量筒顶部至底部设置为正比例刻度，量筒的高度大于待检浮球的总长，量筒上设有以顶端为零点至底部正比例的刻度，待检浮球上设有磁钢位置线。通过上述技术方案，量筒结构设计合理，浮球液位计浮球的合格检测方法只需读取两次液位刻度读数，浮力计算简单，无需对浮球进行称重，并且浮球形状也不会对计算构成影响，测量过程简单。

Description

一种浮球液位计的浮球检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及磁浮球液位计技术领域，具体涉及一种浮球液位计的浮球检测装置及其检测方法。

背景技术

磁浮球液位计是一种常用的液位计，磁浮球液位计不同于其他浮球液位计的结构主要区别在于：它是基于浮力和静磁场原理设计生产的。磁浮球通常利用带有磁体的浮球在被测介质中的位置受浮力作用影响，液位的变化导致磁性浮子位置的变化的原理。

检验浮球是否达到浮于特定密度ρ₀液体的标准，以浮球磁钢位置线正好在液面上为标准，目前，通常情况下，需要判定浮球是否达到浮于特定密度ρ₀液体的标准，必须先用秤称出球的重量，然后再计算浮球磁钢位置线下端在密度为ρ₀液体中的浮力，最后通过重力和浮力进行对比判定。这种方法检测浮球是否达到浮于特定密度ρ₀液体的标准时，需要称重、测量、计算，过程比较繁琐，当浮球上有加强筋等不规则形状时，浮力计算就更加难以确定了，计算困难。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可通过计算液位数据确定浮球是否达到标准的浮球液位计的浮球检测装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种浮球液位计的浮球检测装置，包括量筒，所述量筒上设有刻度，所述的刻度以量筒顶端为零刻度点，刻度由量筒顶部至底部设置为正比例刻度。

通过上述技术方案，量筒结构设计合理，只需要通过读取量筒上数据，即可计算判定浮球是否达到浮于ρ₀液体的标准、浮力计算更加准确，浮力计算更加方便。

采用浮球液位计的浮球检测装置的检测方法，包括以下步骤：

(1)选定密度为ρ₀的液体为标准液体密度。

(2)量筒水平放置，在量筒中装满已知密度为ρ₂的液体，其中，ρ₂＞ρ₀，用手或工具将待检浮球朝量筒底部压入，直至待检浮球上的磁钢位置线与液面平齐，量筒内的液体自然溢出；

(3)松开待检浮球至自然平衡状态，读出液位刻度值x；

(4)取出待检浮球，将待检浮球慢慢从量筒中取出，读出液位刻度y；

(5)设在无外力的作用下，根据待检浮球位置计算实际液体密度ρ₁，计算如下：

ρ₁＝ρ₂×(y-x)/y，

当|ρ₁-ρ₂|/ρ₀＜1％时，浮球判定合格，反之，则浮球不合格。

作为优选的，所述步骤(5)中ρ₁根据以下原理计算得到：所述的待检浮球的浮力为F，F的计算如下：

F＝ρ₁×g×Vy＝ρ₁×g×π×R²×y；

其中，g为重力加速度，Vy为该浮力排开水的体积，π为圆周率，R为量筒内半径；

待检浮球的重力为G，G＝ρ₂×g×π×R₂×(y-x)；

通过G＝F，计算出ρ₁＝ρ₂×(y-x)/y。

作为优选的，所述步骤步骤(5)中，计算密度ρ1时量筒内的液体浮于待检浮球标准位置处，待检浮球的标准位置是在待检浮球上半球的直径处。

本发明的优点是：本发明量筒结构设置合理，只需要通过读取量筒上数据，即可计算判定浮球是否达到浮于ρ₀液体的标准、浮力计算更加准确，浮力计算更加方便。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例量筒结构示意图；

图2为本发明实施例待检浮球达到浮于密度为ρ₀液体时的结构示意图；

图3为本发明实施例量筒装满ρ₀液体时的结构示意图；

图4为本发明实施例待检浮球压入量筒至磁钢位置线平齐时的结构示意图；

图5为本发明实施例待检浮球压入量筒至磁钢位置线平齐后松开至自然平衡状态时的结构示意图；

图6为本发明实施例待检浮球压入量筒至磁钢位置线平齐后取出浮球后的结构示意图。

具体实施方式

参见图1至图6，本发明公开的一种浮球液位计的浮球检测装置，包括量筒1，所述量筒1上设有刻度2，所述的刻度2以量筒1顶端为零刻度点，刻度2由量筒1顶部至底部设置为正比例刻度。

