CN111561981A - 液位监测装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

一种液位监测装置及其装配方法,包括主体、指示件、圆柱导向杆、浮子，所述主体包括型材立柱、底板、导向件；所述底板固定在所述型材立柱的底面；所述导向件紧靠所述型材立柱固定在所述底板上且与所述型材立柱固定在同一面；所述圆柱导向杆贯穿所述底板与所述导向件，且与所述型材立柱平行设置；所述指示件固定在所述圆柱导向杆靠近所述型材立柱的一端，所述浮子固定在所述圆柱导向杆的另一端。这样将液位监测装置放在液箱的盖板上，将浮子置于液面上，通过指示件在立柱上的位置，就可以清楚了解此时液箱的液位情况。结构简单、实施方便。

Description

液位监测装置及其装配方法

技术领域

本发明涉及液位监测及检测，尤其涉及机床用水箱的液位监测、检测及液位极限的报警。

背景技术

在生产生活中，各类液位控制装置多种多样，不同领域有不同结构及形式的液位控制装置。在机械加工中机床水箱液位的控制通常使用机械式的液位报警开关，其优势在于一方面可在根据液位高低发出信号，进而对机床进行自动控制；另一方面生产者及设备维护人员可直观方便的根据液位报警装置的指针架判断水箱液位的高低情况，进而判断是否对水箱进行补水，提前预警，可有效减少设备急停造成的停产损失。

实际生产过程中，常规的液位报警开关结构复杂，材料用量多、占地面积大，制造工艺复杂,成本高。并且由于其主体结构采用钣金和管材,所以需要进行较多折弯、焊接等工序，这些工序一方面会造成尺寸误差和变形，在实际应用中会导致报警开关运行不畅卡死，失效等问题；另一方面浮球没有保护措施，在液体泡沫较多的情况下浮球会被泡沫顶升，造成误报警的情况。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种液位监测装置及其装配方法，采用精密挤压的铝合金型材作为液位报警开关主体结构，其自身尺寸精度高，结构简单且紧凑，能够使用其自身结构和附件直接安装传感器，液位指针架等部件，在实际水箱应用中安装面积小且外观精美。内置多重导向机构可保证导向杆顺畅上下移动，避免卡滞及偏移发生，使用可靠性也大大提升。

本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种液位监测装置,包括主体、指示件、圆柱导向杆、浮子，所述主体包括型材型材立柱、底板、导向件；所述底板固定在所述型材立柱的底面；所述导向件紧靠所述型材立柱固定在所述底板上且与所述型材立柱固定在同一面；所述圆柱导向杆贯穿所述底板与所述导向件，且与所述型材立柱平行设置；所述指针架固定在所述圆柱导向杆靠近所述型材立柱的一端，所述浮子固定在所述圆柱导向杆的另一端。

进一步的，所述指示件还包括指示件、刻度条，所述刻度条设置在所述型材立柱长度方向且靠近所述指针架的一侧。

通过指针架在刻度条的位置，操作人员就可以清楚的观察到液箱内的液位情况，方便快捷。

进一步的，所述型材立柱采用方形铝合金型材制作。

采用铝合金型材，一方面其四周的结构可以作为安装基座，无需打孔、折弯、焊接等工序，制作简单、成本较低。另一方面外观美观，只需要根据尺寸截取长度，尺寸及精度易于保证。

进一步的，还包括检测组件，所述检测组件包括至少一个检测开关和至少一个检测支架；各所述检测支架安装在所述型材立柱上；所述检测开关安装在所述检测支架上且检测面与指针架运行方向匹配。

