CN113175975A - 单窗口可视汽包水位计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单窗口可视汽包水位计。它解决了现有技术中水位计使用效果不佳的问题。它包括水位测量腔体，水位测量腔体一端通过弧形钢板可拆封闭，另一端连接有水位指示腔体，水位测量腔体内设有浮球测量组件，水位指示腔体内设有水位指针组件，浮球测量组件与水位指针组件之间杠杆机构，杠杆机构周向外侧且位于水位指示腔体与水位测量腔体连接处的周向内侧之间设有升降限位装置，水位指示腔体内设有与水位指针组件一端对应设置的水位刻度标识，且水位指示腔体位于水位刻度标识处设有云母片。本发明的优点在于：维护便捷且使用效果好。

Description

单窗口可视汽包水位计

技术领域

本发明涉及水位测量设备技术领域，具体涉及一种单窗口可视汽包水位计。

背景技术

汽包水位计大致分为三种，分别是双色水位计、电接点水位计和差压式水位计，其中，双色水位计时利用水与蒸汽对光的折射率不同，实现双色显示水位。在化工仪表领域，经常需要使用双色水位计对高压高温环境的罐体进行水位测量，目前双色水位计结构及维护均较为复杂、成本较高；除此之外，现有的双色水位计调光复杂，需要安装大量云母片进行透光，导致后期维护十分麻烦，且长期处于高压高温环境中云母片容易爆裂，导致蒸汽大量溢出，使用效果不佳。

为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种双色水位计[CN201620107162.X]，它包括第一壳体、第二壳体、固定在容纳腔内的一测量结构绿色LED光柱和红色LED光柱，第一壳体和第二壳体合围形成一容纳腔，第二壳体上开设有出光孔；测量结构包括表体、石英管及反光镜，表体上开设有第一通孔、第二通孔和第三通孔；石英管设置在表体内形成的具有一方形水平截面的空腔中，石英管内形成一测量孔道；反光镜固定在表体外侧；回流管路，回流管路上端设置有上阀门，下端设置有下阀门，下阀门为三通阀；排污管，排污管的上端连通至三通阀的一端，排污管下端设置有排污阀；第一壳体上还开设有散热孔，第一壳体的背面一侧上固定有接线盒。

上述方案在一定程度上解决了现有技术中双色水位计结构复杂、成本高的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如：调光复杂，需要安装大量云母片进行透光，导致后期维护十分麻烦，且长期处于高压高温环境中云母片容易爆裂，导致蒸汽大量溢出，使用效果不佳。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，使用效果好的单窗口可视汽包水位计。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本单窗口可视汽包水位计，包括呈扇形的水位测量腔体，水位测量腔体一端通过弧形钢板可拆封闭，另一端连接有呈扇形状的水位指示腔体，水位测量腔体内设有浮球测量组件，水位指示腔体内设有水位指针组件，且浮球测量组件与水位指针组件之间设有当浮球测量组件一端下降时则水位指针组件一端能够同步上升的杠杆机构，且杠杆机构周向外侧且位于水位指示腔体与水位测量腔体连接处的周向内侧之间设有升降限位装置，水位指示腔体内设有与水位指针组件一端对应设置的水位刻度标识，且水位指示腔体位于水位刻度标识处设有云母片。通过在水位测量腔体内设置浮球测量组件，并且在水位指示腔体内设置水位指针组件，利用杠杆机构连接浮球测量组件和水位指针组件，当水位上升时，浮球测量组件同步上升，水位指针组件则同步下降并指示准确的水位刻度标识，通过单个云母片观测面即可观测水位信息，不仅结构简单，维护方便，而且联动性佳，提高了水位测量的准确性，使用效果好。

在上述的单窗口可视汽包水位计中，水位指示腔体外侧设有朝向水位刻度标识设置且通过控制模块与外部显示屏幕连接的倒置摄像头，水位刻度标识呈弧形显示状，且水位刻度标识最上端为最低水位刻度，最下端为最高水位刻度。倒置摄像头用于对水位刻度标识的方向进行矫正，便于在外部显示屏幕上进行观测。

