CN116481615B - 一种高压环境破损自检的耐压磁浮子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压环境破损自检的耐压磁浮子，包括外壳体，外壳体内有内壳体，内壳体内有环形磁钢；内壳体和外壳体之间形成中间腔体；外壳体上端插装有竖管；竖管壁上有第一通孔，竖管内有活塞，活塞向下移动堵住第一通孔；内壳体下端有第二通孔，活塞下端经竖杆连接有橡胶堵头，内壳体向上移动保持与外壳体同心，经橡胶堵头将第二通孔关闭，带动活塞向上移动，使内壳体上端经第一通孔与外界连通；外壳体下端有第三通孔，外壳体上端有单向阀，单向阀下端有浮堵头，液体充满中间腔体使浮堵头向上移动将单向阀关闭；外壳体下端有配重管使整体入水时，竖管处于竖直方向，该发明解决磁浮子的微小破损不容易发现而在高压环境中影响使用的问题。

Description

一种高压环境破损自检的耐压磁浮子

技术领域

本发明属于液位计领域，尤其涉及一种高压环境破损自检的耐压磁浮子。

背景技术

现有技术为了使磁浮子具有耐压性能，大多采用多个球连接成的组合浮子，或是在磁浮子内加装加强筋，或者增加壁厚等，这些方式均为磁浮子本身结构与压力抗衡，承受压差较大，耐久度不够，也不能承受较高的压强。磁浮子的微小破损不容易发现，在高压环境中使用时就会进液，虽然可能磁浮子仍漂浮于液面上，但由于磁浮子整体质量发生变化，浮力发生变化，其内磁钢的位置发生偏移，导致读数不准，而这一现象又很难通过外部的观察而注意到，工人不容易判断磁浮子已损坏。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决磁浮子的微小破损不容易发现而在高压环境中影响使用的问题，而提出的一种高压环境破损自检的耐压磁浮子。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高压环境破损自检的耐压磁浮子，包括球形的外壳体，外壳体内有一个球形的内壳体，内壳体内固定有置于水平位置的环形磁钢；内壳体和外壳体之间形成中间腔体；外壳体上端插装有一个竖管，竖管下端置于内壳体内，内壳体沿竖管上下移动；竖管壁上开有第一通孔，竖管内设有活塞，活塞向下移动堵住第一通孔使内壳体上端不与外界连通；内壳体下端开有第二通孔，活塞下端经竖杆连接有橡胶堵头，内壳体向上移动保持与外壳体同心，经橡胶堵头将第二通孔关闭，同时带动活塞向上移动，使内壳体上端经第一通孔与外界连通；外壳体下端开有第三通孔，外壳体上端设有只出不进的单向阀，单向阀下端设有浮堵头，液体充满中间腔体使浮堵头向上移动将单向阀关闭；外壳体下端固定有配重管使整体入水时，竖管处于竖直方向。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述的竖管外缘与内壳体滑动连接的位置为间隙配合，使竖管与内壳体相对移动的同时具有一定的密封性。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述的竖管内固定有一个置于活塞上方的挡环，挡环与活塞之间有一个第一弹簧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述的活塞上开有一个第四通孔，第四通孔上端开口置于活塞上端面上，第四通孔下端置于活塞侧壁上且与第一通孔上下对应。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述的单向阀由阀体、挡块、L形杆、第二弹簧组成，所述的阀体为圆柱状且竖直插装在外壳体上，阀体上开有一个第五通孔，第五通孔的上端开口小下端开口大；挡块为圆台状且倒扣至于第五通孔上方；第五通孔内缘开有一个凹槽，L形杆上端固定在挡块上，下端置于凹槽内，L形杆的下端与凹槽的上内侧面之间设有第二弹簧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述的阀体下端固定有开口朝上的U形杆，U形杆内底面中间固定有一个竖向的导向杆，导向杆上套装有一个导向套，导向套上端固定在浮堵头下端面上；浮堵头为圆台形状。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述的内壳体下端固定有多个支撑杆，多个支撑杆成矩形阵列分布。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

(1)本发明中的磁浮子中间腔体内充满液体，整个磁浮子不再随压力的增大而增重，此时漂浮在液面上且磁钢位置与外界溶液液位持平，此时的磁浮子既能精确指示液位，在压力增大时也不受影响，能继续精准指示液位，使本发明中的磁浮子可承受较高的压强。

