CN112880776A - 液位检测与控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种液位检测与控制系统用于检测和控制容器内液体的高度，包括：进液模组，用以向容器输入液体；液位检测模组，用以检测液体高度，包括对应不同高度区间的至少两个液位检测单元，每一液位检测单元包括：浮动子单元，设置于容器内，可在预设活动区间内随液体高度沿竖直方向改变位置；位移子单元，设置于容器的上方，与浮动子单元连接，可跟随浮动子单元的竖直方向位置改变对应预设支点转动；感测单元，设置于临近位移子单元的至少二个预设位置，用以感测位移子单元的移动范围来产生检测结果；和控制模组，用以接收液位检测模组的检测结果，并根据检测结果控制进液模组的进液参数。
Description
技术领域
本申请涉及液位检测技术领域，特别涉及一种液位检测与控制系统。
背景技术
为了监测水箱等液体容器内的液位，一般在液体容器中放置浮球开关，传统浮球开关采用浸入式定点监测方式监控水箱水位，浮球开关的浮球被液体介质浮力推动时上下移动，浮球上的磁体将浮球开关的控制杆上的磁体开关触发产生信号，从而实现水位监控。传统浮球开关由于浸入液体中，当液体中存在重油污恶时，液体中的铁质杂质会对磁体开关有干扰，降低了水位监控的准确率，从而影响液体的供给或排放。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种提高液位监控准确率的液位检测与控制系统。
一种液位检测与控制系统，用于检测和控制容器内液体的高度，包括：
进液模组，用以向容器输入液体；
液位检测模组，用以检测液体高度，包括对应不同高度区间的至少两个液位检测单元，每一液位检测单元包括：
浮动子单元，设置于容器内，可在预设活动区间内随液体高度沿竖直方向改变位置；
位移子单元，设置于容器的上方，与浮动子单元连接，可跟随浮动子单元的竖直方向位置改变对应预设支点转动；
感测单元，设置于临近位移子单元的至少二个预设位置，用以感测位移子单元的移动范围来产生检测结果；和
控制模组，用以接收液位检测模组的检测结果，并根据检测结果控制进液模组的进液参数。
进一步地，液位检测模组包括两个液位检测单元，两个液位检测单元分别包括第一浮动子单元和第二浮动子单元，第一浮动子单元可检测液体在第一高液位和第一低液位之间的变化，第二浮动子单元可检测液体在第二高液位和第二低液位之间的变化，第二低液位高于第一高液位。
进一步地，液位检测单元的感测单元对应第一高液位、第一低液位、第二高液位和第二低液位分别设置感应器。
进一步地，控制模组在感测到液体位置低于第一低液位时，发送进液信号给进液模组，进液信号包括进液速度、总液体量或液体类型中的一种或多种。
进一步地，控制模组在感测到液体位置高于第二低液位时，发送进液降速信号给进液模组，用以减缓进液速度，在感测到液体位置达到第二高液位时，发送停止信号给进液模组，用以停止进液。
进一步地，所述液位检测与控制系统还包括：
温控模组，用以感测和调整容器内液体的温度；
控制模组，还用于根据液位检测模组的检测结果控制温控模组的温控参数。
进一步地，控制模组在接收到液体位置上升的信号时，发送升温信号给温控模组，用以升高液体温度。
进一步地，控制模组在接收到液体位置低于第一预设液位的信号时，发送停止升温信号给温控模组，用以停止加热。
进一步地，控制模组在接收到液体位置高于第二预设液位的信号时，发送升温信号给温控模组，用以升高液体温度。
进一步地，感测单元为非接触式感应器，液体为包含油或固体的混合物。
进一步地，液位检测模组还包括支架，支架与容器的上端连接，浮动子单元活动地连接于所述支架上，位移子单元转动地连接于所述支架上，感测单元固定于所述支架上。
进一步地，所述浮动子单元包括浮球及与浮球固定连接的第一连杆，所述第一连杆随浮球的浮动在支架上上下运动。
进一步地，所述支架包括基板，基板上形成导向孔，所述第一连杆活动地置于所述导向孔。