在上述的单窗口可视汽包水位计中，浮球测量组件包括水位测量浮球，水位测量浮球位于水位测量腔体内靠近弧形钢板的一侧，且水位测量浮球周向外侧通过联动杆体与杠杆机构连接，联动杆体周向外侧设有联动杆体防护框，且联动杆体防护框一端与水位测量浮球连接，另一端与设置在杠杆机构周向外侧的环形定位框相连。联动杆体防护框和环形定位框分别对联动杆体及杠杆机构周向形成防护，避免高温高压环境对水位测量产生影响，提高精确度。

在上述的单窗口可视汽包水位计中，水位指针组件包括呈锥形的水位指针杆体，水位指针杆体一端与杠杆机构相连，另一端设置在水位指示腔体并朝向水位刻度标识设置，水位指针杆体周向外侧设有指针杆体防护框，指针杆体防护框一端与环形定位框相连，另一端设置在水位指示腔体内且端部具有可供水位指针杆体穿过的穿出槽，且穿出槽与水位指针杆体周向外壁紧密连接。指针杆体防护框可以对水位指针杆体周向形成防护，且穿出槽与水位指针杆体周向外壁紧密连接可以防止水流进入指针杆体防护框内。

在上述的单窗口可视汽包水位计中，杠杆机构包括设置在环形定位框周向内侧的环形转动部，环形转动部周向内侧穿设有定位横杆，且定位横杆两端通过固定螺母安装在水位指示腔体与水位测量腔体连接处外壁，环形转动部周向外壁通过连接杆与环形定位框周向内壁相连。杠杆机构的设置不仅使本单窗口可视汽包水位计拆装方便，而且使水位指针杆体和联动杆体能够通过测量浮球的升降进行上下摆动，联动性佳，测量准确。

在上述的单窗口可视汽包水位计中，水位测量腔体一端上侧设有进气接口，进气接口连接有位于水位测量腔体内壁的导气组件，水位测量腔体一端下侧设有入水接口，入水接口一端连接有位于水位测量腔体内壁的导流组件。

在上述的单窗口可视汽包水位计中，导气组件包括一端与进气接口相连，另一端朝向水位测量腔体远离弧形钢板的一端倾斜向下延伸设置的导气管体，导气管体上侧连接有若干等距排列且端口朝向上设置的排气管体，导气管体远离进气接口的一端呈封闭状。导气组件的设置设气流进入后更加均匀，减少对水位测量的影响。

在上述的单窗口可视汽包水位计中，导流组件包括一端与入水接口相连，另一端朝向水位测量腔体远离弧形钢板的一端倾斜向上延伸设置的导流管体，导流管体下侧连接有若干等距排列且端口朝向下设置的排水管体，导流管体远离进水进入口的一端呈封闭状。导流组件的设置使水流能够均匀地从水位测量腔体底部进入水位测量腔体，使水位测量浮球能够稳定升降，减少持续上下摆动的情况。

在上述的单窗口可视汽包水位计中，升降限位装置包括设置在环形定位框朝向水位测量浮球一侧的联动杆体限位部，联动杆体限位部一端具有安装部，且安装部上设有定位凸起部，水位测量腔体内壁设有与定位凸起部呈对应设置的安装凹槽，且联动杆体限位部另一端具有弧形部，弧形部上设有用于对联动杆体的摆动行程进行限位的第一弧形限位槽，联动杆体穿设过弧形限位槽与杠杆机构连接；环形定位框体朝向水位指针组件的一侧设有指针杆体限位部，指针杆体限位部一端具有水平安装部，且水平安装部上设有安装凸起部，水位指示腔体内壁设有与安装凸起部对应设置的定位凹槽，且指针杆体限位部另一端具有弧形限位部，弧形限位部上设有与用于对水位指针杆体的摆动行程进行限位的第二弧形限位槽。升降限位装置的设置对联动杆体和水位指针杆体的上下摆动幅度进行限位，防止水流太快导致摆动幅度过大造成损坏。

