CN1114819C - 液面指示器及具有该液面指示器的燃料供应系统 - Google Patents

液面指示器及具有该液面指示器的燃料供应系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于检测盛装在液体容器中的液体液面高度的液面指示器，所述液面指示器具有一个壳体和一个弹性元件，所述指示器还包括：一个具有一封闭端和一柔韧侧的壁，所述壁将所述壳体内部划分成一个动态压力室和一个恒压室，动态压力室与液体容器相通；一个驱动装置，该装置有一个接触所述壁的所述封闭端的接触件，一个其一端连接到所述接触件的圆棒，和一个与该圆棒的另一端相连的屏；以及一个具有对置的光发射件和光接收件的传感器，其中，所述驱动装置的屏插在光发射件与光接收件之间，其中，所述弹性元件弹性地作用在所述驱动装置的接触件上。

Description

液面指示器
发明领域
本发明总的来说涉及一液面指示器，特别是涉及一种测量盛装在容器例如油箱或水箱中的剩余液体高度的光学液面指示器。
发明背景
家庭使用的传统的锅炉系统有一个油箱和一个显示盛在油箱内剩余燃料量的指示器。指示器有一个垂直延伸在油箱外面的透明管，该管的底部与油箱的底部相通。盛在油箱内的燃料的液面可以通过该管看到。然而很难观察装油口内的剩余油量，很不方便。
一种光学液面指示器公开在韩国专利审查公告No.96-13254中。该指示器有一个空气入口，一个平面橡胶膜，安装在顶部的一个光发射件和一个光接收件，以及一个安装在橡胶膜上的反射板。该指示器只能用在压力狭小的范围，也就是说，由于橡胶膜的折射是有限的，只能测量一高度不大的液体箱内盛有液体的液面。此外，很难给出一个显示与液面之间成线性关系的输出信号。因此，将输出信号处理成数字信号是困难的。
技术方案
所以，本发明的一个目的是提供一个能够用来测量容器内盛有液体高度的液面指示器，即使容器的高度很大。
本发明的另一个目的是提供一个能够获得输出信号与液面具有线性关系的光学液面指示器。
本发明的上述及其它目的通过提供一个检测一液体容器内盛有液体液面的液面指示器完成。该液面指示器具有一种用于检测盛装在液体容器中的液体液面高度的液面指示器，所述液面指示器具有一个壳体和一个弹性元件，其特征在于，所述指示器还包括：一个具有一封闭端和一柔韧侧的壁，所述壁将所述壳体内部划分成一个动态压力室和一个恒压室，动态压力室与液体容器相通；一个驱动装置，该装置有一个接触所述壁的所述封闭端的接触件，一个其一端连接到所述接触件的圆棒，和一个与该圆棒的另一端相连的屏；以及一个具有对置的光发射件和光接收件的传感器，其中，所述驱动装置的屏插在光发射件与光接收件之间，其中，所述弹性元件弹性地作用在所述驱动装置的接触件上。
依照本发明的再一方面，提供一个把燃料供应到燃料燃烧系统的燃料供应系统，该燃料燃烧系统包括一个燃料箱和一个具有上述特征的液面指示器。
附图简述
本发明的上述和其它目的、优点和特征将从下面结合附图对最佳实施例的描述中明显地看到。附图中：
图1是一个锅炉系统的框图，具有一个按照本发明的液面指示器；
图2是本发明的光学液面指示器的剖面图；
图3是显示输出电流与液面之间关系的曲线图。
最佳实施例的详细说明
参照图1，所示锅炉系统有一个油或燃料箱12，一个燃烧装置14，一个控制面板16和一个供油管路27。油箱12有一个入口19。油箱12与燃烧装置14相连，并通过供油管路27供应油箱12中盛有的燃料。燃烧装置14有一个喷烧器22。供油管路27延伸到喷烧器22。供油管路27有一个阀门29和一个泵24，以把燃料供应到喷烧器22。一个本发明的液面指示器25安装在供油管路27上。
控制燃烧装置14的控制面板16有一个显示板32，以显示燃料的液面。液面指示器25和控制面板16之间联有电线33，以便给液面指示器25供电并把由液面指示器25产生的信号传送到控制面板16。控制面板16有一个电子电路，把传输来的信号处理成显示信号，并显示在显示板32上。
图2显示了本发明的液面指示器25。液面指示器25有一个壳体50、一个皱褶式的界壁或波纹管53、一个驱动装置112和一个传感部分或传感器62。液面指示器25有一个被界壁或波纹管53分隔开的恒压室或者大气压室56和一个动态压力室58。气体，例如空气，充满在动态压力室58内。
壳体50包括上壳体68和下壳体70。下壳体70有圆底71和从圆底71的边缘向上延伸的圆柱形侧壁73。法兰75设在侧壁73的顶部。下壳体70在圆底71的中心处有一个孔79及围绕在孔79周围的一个凸台82。螺纹加工在凸台82的外表面上。
下壳体70的凸台82固定在连接管66上，动态压力室58通过连接管66与供油管路27相通(见图1)。连接管66顶部内表面上有螺纹，因此通过连接管66和凸台82的螺纹啮合就将连接管固定在下壳体70上。环形密封垫83插入在连接管66和下壳体70之间。而且连接管66下部的内表面上也加工有螺纹。
供油管路27有一支管86，螺纹加工在支管86的外表面上。通过支管86的螺纹与连接管66底部的螺纹啮合将连接管66安装在供油管路27上。因此，供油管路27与壳体50内的动态压力室58相通。一个环状密封垫插入到连接管66和支管86之间。沿连接管66长度方向的截面积最好均匀，而且油的上表面总是位于连接管66的顶部和底部之间。
波纹管53位于下壳体70的上面。波纹管53的顶端88是平面，并且是圆形的，而且其底部是敞开的。皱褶的侧壁90从顶端88的边缘向下延伸。在侧壁90的底部制出一个法兰92。法兰92与下壳体70的法兰75接触。波纹管53的材料最好是橡胶。
