CN113029299A - 一种用于磁致伸缩液位计的小死区分体浮子结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于磁致伸缩液位计的小死区分体浮子结构。所述的小死区分体式浮子包括套装在磁致伸缩液位杆外的上磁体、连接件和浮子主体三个主要部分；上磁体套装在锁紧环之上的磁致伸缩液位杆外，上磁体位于浮子主体正上方且间隔距离，上磁体和浮子主体之间通过连接件连接，浮子主体位于锁紧环下方；锁紧环的外径大于上磁体的磁钢架的内径，小于浮子主体的内径。本发明能更大地分离了磁致伸缩感应位置和液体液面测量位置，缩小了磁致伸缩液位计死区，缩小了对于底层或顶层组份的液面测量时的盲区，减轻了磁致伸缩液位计测量中存在较大盲区的问题。
Description
技术领域
本发明涉及磁致伸缩液位计技术领域的浮子结构，特别是指一种用于磁致伸缩液位计的小死区分体式浮子结构。
背景技术
目前，如图1所示，磁致伸缩液位计在使用过程中，首端和尾端都存在一个较大的死区，一般为30-60mm，这意味着液位计存在两个盲区，使得储液罐底部液位和顶部液位无法被测量。众所周知，组份复杂的液体，如一些商品油，在存储过程中会出现分层情况，精密监测某种或多种组份的分层情况对于油料的使用安全和品质都有着至关重要的影响，然而尾端(或首端)死区的存在导致磁致伸缩液位计对底层(或顶层)组份的液位测量存在较大盲区，这将对油料的使用安全和品质造成影响。
发明内容
为了解决背景技术中所描述，尾端(或首端)死区较大导致磁致伸缩液位计对底层(或顶层)液位测量存在较大盲区的问题，本发明提出了一种用于磁致伸缩液位计，特别是针对多浮子磁致伸缩液位计的小死区分体浮子结构，是一个可在磁致伸缩液位计测杆上下滑动的小死区分体浮子。
本发明的技术方案是：
所述的小死区分体式浮子包括套装在磁致伸缩液位杆外的上磁体、连接件和浮子主体三个主要部分；上磁体套装在锁紧环之上的磁致伸缩液位杆外，上磁体位于浮子主体正上方且间隔距离，上磁体和浮子主体之间通过连接件连接，浮子主体位于锁紧环下方；锁紧环的外径大于上磁体的磁钢架的内径，小于浮子主体的内径。
所述的上磁体包括磁钢架、磁钢盖和磁钢，磁钢架套装在锁紧环之上的磁致伸缩液位杆外，环形的磁钢架在圆周设有四个磁钢定位孔，四个磁钢通过磁钢盖安装到磁钢架的磁钢定位孔中；所述的浮子主体包括均为环状柱形结构的配重环和浮块，配重环固定在浮块上，浮块的径向尺寸大于上磁体径向尺寸；所述的连接件包括螺丝、连接杆和螺母，上磁体上端面沿圆周间隔设有四个螺纹孔，四个螺纹孔穿设安装有四个螺丝，四个螺丝下端穿过上磁体后和四根连接杆的上端连接，四根连接杆的下端穿过配重环通过螺纹安装在浮块上。
所述的配重环包含重量较大的大配重环、重量较小的小配重环。
所述磁钢架、磁钢盖、所有连接件和配重环的材料为无磁性的奥氏体不锈钢、铝合金或耐腐蚀塑料。
所述的浮块为中空环状柱形奥氏体不锈钢结构或环状柱形耐腐蚀泡沫塑料结构，如改性耐油聚氯乙烯泡沫、聚四氟乙烯泡沫等。
本发明大幅缩小了磁致伸缩液位计死区，减轻了磁致伸缩液位计在使用过程中存在的对于多组份液体底层或顶层液体液位测量的存在较大盲区的问题。
现有结构下磁致伸缩感应位置和液体液面测量位置之间距离较近，在本发明的结构下磁致伸缩感应位置和液体液面测量位置之间距离较远，这样大大减小了尾端死区的长度。
本发明的有益效果是：
本发明通过分体式结构，分离了磁致伸缩感应位置和液体液面测量位置，大大减小了尾端死区的长度，根据测量液体密度的不同，死区可以最多减少至约10mm，大大缩小了底层(或顶层)组份液体测量的盲区；上磁体和浮子主体可拆分，易于运输。
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，对于本领域的技术人员来讲，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为现有的浮球式磁致伸缩液位计的主要结构示意图。
图2为本发明的小死区分体式浮子替代浮球后的，磁致伸缩液位计的主要结构示意图。
图3为本发明的小死区分体式浮子结构爆炸图。
图4为本发明的小死区分体式浮子的结构示意图。