在上述的单窗口可视汽包水位计中，环形定位框周向设有环形密封部，且环形密封部一侧与第一弧形限位槽两侧滑动连接且中部具有与联动杆体周向紧密连接的第一密封孔，环形密封部另一侧与第二弧形限位槽两侧滑动连接且中部具有与水位指针杆体周向紧密连接的第二密封孔。环形密封部的设置可以防止水流进入升降限位装置周向内侧，避免水压对环形定位框的转动造成阻碍。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：设计合理、结构简单，拆装维护便捷，且通过设置单个云母片即可达到观测水位的效果，减少了后期维护成本，且有效避免了大量云母片长期处于高温高压的工作环境中产生损坏的情况，同时，利用杠杆机构连接浮球测量组件和水位指针组件，通过水位测量浮球的升降实现水位指针杆体的联动升降从而指示准确的水位刻度标识，使用效果好。

附图说明

图1是发明的整体结构示意图；

图2是发明中的浮球测量组件、水位指针组件及杠杆机构装配后的剖视图；

图3是发明中的联动杆体限位部结构示意图；

图4是发明中的指针杆体限位部结构示意图；

图5是发明中的水位测量腔体内壁结构示意图；

图6是发明中的水位指示腔体内壁结构示意图；

图7是发明中的局部连接框图；

图8是发明中的环形密封部剖视图；

图9是发明中的环形密封侧剖图。

图中，水位测量腔体1、弧形钢板11、进气接口12、入水接口13、水位指示腔体2、水位刻度标识21、云母片22、浮球测量组件3、水位测量浮球31、联动杆体32、联动杆体防护框33、环形定位框34、环形密封部341、第一密封孔342、第二密封孔343、水位指针组件4、水位指针杆体41、指针杆体防护框42、穿出槽43、杠杆机构5、环形转动部51、定位横杆52、固定螺母53、连接杆54、升降限位装置6、联动杆体限位部61、安装部611、定位凸起部612、安装凹槽613、弧形部614、第一弧形限位槽615、指针杆体限位部62、水平安装部621、安装凸起部622、定位凹槽623、弧形限位部624、第二弧形限位槽625、控制模块7、外部显示屏幕71、倒置摄像头72、导气组件8、导气管体81、排气管体82、导流组件9、导流管体91、排水管体92。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-9所示，本单窗口可视汽包水位计，包括呈扇形的水位测量腔体1，水位测量腔体1一端通过弧形钢板11可拆封闭，另一端连接有呈扇形状的水位指示腔体2，水位测量腔体1内设有浮球测量组件3，水位指示腔体2内设有水位指针组件4，且浮球测量组件3与水位指针组件4之间设有当浮球测量组件3一端下降时则水位指针组件4一端能够同步上升的杠杆机构5，且杠杆机构5周向外侧且位于水位指示腔体2与水位测量腔体1连接处的周向内侧之间设有升降限位装置6，水位指示腔体2内设有与水位指针组件4一端对应设置的水位刻度标识21，且水位指示腔体2位于水位刻度标识21处设有云母片22。利用在水位测量腔体1内设置浮球测量组件3，并且在水位指示腔体2内设置水位指针组件4，利用杠杆机构5连接浮球测量组件3和水位指针组件4，当水位上升时，浮球测量组件3一端同步上升，水位指针组件4则同步下降并指示准确的水位刻度标识，联动性佳且精确度高；同时，通过在水位测量腔体1上具有水位刻度标识21的一侧设置单个云母片22，当水位指针组件4指示水位刻度标识21时，即可快捷观测度数，无需设置大量云母片，减少了后期维护成本，使用效果好。

其中，水位指示腔体2外侧设有朝向水位刻度标识21设置且通过控制模块7与外部显示屏幕71连接的倒置摄像头72，水位刻度标识21呈弧形显示状，且水位刻度标识21最上端为最低水位刻度，最下端为最高水位刻度。当达到最高水位时，水位测量浮球31位于水位测量腔体1最高处，水位指针杆体41则按照比例缩小移动至水位刻度标识21的最下端。