进一步地，所述位移子单元包括第二连杆，所述第二连杆包括第一端、第二端及位于第一端与第二端之间的连接部，所述第一端与所述第一连杆转动连接，所述连接部转动地连接于所述支架上，所述感测单元感测所述第二端的移动。
进一步地，所述感测单元包括两感应器，每一感应器上固定有一限位件，所述第二端转动至一感应器时与一限位件抵持，所述第二端转动至另一感应器时与另一限位件抵持。
进一步地，所述连接部形成通孔，所述支架形成容置槽及与容置槽连通的定位孔，所述容置槽的中心轴与所述定位孔的中心轴垂直，所述第二连杆穿设于所述容置槽中，一固定轴的穿过所述定位孔置于通孔中，所述第二连杆绕所述固定轴转动。
上述液位检测与控制系统中与浮动子单元连接的位移子单元位于容器的上方，不受液体中的杂质的影响，感测单元感测到的位移子单元的移动可准确地反应容器内的液位，提高了液位监控的准确率，进而使控制模组根据液位准确地控制液体的供给或排放。
附图说明
图1为本申请提供的一种液位检测与控制系统的示意图。
图2为图1中的液位检测模组在一实施方式中的立体图。
图3为图2中的液位检测模组另一方向的立体图。
图4为图1中的液位检测模组的分解图。
图5为本申请提供的另一实施方式中的一种液位检测与控制系统的示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明实施例，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明实施例保护的范围。
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实施例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实施例。
请参阅图1，本申请提供了一种液位检测与控制系统100,用于检测和控制容器内液体的高度。所述液位检测与控制系统100包括进液模组10、液位检测模组20及控制模组30。所述进液模组10用以向容器输入液体，所述液体可为包含油或固体的混合物，如用于清洗工件的清洗液。所述液位检测模组20用以检测容器内的液体高度。所述控制模组30与所述进液模组10与液位检测模组20通信连接，用以接收液位检测模组20的检测结果，并根据检测结果控制进液模组10的进液参数。
请同时参阅图2至图4，在一实施方式中，所述液位检测模组20包括支架21及对应不同高度区间的至少两个液位检测单元22。所述支架21用于与容器的上端连接。所述液位检测单元22连接于所述支架21上。每一液位检测单元22包括浮动子单元221、与浮动子单元221连接的位移子单元222及感测单元223。所述浮动子单元221设置于容器内，可在预设活动区间内随液体高度沿竖直方向改变位置。所述位移子单元222设置于容器的上方，与浮动子单元221连接，可跟随浮动子单元221的竖直方向位置改变对应预设支点转动。所述感测单元223设置于临近位移子单元222的至少二个预设位置，用以感测位移子单元222的移动范围来产生所述检测结果以供控制模组30使用。
具体地，所述支架21包括基板211及垂直固定于基板211上的固定板212。所述基板211形成导向孔2111。所述固定板212包括固定于基板211上的第一板2121及与第一板2121可拆卸连接的多个第二板2122。所述第一板2121形成多个缺口2123，多个所述第二板2122可拆卸地容置多个所述缺口2123。所述第二板2122形成有容置槽2124及与容置槽2124连通的定位孔2125。所述定位孔2125自所述第二板2122的一侧向所述容置槽2124延伸，且其中心轴与所述容置槽2124的中心轴垂直。
所述浮动子单元221包括浮球2211及与浮球2211固定连接的第一连杆2212。所述第一连杆2212活动地置于所述导向孔2111，随浮球2211的浮动沿导向孔2111在支架21上上下运动。进一步地，所述支架21上固定有套设于导向孔2111的法兰式直线轴承213，所述第一连杆2212置于所述法兰式直线轴承213的轴孔中，所述第一连杆2212在所述法兰式直线轴承213的轴孔中上下运动，如此，可进一步地限制所述第一连杆2212在导向孔2111的径向方向的位移，因法兰式直线轴承213的作用第一连杆2212上下活动时所受的阻力也较小。