图中，1、磁致伸缩液位杆，2、传统浮球，3、锁紧环，4、小死区分体式浮子，5、上磁体，51、磁钢架，52、磁钢盖，53、密封圈，54、磁钢，6、连接件，61、螺丝，62、垫圈，63、连接杆，64、螺母，7、浮子主体，71、配重环，72、浮块，711大配重环，712小配重环。
具体实施方式
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付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。
如图1所示，现有的浮子结构是在磁致伸缩液位杆1底部固定上一个锁紧环3，锁紧环3之上的磁致伸缩液位杆1上活动套装传统浮球2，
由于锁紧环3固定位置都不是磁致伸缩液位杆1底端面位置，而是靠近磁致伸缩液位杆1底端，因此在锁紧环3和磁致伸缩液位杆1底端之间存在距离，而形成末端死区。
如图2和图4所示，本发明小死区分体式浮子4来解决了末端死区的问题，具体包括套装在磁致伸缩液位杆1外的上磁体5、连接件6和浮子主体7三个主要部分，是一个在磁致伸缩液位计测杆上下滑动的小死区分体浮子；上磁体5套装在锁紧环3之上的磁致伸缩液位杆1外，上磁体5位于浮子主体7正上方且间隔距离，上磁体5和浮子主体7之间通过连接件6连接，浮子主体7位于锁紧环3下方；锁紧环3的外径大于上磁体5的磁钢架51的内径，小于浮子主体7的内径。
如图3所示，上磁体5包括磁钢架51、磁钢盖52和磁钢54，磁钢架51套装在锁紧环3之上的磁致伸缩液位杆1外，环形的磁钢架51在圆周设有四个磁钢定位孔，四个磁钢54通过磁钢盖52安装到磁钢架51的磁钢定位孔中，且在磁钢盖52和磁钢定位孔的孔端面之间设有密封圈53；上磁体5所在位置为分离磁致伸缩感应位置。
如图3所示，浮子主体7包括均为环状柱形结构的配重环71和浮块72，配重环71固定在浮块72上，浮块72的径向尺寸大于上磁体5径向尺寸；具体实施中，浮块72的内径和外径大小均分别远大于上磁体5内径和外径大小。
如图3所示，连接件6包括螺丝61、连接杆63和螺母64，上磁体5上端面沿圆周间隔设有四个螺纹孔，四个螺纹孔穿设安装有四个螺丝61，每个螺丝61处和上磁体5端面之间以及螺丝61和浮子主体7之间均设有垫圈62，四个螺丝61下端穿过上磁体5后和四根连接杆63的上端连接，四根连接杆63的下端穿过配重环71通过螺纹安装在浮块72上，形成浮子整体的连接固定。
在上磁体5刚好位于锁紧环3上面台阶时，浮子主体7通过连接件6和上磁体5底部连接，使得浮子主体7位于锁紧环3下面，分离于上磁体5。
本发明通过分离磁体和浮子主体，达到了分离磁致伸缩感应位置和液体液面测量位置的目的，这样使得浮子主体7通过连接件6下垂布置在了上磁体5之下，缩小了磁致伸缩液位计死区，从而缩小了对于底层(或顶层)组份的液面测量时的盲区。
配重环71包含重量较大的大配重环711、重量较小的小配重环712。这样配重环71具有两种大小，通过不同的配重环配置方式改变浮子整体密度，大配重环711进行粗调，小配重环712进行微调。
具体实施中，浮子整体密度通过增减71配重环数量的方法改变，71配重环有两种大小，711大配重环进行粗调，调节幅度为0.5g/cm3，712小配重环进行微调，调节幅度为0.1g/cm3。
具体实施中，磁钢架51、磁钢盖52、所有连接件6和配重环71的材料为无磁性的奥氏体不锈钢、铝合金或耐腐蚀塑料。浮块72为中空环状柱形奥氏体不锈钢结构或环状柱形耐腐蚀泡沫塑料结构。
通过浮块72调整小死区分体式浮子4的整体密度，具体按照以下公式调节控制：
ρt＝m4+a×m711+b×m712/v4+a×v711+b×v712
式中，ρt表示小死区分体式浮子4的整体密度，m4表示无配重环下的小死区分体式浮子4的净重，m711表示大配重环的净重，m712表示小配重环的净重，v4表示无配重环下的小死区分体式浮子4的净体积，v711表示大配重环净体积，v712表示小配重环净体积；a、b分别表示大配重环和小配重环的数量。
实施例1：
如图3所示，小死区分体式浮子4包括上磁体5和浮子主体7以及连接件6。上磁体5包括磁钢架51、磁钢盖52、密封圈53、磁钢盖54，浮子主体7包括配重环71和浮块72.
