CN115218993A - 一种防爆的表盘式远传液位传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种防爆的表盘式远传液位传感器。涉及液位传感器技术领域。主轴左侧固定连接齿轮II，浮筒固定连接摆动杆，摆动杆左侧设有拨叉，拨叉通过铰链轴连接表头，拨叉固定连接齿轮I，齿轮I与齿轮II呈90°角垂直啮合连接。本发明具有如下有益效果：齿轮I随浮筒摆动的角度经过齿轮II放大两倍，提高了传感器的显示精度和测量精度，在液位波动时，导向头上下轻微移动时，永磁杯在摩擦阻力的作用下不动，避免液面波动时造成虚假液位信号，防爆自限温电热棒将浮筒加热到一定温度，将黏附在浮筒表面的原油融化，恢复浮筒的浮力，液位显示准确，适应原油液面的监测。

Description

一种防爆的表盘式远传液位传感器
技术领域：
本发明涉及液位传感器技术领域，具体地说是一种防爆的表盘式远传液位传感器。
背景技术：
表盘式液位传感器是浮筒摆臂类液位传感器的一种，适用于侧装直管显示液位，在油田的联合站、配注站、原油储罐内使用时，需要具有防爆等级的液位传感器，同时需要向控制中心传递液位信号，在大力发展数字油田的今天，同时需要无线传输液位信号，另外，在用于浮筒类液位传感器感知原油液位时，由于原油在低温时会凝固，黏附在浮筒表面，使得浮筒重量增加，液位高度不准确乃至失灵。
发明内容：
为了解决现有浮筒液位计需要无线传输、不适合感知原油液位的问题，本发明提供一种防爆的表盘式远传液位传感器。
本发明的技术方案是：一种防爆的表盘式远传液位传感器，包括表头和浮筒，表头左侧密封连接表盖，表盖内密封连接有机玻璃，表头右侧通过轴承卡簧组连接主轴，主轴左侧安装有表针，表针右侧，表头内安装有表盘，表头左侧设有安装凸台；
主轴左侧固定连接齿轮II，浮筒固定连接摆动杆，摆动杆左侧设有拨叉，拨叉通过铰链轴连接表头，拨叉固定连接齿轮I，齿轮I与齿轮II呈90°角垂直啮合连接；
在表头内主轴径向固定连接摆臂，摆臂上开有横向长孔和竖向长孔，摆臂的竖向长孔内有磁性柱穿过，磁性柱上向两侧横向长孔内各延伸一个半轴，磁性柱垂直向上与导向管间隙配合连接，导向管固定连接表头，导向管外表面固定连接平行的磁感应条；
表头内设有控制盒，控制盒内安装有电池、PLC和RTU，电池有导线连接PLC，PLC有导线连接RTU，磁感应条有导线连接PLC。
浮筒通过法兰密封连接摆动杆，浮筒在连接法兰位置螺纹连接防爆自限温电热棒，防爆自限温电热棒的电热部分伸入到浮筒内部。
表头一侧设有防爆接线盒，防爆自限温电热棒的电源线密封进入表头内，控制盒内PLC的信号线和电源线从防爆接线盒的防爆进线柱密封伸出，控制盒内的RTU的天线从防爆盖密封伸出，防爆盖密封螺纹连接防爆接线盒。
齿轮I和齿轮II的齿数比为2:1。
磁性柱包括下部连接半轴的立柱，立柱向为小直径的细杆，细杆上部为大直径的导向头，导向头与永磁杯间隙配合连接，永磁杯下部螺纹连接压盖，导向头和压盖之间、导向头和永磁杯底部之间均设有压缩弹簧，半轴通过轴承组。卡簧连接旋转套，旋转套与横向长孔导向配合连接，永磁杯和导向管之间间隙配合连接，配合精度为IT5级。
在拨叉上下两侧，表头上各通过双头螺栓连接一个限位柱。
本发明具有如下有益效果：摆臂、磁性柱和导向管之间的连接关系，将磁性柱从摆臂的旋转变为直线运动，摆臂带动磁性柱垂直升降与液面变化相对应，可直接监测液面变化，齿轮I随浮筒摆动的角度经过齿轮II放大两倍，提高了传感器的显示精度和测量精度，在液位波动时，导向头上下轻微移动时，永磁杯在摩擦阻力的作用下不动，避免液面波动时造成虚假液位信号，防爆自限温电热棒将浮筒加热到一定温度，将黏附在浮筒表面的原油融化，恢复浮筒的浮力，液位显示准确，适应原油液面的监测。