所述位移子单元222包括第二连杆2221。所述第二连杆2221包括第一端2222、第二端2223及位于第一端2222与第二端2223之间的连接部2224。所述第一端2222沿第二连杆2221长度方向设有条形孔2225，所述第一连杆2212远离所述浮球2211的一端设有定位销2213，所述定位销2213穿设于所述条形孔2225中，使所述第一端2222与所述第一连杆2212转动连接，从而使所述第二连杆2221绕所述定位销2213转动。由于所述第一端2222设置的为条形孔2225，可在第一连杆2212在导向孔2111的径向方向上有位移时，定位销2213具有活动空间，从而防止定位销2213卡死而使所述第二连杆2221不能转动。所述连接部2224形成通孔2226，所述第二连杆2221穿设于所述容置槽2124中，一固定轴2227的穿过所述定位孔2125置于通孔2226中，如此，所述连接部2224转动地连接于所述支架21上，所述第二连杆2221可绕所述固定轴2227转动。所述第二端2223穿过所述固定板212位于置于固定板212的一侧，在第二连杆2221随浮球2211浮动而绕所述固定轴2227转动时形成上下移动。
所述感测单元223固定于所述固定板212上且位于所述第二连杆2221的一侧。所述感测单元223包括至少两感应器2231。每一感应器2231用于感测所述第二端2223的是否随第二连杆2221的转动而移动至一预设位置。每一预设位置与容器内液体到达的一液位相对应。如此，每一浮动子单元221可检测液体在多个液位之间的变化。所述感应器2231可为非接触式感应器2231，如距离传感器、光电传感器、激光传感器等。
在本实施方式中，所述液位检测模组20包括两个液位检测单元22，两个液位检测单元22分别包括第一浮动子单元221a和第二浮动子单元221b。与第一浮动子单元221a及与第二浮动子单元221b对应的感测单元223分别包括两感应器2231。与第一浮动子单元221a对应设置的两感应器2231感测的第二端2223的两预设位置与容器内液体的第一高液位、第一低液位相对应，使第一浮动子单元221a检测液体在第一高液位和第一低液位之间的变化。与第二浮动子单元221b对应设置的两感应器2231感测的第二端2223的两预设位置与容器内液体的第二高液位、第二低液位相对应，使第二浮动子单元221b检测液体在第二高液位和第二低液位之间的变化。其中，所述第二低液位高于第一高液位，通过所述第一浮动子单元221a和第二浮动子单元221b实现四个不同液位的检测。进一步地，每一感应器2231上固定有一限位件2232，所述第二端2223转动至一感应器2231时与一限位件2232抵持，所述第二端2223转动至另一感应器2231时与另一限位件2232抵持，以限制第二端2223的移动范围。
所述控制模组30在感测到液体位置低于第一低液位时，发送进液信号给进液模组10。所述进液信号包括进液速度、总液体量或液体类型中的一种或多种。在一实施方式中，所述第一低液位为容器高度的七分之一，在液体位置低于容器高度的七分之一时，所述控制模组30发送增加进液速度至标准进液速度的两倍的进液信号给进液模组10或发送进液体量为容器的七分之二的容量的进液体信号至进液模组10或发送含固体的液体的进液信号至进液模组10。在一实施方式中，如上述液体位置低于容器高度的七分之一处时，所述控制模组30发送的进液信号包括将进液速度增加至标准进液速度的两倍、发送进液体量为容器的七分之二的容量及(或)发送含固体的液体。如此，在较低液位时，通过增加进液速度使液体进入容器的预定高度可减少进液时间，通过在较低液位发送含固体的液体，避免液体在进入容器过程中发生堵塞，如此，提高液体的供给效率。