采用浮球液位计的浮球检测装置的检测方法，包括以下步骤：

(1)选定密度为ρ₀的液体为标准液体密度。

(2)量筒水平放置，在量筒中装满已知密度为ρ₂的液体，其中，ρ₂＞ρ₀，用手或工具将待检浮球3朝量筒1底部压入，直至待检浮球3上的磁钢位置线31与液面平齐，量筒1内的液体自然溢出；

(3)松开待检浮球3至自然平衡状态，读出液位刻度值x；

(4)取出待检浮球3，将待检浮球3慢慢从量筒1中取出，读出液位刻度y；

(5)设在无外力的作用下，根据待检浮球3位置计算实际液体密度ρ₁，计算如下：

ρ₁＝ρ₂×(y-x)/y，

当|ρ₁-ρ₂|/ρ₀＜1％时，浮球判定合格，反之，则浮球不合格。

所述步骤(5)中ρ₁根据以下原理计算得到：所述的待检浮球3的浮力为F，F的计算如下：

F＝ρ₁×g×Vy＝ρ₁×g×π×R²×y；

其中，g为重力加速度，Vy为该浮力排开水的体积，π为圆周率，R为量筒内半径；

待检浮球3的重力为G，G＝ρ₂×g×π×R₂×(y-x)；

通过G＝F，计算出ρ₁＝ρ₂×(y-x)/y。

所述步骤步骤(5)中，计算密度ρ₁时量筒1内的液体浮于待检浮球3标准位置处，待检浮球3的标准位置是在待检浮球3上半球的直径处，即标准位置就是磁钢位置线。

本实施例ρ₀的液体即为特定液体的密度为ρ₀，量筒的高度大于待检浮球的总长，量筒上设有以顶端为零点至底部正比例的刻度，待检浮球上设有磁钢位置线；

本发明的浮球液位计浮球的合格检测方法只需读取两次液位刻度读数，浮力计算简单，无需对浮球进行称重，并且浮球形状也不会对计算构成影响，测量过程简单。

上述实施例对本发明的具体描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种浮球液位计的浮球检测装置，其特征在于：包括量筒，所述量筒上设有刻度，所述的刻度以量筒顶端为零刻度点，刻度由量筒顶部至底部设置为正比例刻度。

2.一种采用如权利要求1所述浮球液位计的浮球检测装置的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)选定密度为ρ₀的液体为标准液体密度。

(2)量筒水平放置，在量筒中装满已知密度为ρ₂的液体，其中，ρ₂＞ρ₀，用手或工具将待检浮球朝量筒底部压入，直至待检浮球上的磁钢位置线与液面平齐，量筒内的液体自然溢出；

(3)松开待检浮球至自然平衡状态，读出液位刻度值x；

(4)取出待检浮球，将待检浮球慢慢从量筒中取出，读出液位刻度y；

(5)设在无外力的作用下，根据待检浮球位置计算实际液体密度ρ₁，计算如下：

ρ₁＝ρ₂×(y-x)/y，

当|ρ₁-ρ₂|/ρ₀＜1％时，浮球判定合格，反之，则浮球不合格。

3.根据权利要求2所述的一种浮球液位计的浮球检测装置的检测方法，其特征在于：所述步骤(5)中ρ₁根据以下原理计算得到：所述的待检浮球的浮力为F，F的计算如下：

F＝ρ₁×g×Vy＝ρ₁×g×π×R²×y；

其中，g为重力加速度，Vy为该浮力排开水的体积，π为圆周率，R为量筒内半径；

待检浮球的重力为G，G＝ρ₃×g×π×R₂×(y-x)；

通过G＝F，计算出ρ₁＝ρ₂×(y-x)/y。

4.根据权利要求2所述的一种浮球液位计的浮球检测装置的检测方法，其特征在于：所述步骤步骤(5)中，计算密度ρ₁时量筒内的液体浮于待检浮球标准位置处，待检浮球的标准位置是在待检浮球上半球的直径处。