配重环71有两种大小，大配重环711进行粗调，调节幅度为0.5g/cm3，小配重环712进行微调，调节幅度为0.1g/cm3。通过使用不同的配重环配置方案，改变小死区分体式浮子4的整体密度，所需配重环的配置方案采用公式为：
ρt＝m4+a×m711+b×m712/v4+a×v711+b×v712
例：如，所需浮子整体密度为0.66，将目标值输入算法公式，得到配置方案为需要a块大配重环711，b块小配重环712。
浮块72的密度极低，为小死区分体式浮子4提供了主要的浮力，由于上磁体5密度远远大于浮子主体7密度，因此浮块72的径向大小应远大于上磁体径向大小，提高浮子整体在竖直方向上的稳定性，以避免浮子滑动过程中发生卡顿；
连接件6包括螺丝61、垫圈62、连接杆63和螺母64，上磁体5与四个螺丝61通过，八个垫圈62和四个64螺定位固定，随后由四个连接杆63与四个螺丝61连接，同样的，下浮子与四个螺丝61，通过八个垫圈62和四个螺母64定位固定，随后四个连接杆63与四个螺丝61连接，完成浮子整体的连接固定。
实施例2：
上磁体5在上方，浮子主体7在下方为本发明的主要使用方式，对于需要精确测量顶层组份液面高度的情况，可将本发明整体倒置，使上磁体5在下方，浮子主体7在上方，以减小首端死区的影响。
正常情况下浮子主体7内径大，会从锁紧环脱落。上磁体5仍然在锁紧环的上方，而浮子主体7在上磁体的上方，故不会从锁紧环脱落，这个倒置安装解决了上端盲区问题。
由此，本发明通过分离磁体和浮子主体，分离了磁致伸缩感应位置和液体液面测量位置，达到缩小了磁致伸缩液位计死区的目的，缩小了对于底层(或顶层)组份的液面测量时的盲区。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (5)
1.一种用于磁致伸缩液位计的小死区分体浮子结构，其特征在于：所述的小死区分体式浮子(4)包括套装在磁致伸缩液位杆(1)外的上磁体(5)、连接件(6)和浮子主体(7)三个主要部分；上磁体(5)套装在锁紧环(3)之上的磁致伸缩液位杆(1)外，上磁体(5)位于浮子主体(7)正上方且间隔距离，上磁体(5)和浮子主体(7)之间通过连接件(6)连接，浮子主体(7)位于锁紧环(3)下方；锁紧环(3)的外径大于上磁体(5)的磁钢架(51)的内径，小于浮子主体(7)的内径。
2.根据权利要求1所述的一种用于磁致伸缩液位计的小死区分体浮子结构，其特征在于：所述的上磁体(5)包括磁钢架(51)、磁钢盖(52)和磁钢(54)，磁钢架(51)套装在锁紧环(3)之上的磁致伸缩液位杆(1)外，环形的磁钢架(51)在圆周设有四个磁钢定位孔，四个磁钢(54)通过磁钢盖(52)安装到磁钢架(51)的磁钢定位孔中；
所述的浮子主体(7)包括均为环状柱形结构的配重环(71)和浮块(72)，配重环(71)固定在浮块(72)上，浮块(72)的径向尺寸大于上磁体(5)径向尺寸；
所述的连接件(6)包括螺丝(61)、连接杆(63)和螺母(64)，上磁体(5)上端面沿圆周间隔设有四个螺纹孔，四个螺纹孔穿设安装有四个螺丝(61)，四个螺丝(61)下端穿过上磁体(5)后和四根连接杆(63)的上端连接，四根连接杆(63)的下端穿过配重环(71)通过螺纹安装在浮块(72)上。
3.根据权利要求2所述的一种用于磁致伸缩液位计的小死区分体浮子结构，其特征在于：所述的配重环(71)包含重量较大的大配重环(711)、重量较小的小配重环(712)。
4.根据权利要求2所述的一种用于磁致伸缩液位计的小死区分体浮子结构，其特征在于：所述磁钢架(51)、磁钢盖(52)、所有连接件(6)和配重环(71)的材料为无磁性的奥氏体不锈钢、铝合金或耐腐蚀塑料。
5.根据权利要求2所述的一种用于磁致伸缩液位计的小死区分体浮子结构，其特征在于：所述的浮块(72)为中空环状柱形奥氏体不锈钢结构或环状柱形耐腐蚀泡沫塑料结构。
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| GR01 | Patent grant | ||
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