所述控制模组30在感测到液体位置高于第二低液位时，发送进液降速信号给进液模组10，用以减缓进液速度。所述控制模组30还在感测到液体位置达到第二高液位时，发送停止信号给进液模组10，用以停止进液。其中，液体液位达到第一高液位后，可采用标准进液速度控制液体进入容器，直至液位达到第二低液位。在一实施方式中，与上述第一低液位为容器高度的七分之一相对应，所述第二低液位为容器高度的七分之四，在液体位置高于容器高度的七分之四时，所述控制模组30发送降低进液速度至标准进液速度的一半的进液信号给进液模组10或发送进液体量为容器的七分之一的容量的进液体信号至进液模组10或发送含油的液体的进液信号至进液模组10。在一实施方式中，如上述液体位置高于容器高度的七分之四处时，所述控制模组30发送的进液信号包括将进液速度降低至标准进液速度的一半、发送进液体量为容器的七分之一的容量及(或)发送含油的液体。如此，在较高液位时，通过降低进液速度使液体进入容器的预定高度可避免液体溢出容器，通过在较高液位发送含油的液体，相较于含固体的液体，更容易进入容器中，从而保证液体正常流入容器。
请同时参阅图5，在另一实施方式中，所述液位检测与控制系统100还包括温控模组40。所述温控模组40用以感测和调整容器内液体的温度。所述控制模组30还与所述温控模组40通信连接，以根据液位检测模组20的检测结果控制温控模组40的温控参数。具体地，所述控制模组30在接收到液位检测模组20检测的液体位置上升的信号时，发送升温信号给温控模组40，用以升高液体温度，以保持容器内液体温度的恒定。所述控制模组30在接收到液位检测模组20检测的液体位置低于第一预设液位的信号时，发送停止升温信号或降低温度信号给温控模组40，用以停止加热或降低液体温度。在一实施方式中，所述第一预设液位与所述第一低液位一致，在液体位置低于所述第一低液位时，发送停止升温信号给温控模组40，用以停止对液体的加热或降低液体温度。如此，在液位较低时，通过温控模组40停止加热或降温，可避免因容器内的液体体量较小而产生液体过热现象，从而保证液体温度在一定范围内，避免液体温度忽高忽低，同时避免容器内出现干烧的现象。所述控制模组30在接收到液位检测模组20检测的液体位置高于第二预设液位的信号时，发送升温信号给温控模组40，用以升高液体温度。在一实施方式中，所述第二预设液位与所述第二低液位一致，在液体位置高于所述第二低液位时，发送升温信号给温控模组40，用以升高液体的温度。如此，在液位较高时，通过温控模组40升温，可避免因容器内的液体体量较大而使产生液体过低现象，从而避免液体温度在一定范围内，避免液体温度忽高忽低。如此，所述液位检测与控制系统100通过所述温控模组40根据容器内的液体多少控制给液体进行加热，避免了液体温度忽高忽低或过高过低。
上述液位检测与控制系统100中与浮动子单元221连接的位移子单元222位于容器的上方，不受液体中的杂质的影响，感测单元223感测到的位移子单元222的移动可准确地反应容器内的液位，提高了液位监控的准确率，进而使控制模组30根据液位准确地控制液体的供给或排放。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本申请要求公开的范围内。
Claims (16)
1.一种液位检测与控制系统，用于检测和控制容器内液体的高度，其特征在于，包括：
进液模组，用以向容器输入液体；
液位检测模组，用以检测液体高度，包括对应不同高度区间的至少两个液位检测单元，每一液位检测单元包括：
浮动子单元，设置于容器内，可在预设活动区间内随液体高度沿竖直方向改变位置；
位移子单元，设置于容器的上方，与浮动子单元连接，可跟随浮动子单元的竖直方向位置改变对应预设支点转动；
感测单元，设置于临近位移子单元的至少二个预设位置，用以感测位移子单元的移动范围来产生检测结果；和
控制模组，用以接收液位检测模组的检测结果，并根据检测结果控制进液模组的进液参数。