通过检测开关智能的检测到指针架的位置，也就可以直接知道目前液位的情况，不需要人工观察。

进一步的，还包括报警器，所述报警器设置在所述型材立柱上。通过安装报警器，可以在检测开关检测到指针架时发出报警声音，提示操作人员目前液箱液位出现异常，需要处理。

进一步的，所述指针架上设有导向柱；所述型材立柱的长度方向的一侧设有匹配所述导向柱的导向槽；所述导向柱沿所述导向槽上下运动。

这样圆柱导向杆在运行时既有导向件导向，又有导向槽导向，双重导向，使其运行更为顺畅。

进一步的，所述浮子是内空的球形或圆柱形。

浮子可以根据实际需要采用圆球形的或圆柱形，和导向杆螺纹连接。材质也可以用塑料或不锈钢制作。

还包括护罩，所述护罩安装在所述底板远离所述立柱的一面。

通过在液位检测装置上设置护罩，护罩将浮球四周进行防护，避免泡沫进入顶起浮球造成误报警的情况发生。

由上述技术方案可知，本发明公开的一个方面带来的一个有益效果至少是，通过采用铝合金型材作为液位监测装置的立柱，可以直接截取相应的长度，然后根据其自身的结构安装检测支架等部件，方便快捷，且成本低廉。其次通过指针架在刻度条的位置及检测开关、报警器的应用，可以提高液位监测装置的自动化，解放劳动力。再有圆柱导向杆的双重导向结构，使其在运行时不会出现卡滞或偏移问题。

附图说明

附图1是液位监测装置的整体结构轴侧示意图；

附图2是液位监测装置的整体结构正面示意图；

附图3是液位监测装置的整体结构轴侧示意图；

附图4是液位监测装置的指针架轴测示意图；

附图5是导向柱结构的轴侧示意图

附图6是铝合金型材立柱的截面示意图；

附图7是液位监测装置带护罩的整体结构示意图；

附图中：10-主体，100-立柱，101-安装槽，102-安装孔，103-连接面，110-底板，120-导向件，20-指示件,200-指针件，201-指针，202-检测片，210-刻度条，220-导向柱，221-堵头，222-圆柱筒，223-内六角螺柱，30-圆柱导向件，40-浮子，50-检测组件，500-第一检测开关，510-支架，520-第二检测开关，530-第三检测开关，60-报警器，70-护罩。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。，本文所使用的术语“固定”可以是安装、焊接、铆接等方式，“连接”可以是直接连接、间接连接以及类似的表达只是为了说明本发明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种液位监测装置,包括主体、指示件、圆柱导向杆、浮子，所述主体包括型材型材立柱、底板、导向件；所述指示件包括指针架；所述底板固定在所述型材立柱的底面；所述导向件紧靠所述型材立柱固定在所述底板上且与所述型材立柱固定在同一面；所述圆柱导向杆贯穿所述底板与所述导向件，且与所述型材立柱平行设置；所述指针架固定在所述圆柱导向杆靠近所述型材立柱的一端，所述浮子固定在所述圆柱导向杆的另一端。

主体采用型材立柱设计，不仅避免折弯、焊接工序，降低变形及成本，而且截取方便快捷。采用导向件可以使得圆柱导向杆的上下运行更加顺畅。

下面结合具体实施例对所述液位监测装置进行说明，以进一步理解所述液位监测装置的发明构思。

实施例一

请参照附图1和附图2所示，一种液位监测装置,包括主体10、指示件20、圆柱导向杆30、浮子40。主体包括一个长条的型材立柱100、一块方形的薄底板110和一个中间设有贯通孔的圆柱导向件120。型材立柱的一端通过螺纹连接或金属胶黏贴固定在底板110的一面上，导向件通过螺栓或金属胶固定在与型材立柱同一面的底板上，且紧靠型材立柱。最佳的，导向件居中固定在底板上，可最大限度的减小装置的占地面积。需要说明的是底板上设有与导向件贯通孔匹配的通孔，即导向件的贯通孔与底板的通孔同心，且导向件的贯通孔直径小于等于底板的通孔；圆柱导向杆的直径略小于导向件的通孔直径。还需要说明的是底板和导向件也可以是圆形、方形或多边形的，具体外形结构不做具体限制。