可见地，浮球测量组件3包括水位测量浮球31，水位测量浮球31位于水位测量腔体1内靠近弧形钢板11的一侧，且水位测量浮球31周向外侧通过联动杆体32与杠杆机构5连接，联动杆体32周向外侧设有联动杆体防护框33，且联动杆体防护框33一端与水位测量浮球31连接，另一端与设置在杠杆机构5周向外侧的环形定位框34相连。这里的联动杆体防护框33与环形定位框34的设置不影响水位测量浮球31对水位的测量。

显然地，水位指针组件4包括呈锥形的水位指针杆体41，水位指针杆体41一端与杠杆机构5相连，另一端设置在水位指示腔体2并朝向水位刻度标识21设置，水位指针杆体41周向外侧设有指针杆体防护框42，指针杆体防护框42一端与环形定位框34相连，另一端设置在水位指示腔体2内且端部具有可供水位指针杆体41穿过的穿出槽43，且穿出槽43与水位指针杆体41周向外壁紧密连接。这里的指针杆体防护框42与环形定位框34、联动杆体防护框33一体成型。

进一步地，杠杆机构5包括设置在环形定位框34周向内侧的环形转动部51，环形转动部51周向内侧穿设有定位横杆52，且定位横杆52两端通过固定螺母53安装在水位指示腔体2与水位测量腔体1连接处外壁，环形转动部51周向外壁通过连接杆54与环形定位框34周向内壁相连。杠杆机构5便于拆装，拆卸时，取下定位横杆52，并且拆下弧形钢板11即可取出浮球测量组件3及水位指针组件4进行清理维护。

具体地，水位测量腔体1一端上侧设有进气接口12，进气接口12连接有位于水位测量腔体1内壁的导气组件8，水位测量腔体1一端下侧设有入水接口13，入水接口13一端连接有位于水位测量腔体1内壁的导流组件9。

更进一步地，导气组件8包括一端与进气接口12相连，另一端朝向水位测量腔体1远离弧形钢板11的一端倾斜向下延伸设置的导气管体81，导气管体81上侧连接有若干等距排列且端口朝向上设置的排气管体82，导气管体81远离进气接口12的一端呈封闭状。导气组件8的设置使进入的气流朝向上多点排出，防止单孔排气时气流强度大对水位测量浮球31的稳定性产生影响。

更具体地，导流组件9包括一端与入水接口13相连，另一端朝向水位测量腔体1远离弧形钢板11的一端倾斜向上延伸设置的导流管体91，导流管体91下侧连接有若干等距排列且端口朝向下设置的排水管体92，导流管体91远离进水进入口的一端呈封闭状。导流组件9的设置使水流从水位测量腔体1底部分流均匀导入，防止单孔水流注入时对水位测量腔体1造成顶升的情况，提高测量精度。

详细地，升降限位装置6包括设置在环形定位框34朝向水位测量浮球31一侧的联动杆体限位部61，联动杆体限位部61一端具有安装部611，且安装部611上设有定位凸起部612，水位测量腔体1内壁设有与定位凸起部612呈对应设置的安装凹槽613，且联动杆体限位部61另一端具有弧形部614，弧形部614上设有用于对联动杆体32的摆动行程进行限位的第一弧形限位槽615，联动杆体32穿设过弧形限位槽与杠杆机构5连接；环形定位框34体朝向水位指针组件4的一侧设有指针杆体限位部62，指针杆体限位部62一端具有水平安装部621，且水平安装部621上设有安装凸起部622，水位指示腔体2内壁设有与安装凸起部622对应设置的定位凹槽623，且指针杆体限位部62另一端具有弧形限位部624，弧形限位部624上设有与用于对水位指针杆体41的摆动行程进行限位的第二弧形限位槽625。第一弧形限位槽615两端对应水位测量浮球31的最高和最低位置，且第二弧形限位槽625则对应水位指针杆体41所能指示的最高和最低水位的位置。