附图说明：
图1是本发明的轴测图；
附图2是本发明的另一轴测图侧视图；
附图3是本发明的剖面图；
附图4是附图3的A-A剖面图；
附图5是附图3的B处放大图；
附图6是本发明中磁性柱的结构示意图。
图中1-表头，2-浮筒，3-表盖，4-有机玻璃，5-表针，6-表盘，7-摆动杆，8-齿轮I，9-拨叉，10-齿轮II，11-主轴，12-摆臂，13-横向长孔，14-竖向长孔，15-磁性柱，16-导向管，17-磁感应条，18-安装凸台，19-防爆接线盒，20-天线，21-信号线，22-电源线，23-防爆自限温电热棒，24-防爆盖，25-防爆进线柱，26-限位柱，27-双头螺栓，28-立柱，29-压盖，30-永磁杯，31-导向头，32-细杆，33-半轴，34-旋转套，35-控制盒。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1结合图2～6所示，一种防爆的表盘式远传液位传感器，包括表头1和浮筒2，表头1左侧密封连接表盖3，表盖3内密封连接有机玻璃4，表头1右侧通过轴承卡簧组连接主轴11，主轴11左侧安装有表针5，表针5右侧，表头1内安装有表盘6，表头1左侧设有安装凸台18；
主轴11左侧固定连接齿轮II10，浮筒2固定连接摆动杆7，摆动杆7左侧设有拨叉9，拨叉9通过铰链轴连接表头1，拨叉9固定连接齿轮I8，齿轮I8与齿轮II10呈90°角垂直啮合连接；
在表头1内主轴11径向固定连接摆臂12，摆臂12上开有横向长孔13和竖向长孔14，摆臂12的竖向长孔14内有磁性柱15穿过，磁性柱15上向两侧横向长孔13内各延伸一个半轴33，磁性柱15垂直向上与导向管16间隙配合连接，导向管16固定连接表头1，导向管16外表面固定连接平行的磁感应条17，通过摆臂12围绕主轴11转动，摆臂12与摆动杆7的转动相对应，摆臂12、磁性柱15和导向管16之间的连接关系，将磁性柱15从摆臂12的旋转变为直线运动，摆臂12带动磁性柱15垂直升降与液面变化相对应，可直接监测液面变化；
表头1内设有控制盒35，控制盒35内安装有电池、PLC和RTU，电池有导线连接PLC，PLC有导线连接RTU，磁感应条17有导线连接PLC，可现场显示液位，也可以通过信号线21将液位信号传输给控制中心，还可以通过RTU发出无线通讯信号远传。
浮筒2通过法兰密封连接摆动杆7，浮筒2在连接法兰位置螺纹连接防爆自限温电热棒23，防爆自限温电热棒23的电热部分伸入到浮筒2内部，防爆自限温电热棒23将浮筒2加热到一定温度，一般为60℃，足以将黏附在浮筒2表面的原油融化，恢复浮筒2的浮力，液位显示准确，适应原油液面的监测。
表头1一侧设有防爆接线盒19，防爆自限温电热棒23的电源线22密封进入表头1内，控制盒35内PLC的信号线21和电源线22从防爆接线盒19的防爆进线柱25密封伸出，控制盒35内的RTU的天线20从防爆盖24密封伸出，防爆盖24密封螺纹连接防爆接线盒19，形成整体防爆等级，适合防爆场合应用。
齿轮I8和齿轮II10的齿数比为2:1，齿轮I8随浮筒2摆动的角度经过齿轮II10放大两倍，提高了传感器的显示精度和测量精度。