2.如权利要求1所述的液位检测与控制系统，其特征在于，液位检测模组包括两个液位检测单元，两个液位检测单元分别包括第一浮动子单元和第二浮动子单元，第一浮动子单元可检测液体在第一高液位和第一低液位之间的变化，第二浮动子单元可检测液体在第二高液位和第二低液位之间的变化，第二低液位高于第一高液位。
3.如权利要求2所述的液位检测与控制系统，其特征在于，液位检测单元的感测单元对应第一高液位、第一低液位、第二高液位和第二低液位分别设置感应器。
4.如权利要求3所述的液位检测与控制系统，其特征在于，控制模组在感测到液体位置低于第一低液位时，发送进液信号给进液模组，进液信号包括进液速度、总液体量或液体类型中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的液位检测与控制系统，其特征在于，控制模组在感测到液体位置高于第二低液位时，发送进液降速信号给进液模组，用以减缓进液速度，在感测到液体位置达到第二高液位时，发送停止信号给进液模组，用以停止进液。
6.如权利要求1所述的液位检测与控制系统，其特征在于，还包括：
温控模组，用以感测和调整容器内液体的温度；
控制模组，还用于根据液位检测模组的检测结果控制温控模组的温控参数。
7.如权利要求6所述的液位检测与控制系统，其特征在于，控制模组在接收到液体位置上升的信号时，发送升温信号给温控模组，用以升高液体温度。
8.如权利要求6所述的液位检测与控制系统，其特征在于，控制模组在接收到液体位置低于第一预设液位的信号时，发送停止升温信号给温控模组，用以停止加热。
9.如权利要求6所述的液位检测与控制系统，其特征在于，控制模组在接收到液体位置高于第二预设液位的信号时，发送升温信号给温控模组，用以升高液体温度。
10.如权利要求1所述的液位检测与控制系统，其特征在于，感测单元为非接触式感应器，液体为包含油或固体的混合物。
11.如权利要求1所述的液位检测与控制系统，其特征在于，液位检测模组还包括支架，支架与容器的上端连接，浮动子单元活动地连接于所述支架上，位移子单元转动地连接于所述支架上，感测单元固定于所述支架上。
12.如权利要求11所述的液位检测与控制系统，其特征在于，所述浮动子单元包括浮球及与浮球固定连接的第一连杆，所述第一连杆随浮球的浮动在支架上上下运动。
13.如权利要求12所述的液位检测与控制系统，其特征在于，所述支架包括基板，基板上形成导向孔，所述第一连杆活动地置于所述导向孔。
14.如权利要求12所述的液位检测与控制系统，其特征在于，所述位移子单元包括第二连杆，所述第二连杆包括第一端、第二端及位于第一端与第二端之间的连接部，所述第一端与所述第一连杆转动连接，所述连接部转动地连接于所述支架上，所述感测单元感测所述第二端的移动。
15.如权利要求14所述的液位检测与控制系统，其特征在于，所述感测单元包括两感应器，每一感应器上固定有一限位件，所述第二端转动至一感应器时与一限位件抵持，所述第二端转动至另一感应器时与另一限位件抵持。
16.如权利要求14所述的液位检测与控制系统，其特征在于，所述连接部形成通孔，所述支架形成容置槽及与容置槽连通的定位孔，所述容置槽的中心轴与所述定位孔的中心轴垂直，所述第二连杆穿设于所述容置槽中，一固定轴的穿过所述定位孔置于通孔中，所述第二连杆绕所述固定轴转动。
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Citations (12)
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-
2020
- 2020-12-29 CN CN202011592977.9A patent/CN112880776A/zh active Pending
Patent Citations (12)
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