CN107532936A - 在其中延伸有电引线的液位计主体 - Google Patents

在其中延伸有电引线的液位计主体 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于加压气体的容器的液位计主体(4)，包括：安装表面(43)，用于把主体安装到容器；内侧(41)，当安装到容器上时内侧与加压气体接触；外侧(42)，关于安装表面(43)与内侧(41)相反，当主体安装到容器上时所述外侧(42)是容器的外侧；电引线(12)，以气密方式从内侧(41)延伸穿过主体(4)达到外侧(42)。电引线(12)包括金属棒(121)和围绕所述棒(121)的衬套(123)，所述衬套(123)以气密方式安装在主体(4)上。

Description

在其中延伸有电引线的液位计主体
技术领域
本发明涉及特别用于加压气体的液位计的主体。本发明还涉及包括所述主体的液位计，液位计优选地为电容型。
背景技术
已公开的EP0709656A2现有技术专利文件公开了具有用于加压气体的整合液位计的阀。其包括要安装到气体容器(如气筒)上的主体，气体通道从进气口延伸穿过主体达到排气口。电容液位计包括管状电极和同轴延伸穿过管状电极的中心电极。管状电极包括洞，其允许液化气体在两个电极之间占据径向空间，其起到电容器的电介质元件的作用。因此，液化气体在容器中的位置(其也是在两个电极之间的位置)决定两个电极之间的平均介电常数且因此决定电容器的电容。主体包括电引线，电引线电连接到中心电极且其延伸穿过主体直到电子单元(其连接到所述主体)。然而，此文件没有提供电引线如何以气密的方式安装到主体上的任何细节。
已公开的WO2013/182649A2现有技术专利文件公开了用于加压和液化气体的容器的电容液位计。液位计包括管状电极和在管状电极内部延伸的中心电极。中心电极支撑件的上端通过垫片固定到液位计的主体。垫片具有符合在主体中相应斜孔的斜面形状。斜孔向上扩大。因此垫片被插入主体外侧(即当液位计被安装到容器上时在容器以外的主体的一侧)上的孔中。把螺母拧到主体上，以便沿轴向向下挤压垫片，由于孔和垫片的斜面形状而形成抵靠中心电极支撑件的挤压力。电引线从中心电极的上端延伸穿过螺母单元直到电路(其固定到主体)。这个教导很有意义，它为确保在液位计主体内侧和外侧之间的气密连接提供了有意义的解决方案。然而，需要中心电极支撑件延伸深入到主体内，以便装配在垫片中。因此为了确保预期的气密连接，中心电极支撑件必须小心定位。因此中心电极支撑件通常首先安装到主体上，中心电极、外部管状电极和电路随后安装。
已公开的WO98/31077现有技术专利文件公开了模块液位计，其包括防爆连接器和安装在连接器上的探针。连接器包括具有贯穿的中心通道的主体和延伸穿过所述通道的电连接销。防爆灌封材料填充在主体和销之间的通道中，以便提供气密防爆屏障。销提供与灌封材料接触的两个相对立的肩部部分，以便大概避免销和灌装材料之间发生任何轴向相对移动的风险。探针包括单个电极，通过将所述销插入所述探针上端的孔中，该单个电极与销电连接。因此探针可以作为电容液位计的第一电极，容器的壁或另一个不同的探针用作所述电容液位计的第二电极。探针是导电圆柱体，其可以通过模块耦合器容易地与连接器耦合到或分离。探针容易地与连接器耦合或分离的能力是非常有意义的。然而，探针是单电极型。另外，该教导不能提供可以被使用的灌封材料的实例。
发明内容
技术问题
本发明为解决技术问题提供了液位计主体，其允许电容液位计或探针的简单安装并且依然能提供令人满意的气密屏障。
技术方案
本发明涉及到一种用于加压气体的容器的液位计主体，包括：安装表面，用于把主体安装到容器；内侧，当安装到容器上时内侧与加压气体接触；外侧，关于安装表面与内侧相反，当主体安装到容器上时所述外侧是容器的外侧；电引线，以气密方式从内侧延伸穿过主体达到外侧；其特征在于，电引线包括金属棒和围绕所述棒的衬套，所述衬套以气密方式安装在主体上。
根据本发明的优选实施例，电引线包括在金属棒和衬套之间的玻璃环，所述玻璃环在所述棒和衬套之间形成气密屏障。
根据本发明的优选实施例，所述玻璃环被熔融在所述棒和衬套上，以便形成气密屏障。