优选地，环形定位框34周向设有环形密封部341，且环形密封部341一侧与第一弧形限位槽615两侧滑动连接且中部具有与联动杆体32周向紧密连接的第一密封孔342，环形密封部341另一侧与第二弧形限位槽625两侧滑动连接且中部具有与水位指针杆体41周向紧密连接的第二密封孔343。环形密封部341的设置用于防止水流进入升降限位装置6周向内侧，避免水流对环形定位框34的同步移动产生影响。

综上所述，本实施例的原理在于：当水位测量浮球31根据水位测量腔体1的水位进行同步升降时，则通过联动杆体32和杠杆机构5的相互配合使位指针组件4按照比例同步升降并指示至准确的水位刻度标识21位置，通过倒置摄像头72在外部显示屏幕71上实时显示水位。

其中，水流通过导流组件9从水位测量腔体1底部分流均匀导入，且气体通过导气组件8从水位测量腔体1上端均匀进入，减少对水位测量浮球31的影响，保持水位测量浮球31测量时的稳定性。

并且由于水位观测通过水位指针杆体41指示水位刻度标识21的方式实现，因此，无需安装大量云母片即可实现实时观测，使用效果好，减少了维护成本。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了水位测量腔体1、弧形钢板11、进气接口12、入水接口13、水位指示腔体2、水位刻度标识21、云母片22、浮球测量组件3、水位测量浮球31、联动杆体32、联动杆体防护框33、环形定位框34、环形密封部341、第一密封孔342、第二密封孔343、水位指针组件4、水位指针杆体41、指针杆体防护框42、穿出槽43、杠杆机构5、环形转动部51、定位横杆52、固定螺母53、连接杆54、升降限位装置6、联动杆体限位部61、安装部611、定位凸起部612、安装凹槽613、弧形部614、第一弧形限位槽615、指针杆体限位部62、水平安装部621、安装凸起部622、定位凹槽623、弧形限位部624、第二弧形限位槽625、控制模块7、外部显示屏幕71、倒置摄像头72、导气组件8、导气管体81、排气管体82、导流组件9、导流管体91、排水管体92等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种单窗口可视汽包水位计，包括呈扇形的水位测量腔体(1)，所述的水位测量腔体(1)一端通过弧形钢板(11)可拆封闭，另一端连接有呈扇形状的水位指示腔体(2)，其特征在于，所述的水位测量腔体(1)内设有浮球测量组件(3)，所述的水位指示腔体(2)内设有水位指针组件(4)，且所述的浮球测量组件(3)与水位指针组件(4)之间设有当浮球测量组件(3)一端下降时则水位指针组件(4)一端能够同步上升的杠杆机构(5)，且杠杆机构(5)周向外侧且位于水位指示腔体(2)与水位测量腔体(1)连接处的周向内侧之间设有升降限位装置(6)，所述的水位指示腔体(2)内设有与水位指针组件(4)一端对应设置的水位刻度标识(21)，且水位指示腔体(2)位于水位刻度标识(21)处设有云母片(22)。

2.根据权利要求1所述的单窗口可视汽包水位计，其特征在于，所述的水位指示腔体(2)外侧设有朝向水位刻度标识(21)设置且通过控制模块(7)与外部显示屏幕(71)连接的倒置摄像头(72)，所述的水位刻度标识(21)呈弧形显示状，且水位刻度标识(21)最上端为最低水位刻度，最下端为最高水位刻度。

3.根据权利要求1所述的单窗口可视汽包水位计，其特征在于，所述的浮球测量组件(3)包括水位测量浮球(31)，所述的水位测量浮球(31)位于水位测量腔体(1)内靠近弧形钢板(11)的一侧，且水位测量浮球(31)周向外侧通过联动杆体(32)与杠杆机构(5)连接，所述的联动杆体(32)周向外侧设有联动杆体防护框(33)，且联动杆体防护框(33)一端与水位测量浮球(31)连接，另一端与设置在杠杆机构(5)周向外侧的环形定位框(34)相连。