上壳体68包括圆顶98和从圆顶98的边缘延伸下来的圆柱形侧壁96。上壳体68有一个位于圆顶98中心的孔及围绕在孔周围的凸台105。在凸台105的内表面上加工有螺纹。上壳体68包括一个在侧壁96的底端加工出的法兰102。
波纹管53的法兰92插在上壳体68的法兰102和下壳体70的法兰75之间。壳体50有一个环状的箍条104，上壳体68和下壳体70由箍条104连接。连接箍条104由金属制成。但固定上、下壳体的方法不限于上述方法。此外，螺栓和螺母也可用来把上壳体68的法兰102固定到下壳体70的法兰75上。也可使用粘结的方法，将上壳体68的法兰102、波纹管53的法兰92和下壳体70的法兰75粘结在一起。
在上壳体68的上部拐角处设置环状密封垫103，在波纹管53损坏时，密封垫103与驱动装置112共同作用，以防止漏油，如下面所述。
驱动装置112有一个圆形接触板式接触件113，还有一个固定在圆形接触板113中心的圆棒115。圆形板113的底面与波纹管53的顶端88相触，使得动态压力室58的压力作用在板113上。圆形板113和波纹管53顶端可固定成一整体。一个导套118插入并通过导套118外表面上加工的螺纹和凸台105内表面上加工的螺纹之间的啮合固定在上壳体68的凸台105上。
圆棒115通过导套118的孔腔滑动地插入，并且圆棒115可以向上或向下运动。恒压室56通过导套118与壳体50的外部相通。在上壳体68的顶部98可加工一个孔，以提供恒压室和壳体外部之间的互通路径。
弹性元件或者是压缩弹簧121插在导套118和圆形板113之间，弹性地顶推圆板113。圆棒115在其顶部加工有一盲孔。在盲孔123的内表面上加工有螺纹。
驱动装置112有一遮挡屏，或者是阻光屏134，以选择性地阻碍光从光发射件129传到光接收件132上，如下所述。屏134有一个垂直延伸的隔板135，和一个从隔板135顶端延伸出来的连接部139。连接部139大体垂直于隔板135。隔板135在连接部139的末端处加工有孔。调节螺丝142插入屏134的孔中，而且屏134借助扣环143固定于螺丝142上。螺丝142带着屏134插入到圆棒115的盲孔123中。
传感部件或是传感器62有一个电路板126，安装在电路板126上的一个光发射件129和一个光接收件132。光发射件129和光接收件132相对安装在电流板126上。光发射件129最好是发光二极管(LED)，而光接收件132最好是CdS电池(CdS Cell)。屏134的隔板插在光发射件129和光接收件132之间。电路板126有导线130，为的是把传感器62连接到控制面板上。因此，电能可供到传感器62上，并且传感器62产生的信号可以传到控制面板。
液面指示器25有一盖146，该盖146安装在上壳体68的顶部。盖146由不透明材料制成，以阻挡指示器25外面的光线。盖146有一个孔148，导线130由此孔通过。孔148使得恒压室56与指示器25外面相通。
参见图1和图2，本发明的光学液面指示器的操作说明如下：
盛在燃料箱12中的燃料液面升高，动态压力室58的压力增大。动态压力室58增加的压力使得波纹管53的顶端88和圆板113向上移动，直到压力与弹簧121的弹力平衡，屏134随着圆板113而升高，这样，光接收件132接收的光量增加。因此产生了与光接收件132接收的光增量相对应的电信号，并且传到控制面板16上。
当油面降低时，动态压力室58的压力降低，所以屏134向下移动，并且传到光接收件132上的光量减少。油箱内盛油剩余量的变化在控制面板16的显示板32上指示出。
导套118螺纹连接到凸台105内，所以当导套118旋转时，凸台105或上或下移动。弹性地顶推接触板113的弹簧121的弹力可以调节。并因此动态压力室58的压力就得以调节。所以导套118的这种调节作用允许指示器25随燃料箱内液体的各种高度调节。导套118可以旋转，并能从上壳体68上拆下。因此弹簧121很容易换成另一个有不同弹性系数的弹性元件。
当转动调节螺丝142时，屏134上移或下移。因此当油箱快空的时候，可调节显示板的零点。
如图3所示，能够得到传感器62产出的输出信号与盛在箱内的燃料的液面之间的线性关系。
按照本发明的另一实施例，指示器25可有一根连接到下壳体的细长连接管路，并且安装在燃料箱的顶部。连接管路从指示器25的下壳体70的底部延伸到燃料箱底部。
虽然上面描述的实施例中液面指示器是用于有油箱的家庭锅炉系统，但是本发明的液面指示器也可用来检测盛在容器内的任何液体的液面，而且本发明的液面指示器也可用在如洗衣机、加油站的油库等上。
同时，本发明的指示器也可用来检测机车上燃料箱内的燃料液面。指示器装在燃料箱的顶部，最好将指示器布置在水平面的几何中心点。指示器连接管的底部延伸到燃料箱的底部。
图2显示的传感器62安装在上壳体68的顶部。在另一实施例中，传感器62可连到盖146上，并悬挂在盖146的顶板上。光发射件与光接收件129和132从电路板向下延伸。隔板从连接部139的末端向上延伸。
在又一实施例中，压力调节件可以安装在下壳体处，以调节动态压力室的压力。例如，下壳体有一个孔和一个堵此孔的插塞。插塞能够选择性地打开，这样就可调节动态压力室的压力。
虽然已参照示例性的实施例对本发明进行了图示和说明，但应理解，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，可对本发明进行各种改变、改进和增加。