根据本发明的优选实施例，衬套被装于主体的孔中，所述孔形成内侧和外侧之间的通道。
根据本发明的优选实施例，衬套包括置于孔肩部部位上的环圈。
根据本发明的优选实施例，孔包括装有衬套的第一部分、及直径大于第一部分的第二部分；肩部部分置于所述第一和第二部分之间，所述第二部分装有电极保持器。
根据本发明的优选实施例，保持器是有螺纹的且与在孔的第二部分中形成的凹螺纹接合。
根据本发明的优选实施例，保持器包括中心孔，电引线的所述棒自由延伸穿过该中心孔。
根据本发明的优选实施例，保持器置于衬套的环圈上。
根据本发明的优选实施例，孔的第一部分包括环状凹部，其容纳与衬套外表面接触的垫片。
根据本发明的优选实施例，环状凹部邻近孔的肩部部分，液位计主体还包括垫圈，其围绕衬套安装且被压在所述衬套的环圈和所述肩部部分之间，所述垫圈接触环状凹部中的垫片。
根据本发明的优选实施例，孔包括第三部分，其位于第二部分的与第一部分相反的一侧，所述第三部分具有比第二部分大的直径，所述棒自由延伸穿过所述第三部分。
根据本发明的优选实施例，孔的第三部分包括凹螺纹，其用于保持电容液位传感器的管。
根据本发明的优选实施例，主体包括位于外侧上的空腔，其用于容纳电接口，电引线的所述棒延伸到所述空腔。
根据本发明的优选实施例，空腔包括具有容纳垫片的凹槽的环形内壁。
本发明还涉及一种作为液化加压气体的容器液位计，包括：一种用于液化加压气体的容器的液位计，包括：主体，应安装在容器上；电容液位传感器，其附接到主体且用于在容器内部延伸；主体是根据本发明的主体。
根据本发明的优选实施例，电容液位传感器包括管状电极和中心电极，中心电极在所述管状电极内部延伸且与所述管状电极保持距离，以使液化气体填充两个电极之间的空间，中心电极与液位计主体的电引线电连接。
根据本发明的优选实施例，中心电极包括孔，电引线的所述棒被装于孔中。
根据本发明的优选实施例，管状电极被附接至安装到液位计主体上的保持管套，优选地通过螺纹接合。
根据本发明的优选实施例，主体是根据权利要求12和13中任一项所述的，且保持管套与液位计主体的孔的第三部分螺纹接合。
本发明的优点
本发明特别有意义的是其提供了模块液位计主体，其中电引线可以容易地预先以气密方式安装在主体上。然后，不同类型及/或尺寸的液位计可以随后安装在主体上。同样适用于要安装在对侧的电气/电子接口。
附图说明
图1是根据本发明的液位计的平面图。
图2是图1液位计的剖视图II-II。
图3是图1和图2的液位计上部的放大剖视图，显示了液位计主体及电容电极与主体的连接。
具体实施方式
图1是根据本发明的液位计装置的平面图。装置2包括旨在装在气体箱或容器(未示出)上的主体4。主体4优选地由金属材料制得，如钢、不锈钢或黄铜。装置2还包括电容液位传感器6，其安装在主体4上且应在容器内部延伸，与液体或液化气体接触。装置2还包括电气或电子部分8，其设计为用来连接电容传感器6到外部显示和/或控制装置。电气/电子部分8可以包括置于主体4的空腔中的连接器81,、电缆82和接口元件83，且与液位计6电连接。
图2是图1液位计装置的剖面图II-II。可以看到，主体4包括内侧41，其应接触容器的内部；及外侧42，其应位于容器的外部。内侧41和外侧42被主体的安装表面与容器隔开，如垫片43所示，应理解提供气密接触的任何其他方式也都可行。
电容液位传感器6包括第一外部管状电极61和第二中心电极62，第二电极在第一电极61内部且同轴延伸。电极61和62被设置成在两个电极间留出环状空间。此空间可以被容器(其上安装了所述装置)里的液体填充。置于这个空间中的液体和两个电极形成电容器。空间中液体的液位改变电容器的介电值，从而也改变其电容。电容的这种变化可以通过电子器件以本领域技术人员所知的方式来检测。
在图2还可看出，两个电极61和62的下端通过保持器63以固定的相对位置保持在一起。电极61和62的上端被紧固到主体4。第一管状电极61的上端附接到保持管套10，管套本身安装到主体4上。第二内部电极62的上端在管状电极的相应上端内部通过环64保持中心定位。环64由电绝缘材料制得。其可以由弹性体制得。
在图2还能看出，电引线12被置于主体4内且延伸穿过主体4。电引线连接第二内部电极62和电气/电子部分8，尤其是通过连接接口元件63。可在图3中更好地看出电引线12的细节，图3将在下面描述。
