CN107917660A - 一种测量设备 - Google Patents

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陈辉
崔桂亮
张立群
于梅
宫文帅
孟繁昊
王同
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    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
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Abstract

本发明公开了一种测量设备，包括：传感器；连接带，所述连接带的一端与所述传感器固定连接；转鼓和驱动所述转鼓转动的驱动装置，所述连接带缠绕在所述转鼓上，所述转鼓转动以实现所述连接带的收放；同步轮，所述连接带与所述同步轮贴合，且所述连接带移动时带动所述同步轮转动；与所述同步轮相对固定的磁铁，所述同步轮转动时带动所述磁铁转动；磁电编码器，其能够检测所述磁铁的转动角度。本发明提供的测量设备中，将传感器的位移通过连接带传递给同步轮，将直线位移转化为角度量，从而能够准确测量出同步轮转动角度量对应的连接带的位移，也就是传感器的位移。相比现有技术，避免了绕线盘周长是变化的影响，测量更加准确。

Description

一种测量设备
技术领域
本发明涉及储罐测量技术领域，更具体地说，涉及一种测量设备。
背景技术
在存储油品的储罐中一般需要测量油品液位、水层位置、罐底等位置参数。如图1所示，现有的测量设备包括绕线盘01、线缆02以及传感器03。传感器03的连接线缆02缠绕到绕线盘01上面，通过拟合的方式大致计算出每转一圈线缆02所走的距离，通过步进电机控制绕线盘01旋转，用转过的圈数乘以每一圈的距离就能够算出总的位移，进而得出传感器03的位移。
然而，上述方法中拟合出来的周长是一个近似值，绕线盘随着线缆的增加和减少周长是变化的，因此测量出来的距离不准确。而且，由于要控制周长近似相等，所以绕线盘的直径必须要很大，这导致整机的体积增大，重量增加，成本上升，并且不利于安装。
综上所述，如何有效地解决对油液位等进行测量时不够准确的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种测量设备，该测量设备的结构设计可以有效地解决对油液位等进行测量时不够准确的问题。
为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：
一种测量设备，包括：
传感器；
连接带，所述连接带的一端与所述传感器固定连接；
转鼓和驱动所述转鼓转动的驱动装置，所述连接带缠绕在所述转鼓上，所述转鼓转动以实现所述连接带的收放；
同步轮，所述连接带与所述同步轮贴合，且所述连接带移动时带动所述同步轮转动；
与所述同步轮相对固定的磁铁，所述同步轮转动时带动所述磁铁转动；
磁电编码器，其能够检测所述磁铁的转动角度。
优选地，上述所述的测量设备中，还包括基座和与所述同步轮同轴固定设置的同步轴，所述同步轴与所述基座之间转动连接。
优选地，上述所述的测量设备中，所述同步轴与所述基座之间通过轴承连接。
优选地，上述所述的测量设备中，还包括与所述基座固定连接的防爆层，所述磁电编码器和所述磁铁分别位于所述防爆层的两侧。
优选地，上述所述的测量设备中，所述基座与所述防爆层通过螺纹连接。
优选地，上述所述的测量设备中，所述磁铁镶嵌于所述同步轴的内部。
优选地，上述所述的测量设备中，所述连接带上还设置有多个计数孔，且多个所述计数孔沿着所述连接带的长度方向等间距设置；
所述同步轮周向上均布有多个定位销，所述连接带带动所述同步轮转动时，所述定位销依次插入多个所述计数孔中。
优选地，上述所述的测量设备中，所述驱动装置为电机。
应用本发明提供的测量设备时，首先通过驱动装置驱动转鼓转动，转鼓转动实现连接带的收放，连接带收放进行实现传感器的升降，以调整传感器的位置。连接带移动过程中，连接带带动同步轮传动，同时磁铁与同步轮同步转动，通过磁电编码器检测出磁铁的转动角度。进而，将磁铁的转动角度换算成同步轮的转动角度α，同步轮的周长c，连接带的移动距离和传感器的移动距离L均可以通过下述公式计算得出：
L＝c*α/360°。
进而可以准确的测量出传感器从初始位置到感应到水位、液位、密度、温度、罐底的位移量，从而就能准确得出水位、液位等位置信息。
本发明提供的测量设备中，通过连接带和同步轮的贴合，将传感器的位移通过连接带传递给同步轮，将直线位移转化为角度量，再将角度量用磁电编码器来采集，从而能够准确测量出同步轮转动角度量对应的连接带的位移，也就是传感器的位移，从而能够确定实时的位置。相比现有技术，避免了绕线盘周长是变化的影响，测量更加准确。
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为现有技术中测量设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的测量设备的结构示意图。
在图1中：
01-绕线盘、02-线缆、03-传感器；
在图2中：
1-传感器、2-连接带、2a-计数孔、3-同步轮、3a-定位销、4-轴承、5-磁电编码器、6-磁铁、7-防爆层、8-基座。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种测量设备，该测量设备的结构设计可以有效地解决对油液位等进行测量时不够准确的问题。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图2，本发明实施例提供的测量设备包括传感器1、连接带、转鼓、驱动装置、同步轮3、磁铁6和磁电编码器5。其中，传感器1可以用于测出储油罐内的液体油的液位信息、水位信息、罐底位置等，当然传感器1还可以测量出储液罐内不同位置的温度、密度等。连接带2的一端与传感器1固定连接，另一端设置在转鼓上。连接带2缠绕在转鼓上，驱动装置能够驱动转鼓转动，转鼓转动以实现连接带2的收放。连接带2收放进而能够实现传感器1的升降。而且，连接带2与同步轮3贴合，即位于传感器1与转鼓之间的连接带2饶过同步轮3，位于传感器1与转鼓之间的连接带2与同步轮3的部分外壁贴合以实现连接带2移动时带动同步轮3转动。磁铁6与同步轮3相对固定，即同步轮3转动时带动磁铁6同步转动。磁电编码器5能够检测出磁铁6的转动角度，当磁铁6转动两圈后其转动角度为360°*2。
应用本发明提供的测量设备时，首先通过驱动装置驱动转鼓转动，转鼓转动实现连接带2的收放，连接带2收放进行实现传感器1的升降，以调整传感器1的位置。连接带2移动过程中，连接带2带动同步轮3传动，同时磁铁6与同步轮3同步转动，通过磁电编码器5检测出磁铁6的转动角度。进而，将磁铁6的转动角度换算成同步轮3的转动角度α，同步轮3的周长c，连接带2的移动距离和传感器1的移动距离L均可以通过下述公式计算得出：
L＝c*α/360°。
进而可以准确的测量出传感器1从初始位置到感应到水位、液位、密度、温度、罐底的位移量，从而就能准确得出水位、液位等位置信息。
本发明提供的测量设备中，通过连接带2和同步轮3的贴合，将传感器1的位移通过连接带2传递给同步轮3，将直线位移转化为角度量，再将角度量用磁电编码器5来采集，从而能够准确测量出同步轮3转动角度量对应的连接带2的位移，也就是传感器1的位移，从而能够确定实时的位置。即本发明提供的测量设备中采用磁电编码器5直接采集同步轮3的转动量，同步轮3的转动量与连接带2紧密贴合，两者线速度相同，采集的都是实际值，因此测距准确相比现有技术，避免了绕线盘周长是变化的影响，测量更加准确。另外，无需控制转鼓周长，转鼓可以做的很小，整机的体积变小，重量减轻，降低了成本，方便安装调试。
为了便于设置同步轮3，上述测量设备还可以包括基座8和与同步轮3同轴固定设置的同步轴，同步轴与基座8之间转动连接，如此可以保证同步轮3水平设置。
进一步地，同步轴与基座8之间可以通过轴承4连接，以减小两者之间的摩擦力。当然，同步轴与基座8之间可以直接轴孔配合，在此不作限定。
为了防止爆炸，还包括与基座8固定连接的防爆层7，磁电编码器5和磁铁6分别位于防爆层7的两侧,使隔爆腔和本安腔分开，实现防爆要求。如此通过防爆层7将磁电编码器5和磁铁6分隔开，避免了安全隐患。
基座8与防爆层7之间可以通过螺纹固定连接，如此设置既完成了防爆的要求，也实现了基座8的安装固定。当然，基座8与防爆层7之间也可以卡接，在此不作限定。
为了简化测量设备的结构，其中磁铁6可以镶嵌于同步轴的内部。如此可以保证同步轮3与磁铁6同步转动，进而保证磁电编码器5采集到的磁铁6的转动量和同步轮3的转动量一致，从而能够测量出同步轮3的转动量，进而计算出连接带2的位移量。
为了保证连接带2始终与同步轮3贴合，其中连接带2上还可以设置有多个计数孔2a，且多个计数孔2a沿着连接带2的长度方向等间距设置。并且，同步轮3周向上均布有多个定位销3a，连接带2带动同步轮3转动时，定位销3a依次插入多个计数孔2a中。
另外，驱动装置可以为电机，具体可以为步进电机或者伺服电机。电机与转鼓之间还可以设置减速器，在此不作限定。
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)