再参照附图2所示，指示件20包括指针架200；圆柱导向杆30两端设有外螺纹，贯穿底板与导向件，且与型材立柱平行设置。指针架通过螺纹固定在圆柱导向杆靠近型材立柱的一端，浮子40通过螺纹固定在圆柱导向杆的另一端。最佳的，指针架的指针靠近立柱设置。

需要说明的是，为保证液位监测装置外形美观协调，型材立柱的高度需要与圆柱导向杆的长度匹配，圆柱导向杆的长度根据液箱的深度或液位的上下限设置；指针架指示位置可涂覆夜光材料或醒目颜色(红、黄等)。

这样将液位监测装置放在液箱的盖板上，将浮子置于液面上，通过指针架在立柱上的位置，就可以清楚了解此时液箱的液位情况。结构简单、易于观察。

实施例二

参照附图2所示，在实施例一的基础上，指示件还包括刻度条210，其沿型材立柱100的长度方向设置，并且靠近指针架。刻度条正面可以设计显示液位高低的字母和刻度线。进一步的，可以在液位正常范围区间内涂覆绿色，在液位极限位置的一个区间涂覆红色，或采用夜光材料涂覆，方便操作人员更清楚的观察。需要说明的是，刻度条可以采用PET等非金属材质制作，背面带胶黏贴在型材立柱上，也可以采用铝制作薄铝牌，通过螺纹连接固定在型材立柱上。

实施例三

参照附图3所示，型材立柱100采用方形铝合金型材，最佳的是截面形状为正方形的铝合金型材。其四面均有安装槽101，安装槽有内外安装面102，端面有连接面103，连接面103可根据需要装连接件或端盖。需要说明的是，型材表面可以采用静电喷涂的方式喷涂特殊粉末以此提高铝型材的耐磨度以及光洁度。采用铝合金型材一方面可以利用其自身结构安装附件，另一方面只需根据长度截取，方便快捷且重量轻、外观美观。

实施例四

参照附图1和附图4所示，在实施例二和实施例三的基础上，液位监测装置还包括检测组件50。检测组件包括第一检测开关500、三个检测支架510、第二检测开关520、第三检测开关530。最佳的，检测开关采用接近开关。各检测开关与液箱电控系统或机床电连接。各检测支架510安装在型材立柱100与刻度条黏贴面平行的一个侧面上。具体的,螺栓穿过检测支架的安装孔安装在刻度条黏贴面对侧安装面102，在安装槽101内的对应位置放置一个螺纹连接件或螺母，然后将螺栓旋入紧固。其安装位置根据液箱液位的需要可进行灵活变动。检测开关分别安装在检测支架上。需要说明的是，第二检测开关和第三检测开关距离设置相对近一些，这样在液箱液位低的时候，可以有一个预报警。同样的，也可将第一检测开关与第二检测开关设置的近一些，液箱液位高时同样有高液位预报警。具体情况根据实际使用情况设置，检测开关数量也根据实际工况设置，本实施例不做具体限制。

通过型材立柱的安装槽固定检测开关，可以根须设计需要或实际使用工况，在型材立柱高度范围内的任意位置进行安装，不需要额外开孔，增大液位监测装置的检测行程和使用范围。

实施例五

参照附图1所示，在实施例四的基础上，液位监测装置可安装报警器60，报警器安装在型材立柱的一面顶端，与机床或电控系统电连接。在检测开关检测到信号时，电控系统可通过信号下达报警器报警命令，以此提示操作人员液箱液位处于极限状态，需要进行处理(补液或放液)。需要说明的是，报警器可以采用蜂鸣器。

实施例六

参照附图5和附图6所示，在上述实施例的基础上，指针架200设计为T型，水平两端分别设置指针201和检测片202；竖直端折弯与圆柱导向杆一端固定连接；中间设有通孔。在此基础上指示件20上还设有导向柱220。导向柱包括堵头221、圆柱筒222、内六角螺柱223。具体的，将堵头从型材立柱的顶端放入安装槽内，然后将内六角螺栓穿入指针架中间的通孔，再将圆柱筒套在内六角螺柱上，进而固定住堵头，扳手转动内六角螺柱，使其紧固即可。需要说明的是，圆柱筒222的高度(长)大于型材立柱内外安装面102之间的厚度，这样指针架就可以随着导向柱在安装槽内的导向下顺畅的上下移动。此时安装槽可以作为现成的导向槽使用。