图3是图1和图2装置上部部分的放大剖视图。应注意，该界面相比于图2有着不同的角度取向。图3还包括主体中心部分的放大图，尤其是电引线12。
在图3的主要部分中可以看出，主体4的外侧42上的空腔44装有电气部分8的接口元件83。在空腔壁和接口元件83之间可以设置接头或垫片，其用于连接来自外部的部件。电引线12是延伸到所述空腔中且延伸到接口元件83中的相应孔中的第一引线。第二引线14可以在第一引线旁边延伸，第二引线14将接口元件83与主体4电连接。
在图3的放大图还可看出，电引线12包括棒121、衬套123和在所述棒和衬套之间的玻璃环122。玻璃环122被熔融在棒121的外表面和衬套123内表面之间且在所述外表面上，以便将所述棒和衬套保持在一起且形成绝缘和气密屏障。因此在棒和衬套之间提供间隙和游隙。
电引线12的衬套123被装于主体4的孔20中，所述孔在主体4的内侧41和外侧42之间形成通道。尤其是，孔20包括装有衬套123的第一部分201。衬套包括置于垫圈16上的环圈，垫圈本身置于孔20的第一部分201和有更大直径的第二部分202之间的肩部部分上。第二部分202在第一部分201的直接面向液位计6的一侧。
垫圈可以是金属的、弹性的或者二者结合体。从而其可以在衬套123的外表面和孔20之间提供气密连接。
孔20的第一部分201可以包括装有以气密的方式连接衬套123的外表面的圆形垫片18(例如具有O环形类型)的环状凹槽204。
螺母22与孔20的第二部分202接合且在衬套123上(尤其在其环圈上)施加接触压力，推动圈抵靠孔20的第一部分201和第二部分202之间的肩部部分。螺母20是环状形状的，以致在其中心没有材料，从而使棒121向电容传感器6延伸。
更具体，棒121朝向传感器6延伸穿过孔的第三部分203；所述第三部分可以具有比第二部分202更大的直径。同第二部分202相似，孔20的第三部分203可以设置内螺纹。然后，第三部分提供与保持套筒10的凸螺纹的接合。第三部分保持环64。在图3的主要部分中可见，环64被装于相应的孔中(所述孔经机加工且通常形成在管套10内部)，且其在一侧被保持与所述孔的肩部部分邻接抵靠且在其另一侧被传感器6的第一管状电极61保持。第一管状电极61在其外表面可以包括凸螺纹，所述螺纹和管套10内部形成的相应凹螺纹接合，紧邻容纳了环64的孔。
在图3以及图2中依然可见，环64可以包括内部肋或者环状突起表面，其与传感器的第二内部电极62的外表面上相应的环状凹槽接合。然后，可变形的环随后可以在内部电极62上滑动直到其内部环状突起表面和凹槽接合。然后，内部电极62可以插入保持套筒10，直到环64接合相应的孔且抵靠如上所述的所述孔的肩部部分。然后，第一管状电极61可以随后在第二内部电极62上滑动且拧到套筒10上，以便将环64保持在所述套筒里。然后，保持器63(见图2)可以安装为将两个电极61和62的各自的下端彼此附接。保持套筒10优选地由金属制成，以便在管状电极61和主体4之间提供电接触。
内部电极62在其上端面包括容纳电引线12的棒121的盲孔。在所述孔和所述棒之间可以设置可变形的夹子24，该夹子在某些位置提供增加的接触压力，从而提供改善的电接触。不管棒和/或电极的振动、热收缩和/膨胀如何，夹子也可以是弹性的，以总是提供接触压力。
在液位计装置的组装过程中，电引线12可以安装在主体4上，从而为不同液位计提供模块体。然后不同型号和/或尺寸的液位传感器可以安装到主体内侧上。类似地，不同种类的电部件和/电接口可以安装在主体的外侧上。液位计不一定必须包括两个同心电极，反而其可以包括单个电极。

Claims (20)

1.一种用于加压气体的容器的液位计主体(4)，包括：
安装表面(43)，用于把主体安装到容器；
内侧(41)，当安装到容器上时内侧与加压气体接触；
外侧(42)，关于安装表面(43)与内侧(41)相反，当主体安装到容器上时所述外侧(42)是容器的外侧；
电引线(12)，以气密方式从内侧(41)延伸穿过主体(4)达到外侧(42)；
其特征在于，电引线(12)包括金属棒(121)和围绕所述棒(121)的衬套(123)，所述衬套(123)以气密方式安装在主体上。