Claims (8)

1.一种用于检测盛装在液体容器中的液体液面高度的液面指示器，所述液面指示器具有一个壳体和一个弹性元件，其特征在于，所述指示器还包括：
一个具有一封闭端和一柔韧侧的壁，所述壁将所述壳体内部划分成一个动态压力室和一个恒压室，动态压力室与液体容器相通；
一个驱动装置，该装置有一个接触所述壁的所述封闭端的接触件，一个其一端连接到所述接触件的圆棒，和一个与该圆棒的另一端相连的屏；以及
一个具有对置的光发射件和光接收件的传感器，其中，所述驱动装置的屏插在光发射件与光接收件之间，
其中，所述弹性元件弹性地作用在所述驱动装置的接触件上。
2.如权利要求1所述的指示器，还包括一个调节屏与光发射件和光接收件相对位置的位置调节装置。
3.如权利要求1或2所述的指示器，其特征在于，所述驱动装置的接触件的形状与壳体内部相对应，并且壳体有一个环状的密封垫。
4.如权利要求1或2所述的指示器，其特征在于，所述光发射件是发光二极管LED，而所述光接收件是CdS电池。
5.如权利要求1或2所述的指示器，还包括一个压力调节装置，以调节动态压力室的压力。
6.一种把燃料供应到燃料燃烧系统的燃料供应系统，所述燃烧系统包括一个燃料箱和一个液面指示器，所述液面指示器具有一个壳体和一个弹性元件，其特征在于，所述指示器还包括：
一个具有一封闭端和一柔韧侧的壁，所述壁将所述壳体内部划分成一个动态压力室和一个恒压室，动态压力室与液体容器相通；
一个驱动装置，该装置有一个接触所述壁的所述封闭端的接触件，一个其一端连接到所述接触件的圆棒，和一个与该圆棒的另一端相连的屏；以及
一个具有对置的光发射件和光接收件的传感器，其中，所述驱动装置的屏插在光发射件与光接收件之间，
其中，所述弹性元件弹性地作用在所述驱动装置的接触件上。
7.如权利要求6所述的系统，还包括一个连接燃料箱和燃烧系统的管，且所述液面指示器装在该管上。
8.如权利要求6所述的系统，所述液面指示器还包括一个调节屏与光发射件和光接收件相对位置的位置调节装置。
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