这样首先圆柱导向杆在运行时既有导向件导向，又可以随着导向柱在安装槽内导向，双重导向结构，使其运行更为顺畅。其次，采用双重导向，使得圆柱导向杆不会发生偏移，其上的检测片与检测开关的相对距离也不会发生变化，不会影响检测开关感应结果。再有，采用双重导向，可以有效避免圆柱导向杆长度过长带来的一些隐患(如弯曲导致运行不畅、倾斜等)。

实施例七

参照附图2所示，浮子40可以制作成内空的球形或圆柱形。主要目的是可以使浮子通过液体的浮力漂浮在液面上，从而更好的反馈液位的高度。在球形浮子的居中位置或圆柱形浮子的圆柱面居中位置设置内螺纹柱，方便其与圆柱导向杆固定连接。

需要说明的是，浮子也可以根据实际需要做成其他形状，材质也可以用塑料或不锈钢等制作。

实施例八

请参照附图7所示，在上述实施例的基础上，液位监测装置还包护罩70，所述护罩是一个四周封堵，底部和顶部贯通的壳体，其安装在底板远离立柱的一面。最佳的护罩居中安装在底板上，使浮子居中位于护罩内，减少装置整体的安装空间。护罩将浮子四周进行防护，液体密度大，可以从护罩底部进入护罩内，避免泡沫进入顶起浮子造成误报警的情况发生。需要说明的是，护罩的高度最好是大于等于浮子的最低位置，即指针指在靠近底板的检测开关处。

还需要说明的是，参照附图7所示，在液位监测装置的极限检测位置的两端可以设置高限位柱80与低限位柱90。高限位柱80与低限位柱90安装在与导向柱安装位置相同的安装槽内，其可以是螺柱通过安装面插入安装槽内通过与安装内的堵头或螺母紧固。高限位柱的位置与极限高位检测开关也就是图中第一检测开关的位置匹配。即，指针指示高液位时，检测片刚好被第一检测开关感应到，此时指针架的顶端刚好碰到高限位柱80并被限位。同样的，低限位柱90设置位置与第三检测开关匹配。当检测片被第三检测开关感应时，指针架的的最低端触碰到低限位柱并被限位。这样，可以使得检测开关持续将信号传送给机床或控制系统，使得系统自动对液箱进行处理(加液或放液或停机等)或是操作人员手动处理。避免液位发生变化太快，浮子受到冲击，检测片瞬间脱离检测范围，造成液箱液位失去控制。

在上述实施例的基础上，一种液位监测装置装配方法包括如下步骤：

第一步：将导向件通过螺栓或金属胶固定在底板的一面居中位置，螺栓最佳的是从背面(远离导向件的面)穿入；然后将圆柱导向杆嵌入圆柱导向件与底板的通孔内。

第二步：将检测支架按照设计时设定的位置安装在截好长度的型材立柱上。注意安装时采用型材立柱的一个安装槽。具体的，安装时用钳子将螺帽或螺纹堵头从型材立柱的端部塞入安装槽内并固定，然后另一侧从外面用扳手将螺柱穿入检测支架的安装孔内旋入安装槽内的螺帽或螺纹堵头内，找到设定位置将螺柱紧固，此时安装支架固定完毕。

第三步：将刻度条根据预设位置或检测支架的上下限位置黏贴或安装在与检测开关安装面对侧的型材立柱上。然后安装导向柱，具体的先把堵头从型材立柱的顶端放入安装槽内用钳子固定，然后将内六角螺栓穿入指针架中间的通孔，再将圆柱筒套在内六角螺柱上，进而用扳手紧固内六角螺柱即可，使导向柱在安装槽内上下运行。