4.根据权利要求3所述的单窗口可视汽包水位计，其特征在于，所述的水位指针组件(4)包括呈锥形的水位指针杆体(41)，所述的水位指针杆体(41)一端与杠杆机构(5)相连，另一端设置在水位指示腔体(2)并朝向水位刻度标识(21)设置，所述的水位指针杆体(41)周向外侧设有指针杆体防护框(42)，所述的指针杆体防护框(42)一端与环形定位框(34)相连，另一端设置在水位指示腔体(2)内且端部具有可供水位指针杆体(41)穿过的穿出槽(43)，且穿出槽(43)与水位指针杆体(41)周向外壁紧密连接。

5.根据权利要求4所述的单窗口可视汽包水位计，其特征在于，所述的杠杆机构(5)包括设置在环形定位框(34)周向内侧的环形转动部(51)，所述的环形转动部(51)周向内侧穿设有定位横杆(52)，且定位横杆(52)两端通过固定螺母(53)安装在水位指示腔体(2)与水位测量腔体(1)连接处外壁，所述的环形转动部(51)周向外壁通过连接杆(54)与环形定位框(34)周向内壁相连。

6.根据权利要求1所述的单窗口可视汽包水位计，其特征在于，所述的水位测量腔体(1)一端上侧设有进气接口(12)，所述的进气接口(12)连接有位于水位测量腔体(1)内壁的导气组件(8)，所述的水位测量腔体(1)一端下侧设有入水接口(13)，所述的入水接口(13)一端连接有位于水位测量腔体(1)内壁的导流组件(9)。

7.根据权利要求6所述的单窗口可视汽包水位计，其特征在于，所述的导气组件(8)包括一端与进气接口(12)相连，另一端朝向水位测量腔体(1)远离弧形钢板(11)的一端倾斜向下延伸设置的导气管体(81)，所述的导气管体(81)上侧连接有若干等距排列且端口朝向上设置的排气管体(82)，所述的导气管体(81)远离进气接口(12)的一端呈封闭状。

8.根据权利要求7所述的单窗口可视汽包水位计，其特征在于，所述的导流组件(9)包括一端与入水接口(13)相连，另一端朝向水位测量腔体(1)远离弧形钢板(11)的一端倾斜向上延伸设置的导流管体(91)，所述的导流管体(91)下侧连接有若干等距排列且端口朝向下设置的排水管体(92)，所述的导流管体(91)远离进水进入口的一端呈封闭状。

9.根据权利要求4所述的单窗口可视汽包水位计，其特征在于，所述的升降限位装置(6)包括设置在环形定位框(34)朝向水位测量浮球(31)一侧的联动杆体限位部(61)，所述的联动杆体限位部(61)一端具有安装部(611)，且安装部(611)上设有定位凸起部(612)，所述的水位测量腔体(1)内壁设有与定位凸起部(612)呈对应设置的安装凹槽(613)，且联动杆体限位部(61)另一端具有弧形部(614)，所述的弧形部(614)上设有用于对联动杆体(32)的摆动行程进行限位的第一弧形限位槽(615)，所述的联动杆体(32)穿设过弧形限位槽与杠杆机构(5)连接；所述的环形定位框(34)体朝向水位指针组件(4)的一侧设有指针杆体限位部(62)，所述的指针杆体限位部(62)一端具有水平安装部(621)，且水平安装部(621)上设有安装凸起部(622)，所述的水位指示腔体(2)内壁设有与安装凸起部(622)对应设置的定位凹槽(623)，且指针杆体限位部(62)另一端具有弧形限位部(624)，所述的弧形限位部(624)上设有与用于对水位指针杆体(41)的摆动行程进行限位的第二弧形限位槽(625)。

10.根据权利要求9所述的单窗口可视汽包水位计，其特征在于，所述的环形定位框(34)周向设有环形密封部(341)，且环形密封部(341)一侧与第一弧形限位槽(615)两侧滑动连接且中部具有与联动杆体(32)周向紧密连接的第一密封孔(342)，环形密封部(341)另一侧与第二弧形限位槽(625)两侧滑动连接且中部具有与水位指针杆体(41)周向紧密连接的第二密封孔(343)。

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