2.根据权利要求1所述的液位计主体(4)，其特征在于电引线(12)包括在金属棒(121)和衬套(123)之间的玻璃环(122)，所述玻璃环在所述棒和衬套之间形成气密屏障。
3.根据权利要求2所述的液位计主体(4)，其特征在于所述玻璃环(122)被熔融在所述棒(121)和衬套(123)上，以便形成气密屏障。
4.根据权利要求2到3中任一项所述的液位计主体(4)，其特征在于衬套(123)被装于主体(4)的孔(20)中，所述孔(20)形成内侧(41)和外侧(42)之间的通道。
5.根据权利要求4所述的液位计主体(4)，其特征在于衬套(123)包括置于孔(20)肩部部位上的环圈。
6.根据权利要求4和5中任一项所述的液位计主体(4)，其特征在于孔(20)包括装有衬套(123)的第一部分(201)、及直径大于第一部分(201)的第二部分(202)；肩部部分置于所述第一(201)和第二(202)部分之间，所述第二部分装有电极保持器(22)。
7.根据权利要求书6所述的液位计主体(4)，其特征在于保持器(22)是有螺纹的且与在孔(20)的第二部分(202)中形成的凹螺纹接合。
8.根据权利要求6和7中任一项所述的液位计主体(4)，其特征在于保持器(22)包括中心孔，电引线(12)的所述棒(121)自由延伸穿过该中心孔。
9.根据权利要求5和权利要求6至8中任一项所述的液位计主体(4)，其特征在于保持器(22)置于衬套(123)的环圈上。
10.根据权利要求5和权利要求6至9中任一项所述的液位计主体(4)，其特征在于孔(20)的第一部分(201)包括环状凹部(204)，其容纳与衬套(123)外表面接触的垫片(18)。
11.根据权利要求10所述的液位计主体(4)，其特征在于环状凹部(204)邻近孔(20)的肩部部分，液位计主体还包括垫圈(16)，其围绕衬套(123)安装且被压在所述衬套的环圈和所述肩部部分之间，所述垫圈(16)接触环状凹部中的垫片(18)。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的液位计主体(4)，其特征在于孔(20)包括第三部分(203)，其位于第二部分(202)的与第一部分(201)相反的一侧，所述第三部分(203)具有比第二部分大的直径，所述棒(121)自由延伸穿过所述第三部分(203)。
13.根据权利要求12所述的液位计主体(4)，其特征在于孔(20)的第三部分(203)包括凹螺纹，其用于保持电容液位传感器(6)的管(61)。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的液位计主体(4)，其特征在于主体包括位于外侧(42)上的空腔(44)，其用于容纳电接口(83)，电引线(12)的所述棒(121)延伸到所述空腔(44)。
15.根据权利要求14所述的液位计主体，其特征在于空腔包括具有容纳垫片的凹槽的环形内壁。
16.一种用于液化加压气体的容器的液位计(2)，包括：
主体(4)，应安装在容器上；
电容液位传感器(6)，其附接到主体(4)且用于在容器内部延伸；
其特征在于，
主体(4)是根据权利要求1至15中任一项所述的。
17.根据权利要求16所述的液位计(2)，其特征在于电容液位传感器(6)包括管状电极(61)和中心电极(62)，中心电极在所述管状电极内部延伸且与所述管状电极保持距离，以使液化气体填充两个电极(61,62)之间的空间，中心电极(62)与液位计主体(4)的电引线(12)电连接。
18.根据权利要求17所述的液位计(2)，其特征在于中心电极(62)包括孔，电引线(12)的所述棒(121)被装于孔中。
19.根据权利要求17和18中任一项所述的液位计(2)，其特征在于管状电极(61)被附接至安装到液位计主体(4)上的保持管套(10)，优选地通过螺纹接合。
20.根据权利要求19所述的液位计(2)，其特征在于主体(4)是根据权利要求12和13中任一项所述的，且保持管套(10)与液位计主体(4)的孔(20)的第三部分(203)螺纹接合。
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