第四步：将圆柱导向杆靠近导向件一面的一端与指针件连接，然后调整型材立柱的位置，使圆柱导向杆顺畅上下运行，此时将型材立柱固定在底板上，固定方式可以从底部底面螺栓固定也可采用金属胶黏贴。

然后将浮子与导向圆柱杆另一端固定，再安装检测开关、护罩、报警器等，将检测开关与指针架的位置调好，最后将型材立柱顶端封口(安装端盖)。

液箱需要安装时，可将监测装置整体安装在盖上，盖板只需开匹配护罩截面尺寸的洞口，如有需要将地板与液箱盖板螺纹固定皆可。

整个安装过程不需要焊接，只需要要螺栓或金属胶即可，安装简便快捷，无变形隐患。其次，圆柱导向杆的位置确定好后才会固定型材立柱，这样更能保证导向杆的运行畅通，不会出现卡滞。再有，检测支架、导向柱的安装等都借用型材立柱本身的结构进行，无需再进行开孔，极大降低成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种液位监测装置,其特征在于，包括主体、指示件、圆柱导向杆、浮子，所述主体包括型材立柱、底板、导向件；所述型材立柱的一端面固定在所述底板上；所述导向件紧靠所述型材立柱固定在所述底板上且与所述型材立柱固定在同一面；所述圆柱导向杆贯穿所述底板与所述导向件，且与所述型材立柱平行设置；所述指示件固定在所述圆柱导向杆靠近所述型材立柱的一端，所述浮子固定在所述圆柱导向杆的另一端。

2.根据权利要求1所述的液位监测装置，其特征在于，所述指示件包括指针架、刻度条，所述指针架固定在所述圆柱导向杆远离所述浮子的一端；所述刻度条设置在所述型材立柱长度方向且靠近所述指针架的一侧。

3.根据权利要求1所述的液位监测装置，其特征在于，还包括检测组件，所述检测组件包括至少一个检测开关和至少一个检测支架；各所述检测支架安装在所述型材立柱上；所述检测开关安装在所述检测支架上。

4.根据权利要求3所述的液位监测装置，其特征在于，所述检测组件还包括报警器，所述报警器设置在所述型材立柱上。

5.根据权利要求1所述的液位监测装置，其特征在于，所述型材立柱的横截面为方形。

6.根据权利要求1所述的液位监测装置，其特征在于，所述指示件设有导向柱；所述型材立柱长度方向的一侧设有匹配所述导向柱的导向槽；所述导向柱沿所述导向槽上下运动。

7.根据权利要求1所述的液位监测装置，其特征在于，所述浮子是球形或圆柱形。

8.根据权利要求1所述的液位监测装置，其特征在于，所述导向件与所述型材立柱通过螺栓和/或金属胶与所述底板固定连接。

9.根据权利要求1所述的液位监测装置，其特征在于，还包括护罩，所述护罩安装在所述底板远离所述型材立柱的一面。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的液位监测装置装配方法，其特征在于，所述装配方法包括以下步骤：

导向件通过螺栓或金属胶固定在底板的一面上，将圆柱导向杆嵌入圆柱导向件与底板的通孔内；

检测支架按照设计位置安装在截好长度的型材立柱上，安装时用钳子将螺帽或螺纹堵头塞入型材立柱安装槽内，另一侧用扳手将螺柱穿入检测支架的安装孔内旋入安装槽内的螺帽或螺纹堵头内进行紧固，此时检测支架固定完毕；

刻度条根据预设检测位置黏贴或安装在与检测支架安装面对侧的型材立柱上；在将导向柱通过螺纹与指针架和型材立柱连接，使其只进行上下运行；

圆柱导向杆靠近导向件一面的一端与指针架连接，调整型材立柱的位置，圆柱导向杆运行顺畅后将其固定在底板上；

浮子螺纹固定在导向圆柱杆另一端，安装检测开关、护罩、报警器。

Images