磁性柱15包括下部连接半轴33的立柱28，立柱28向为小直径的细杆32，细杆32上部为大直径的导向头31，导向头31与永磁杯30间隙配合连接，永磁杯30下部螺纹连接压盖29，导向头31和压盖29之间、导向头31和永磁杯30底部之间均设有压缩弹簧，半轴33通过轴承组、卡簧连接旋转套34，旋转套34与横向长孔13导向配合连接，永磁杯30和导向管16之间间隙配合连接，配合精度为IT5级，永磁杯30和导向管16之间的精密配合使得永磁杯30在导向管16内移动时具有一定的摩擦阻力，由于压缩弹簧的弹性连接导向头31和永磁杯30，在液位波动时，导向头31上下轻微移动时，永磁杯30在摩擦阻力的作用下不动，避免液面波动时造成虚假液位信号，液面变化时，浮筒2传递的扭矩迫使永磁杯31改变位置，传递真实液位信号。
在拨叉9上下两侧，表头1上各通过双头螺栓27连接一个限位柱26限制摆动杆7的摆动范围，保护磁性柱在设定范围内移动。

Claims (6)

1.一种防爆的表盘式远传液位传感器，包括表头(1)和浮筒(2)，其特征在于：表头(1)左侧密封连接表盖(3)，表盖(3)内密封连接有机玻璃(4)，表头(1)右侧通过轴承卡簧组连接主轴(11)，主轴(11)左侧安装有表针(5)，表针(5)右侧，表头(1)内安装有表盘(6)，表头(1)左侧设有安装凸台(18)；
主轴(11)左侧固定连接齿轮II(10)，浮筒(2)固定连接摆动杆(7)，摆动杆(7)左侧设有拨叉(9)，拨叉(9)通过铰链轴连接表头(1)，拨叉(9)固定连接齿轮I(8)，齿轮I(8)与齿轮II(10)呈90°角垂直啮合连接；
在表头(1)内主轴(11)径向固定连接摆臂(12)，摆臂(12)上开有横向长孔(13)和竖向长孔(14)，摆臂(12)的竖向长孔(14)内有磁性柱(15)穿过，磁性柱(15)上向两侧横向长孔(13)内各延伸一个半轴(33)，磁性柱(15)垂直向上与导向管(16)间隙配合连接，导向管(16)固定连接表头(1)，导向管(16)外表面固定连接平行的磁感应条(17)；
表头(1)内设有控制盒(35)，控制盒(35)内安装有电池、PLC和RTU，电池有导线连接PLC，PLC有导线连接RTU，磁感应条(17)有导线连接PLC。
2.根据权利要求1所述的一种防爆的表盘式远传液位传感器，其特征在于：浮筒(2)通过法兰密封连接摆动杆(7)，浮筒(2)在连接法兰位置螺纹连接防爆自限温电热棒(23)，防爆自限温电热棒(23)的电热部分伸入到浮筒(2)内部。
3.根据权利要求1或2所述的一种防爆的表盘式远传液位传感器，其特征在于：表头(1)一侧设有防爆接线盒(19)，防爆自限温电热棒(23)的电源线(22)密封进入表头(1)内，控制盒(35)内PLC的信号线(21)和电源线(22)从防爆接线盒(19)的防爆进线柱(25)密封伸出，控制盒(35)内的RTU的天线(20)从防爆盖(24)密封伸出，防爆盖(24)密封螺纹连接防爆接线盒(19)。
4.根据权利要求1所述的一种防爆的表盘式远传液位传感器，其特征在于：齿轮I(8)和齿轮II(10)的齿数比为2:1。
5.根据权利要求1所述的一种防爆的表盘式远传液位传感器，其特征在于：磁性柱(15)包括下部连接半轴(33)的立柱(28)，立柱(28)向为小直径的细杆(32)，细杆(32)上部为大直径的导向头(31)，导向头(31)与永磁杯(30)间隙配合连接，永磁杯(30)下部螺纹连接压盖(29)，导向头(31)和压盖(29)之间、导向头(31)和永磁杯(30)底部之间均设有压缩弹簧，半轴(33)通过轴承组、卡簧连接旋转套(34)，旋转套(34)与横向长孔(13)导向配合连接，永磁杯(30)和导向管(16)之间间隙配合连接，配合精度为IT5级。
6.根据权利要求1或5所述的一种防爆的表盘式远传液位传感器，其特征在于：在拨叉(9)下两侧，表头(1)各通过双头螺栓(27)连接一个限位柱(26)。
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