1.一种测量设备，其特征在于，包括：
传感器(1)；
连接带(2)，所述连接带(2)的一端与所述传感器(1)固定连接；
转鼓和驱动所述转鼓转动的驱动装置，所述连接带(2)缠绕在所述转鼓上，所述转鼓转动以实现所述连接带(2)的收放；
同步轮(3)，所述连接带(2)与所述同步轮(3)贴合，且所述连接带(2)移动时带动所述同步轮(3)转动；
与所述同步轮(3)相对固定的磁铁(6)，所述同步轮(3)转动时带动所述磁铁(6)转动；
磁电编码器(5)，其能够检测所述磁铁(6)的转动角度。
2.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，还包括基座(8)和与所述同步轮(3)同轴固定设置的同步轴，所述同步轴与所述基座(8)之间转动连接。
3.根据权利要求2所述的测量设备，其特征在于，所述同步轴与所述基座(8)之间通过轴承(4)连接。
4.根据权利要求2所述的测量设备，其特征在于，还包括与所述基座(8)固定连接的防爆层(7)，所述磁电编码器(5)和所述磁铁(6)分别位于所述防爆层(7)的两侧。
5.根据权利要求4所述的测量设备，其特征在于，所述基座(8)与所述防爆层(7)通过螺纹连接。
6.根据权利要求2所述的测量设备，其特征在于，所述磁铁(6)镶嵌于所述同步轴的内部。
7.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述连接带(2)上还设置有多个计数孔(2a)，且多个所述计数孔(2a)沿着所述连接带(2)的长度方向等间距设置；
所述同步轮(3)周向上均布有多个定位销(3a)，所述连接带(2)带动所述同步轮(3)转动时，所述定位销(3a)依次插入多个所述计数孔(2a)中。
8.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述驱动装置为电机。
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