(2)本发明中的磁浮子不仅使内外无压差，还通过中间腔体内形成液体层不易变形，共同形成此耐压结构，改变壳体的受压方式实现磁浮子真正的耐压，有效延长使用寿命。

(3)本发明的磁浮子使用时，若为磁浮子正常状态，磁浮子置于溶液中时能漂浮于液面上，在加压时逐渐下降一小段距离后不再移动；而内壳体破损的磁浮子置于溶液中后落入水底，外壳体破损的磁浮子再加压时液位无变化，工人在观察液位计的磁翻板时很容易发现反常现象，从而判断磁浮子破损，在使用时能及时发现磁浮子受损，避免因未及时发现磁浮子受损影响使用。

(4)本发明的磁浮子使用过程也是对磁浮子的自检过程，不用专门再进行检测。

附图说明

图1为为本发明的主视剖视图，此为磁浮子未置于水中时的内部结构示意图；

图2为图1中A的局部放大图，第五通孔22上端关闭，下端打开；

图3为图1中B的局部放大图，第四通孔17与第一通孔6未连通；

图4为图1中C的局部放大图；

图5为本发明的主视剖视图，此为磁浮子刚置于水中时的内部结构示意图；

图6为本发明的主视剖视图，此为内壳体2上移与外壳体1同心时的内部结构示意图；

图7为图6中D的局部放大图，第四通孔17与第一通孔6连通；

图8为图6中E的局部放大图，第二通孔8被堵住；

图9为本发明的外观结构示意图；

图10为图9中F的局部放大图，第五通孔22下端关闭。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种高压环境破损自检的耐压磁浮子的技术方案：

一种高压环境破损自检的耐压磁浮子，包括球形的外壳体1，外壳体1内有一个球形的内壳体2，内壳体2内固定有置于水平位置的环形磁钢3；内壳体2和外壳体1之间形成中间腔体4；外壳体1上端插装有一个竖管5，竖管5下端置于内壳体2内，内壳体2沿竖管5上下移动；竖管5壁上开有第一通孔6，竖管5内设有活塞7，活塞7向下移动堵住第一通孔6使内壳体2上端不与外界连通；内壳体2下端开有第二通孔8，活塞7下端经竖杆9连接有橡胶堵头10，内壳体2向上移动保持与外壳体1同心，经橡胶堵头10将第二通孔8关闭，同时带动活塞7向上移动，使内壳体2上端经第一通孔6与外界连通；外壳体1下端开有第三通孔11，外壳体1上端设有只出不进的单向阀12，单向阀12下端设有浮堵头13，液体充满中间腔体4使浮堵头13向上移动将单向阀12关闭；外壳体1下端固定有配重管14使整体入水时，竖管5处于竖直方向。

所述的竖管5外缘与内壳体2滑动连接的位置为间隙配合，使竖管5与内壳体2相对移动的同时具有一定的密封性。

所述的竖管5内固定有一个置于活塞7上方的挡环15，挡环15与活塞7之间有一个第一弹簧16。

所述的活塞7上开有一个第四通孔17，第四通孔17上端开口置于活塞7上端面上，第四通孔17下端置于活塞7侧壁上且与第一通孔6上下对应。

所述的单向阀12由阀体18、挡块19、L形杆20、第二弹簧21组成，所述的阀体18为圆柱状且竖直插装在外壳体1上，阀体18上开有一个第五通孔22，第五通孔22的上端开口小下端开口大；挡块19为圆台状且倒扣至于第五通孔22上方；第五通孔22内缘开有一个凹槽23，L形杆20上端固定在挡块19上，下端置于凹槽23内，L形杆20的下端与凹槽23的上内侧面之间设有第二弹簧21。

所述的阀体18下端固定有开口朝上的U形杆24，U形杆24内底面中间固定有一个竖向的导向杆25，导向杆25上套装有一个导向套26，导向套26上端固定在浮堵头13下端面上；浮堵头13为圆台形状。

所述的内壳体2下端固定有多个支撑杆27，多个支撑杆27成矩形阵列分布。

工作原理：

未进入水中时，活塞7置于竖管5内下端，此时经活塞7侧壁堵住第一通孔6使内壳体2上端不与外界连通；内壳体2下端的支撑杆27置于外壳体1内壁上。

将磁浮子置于液位计主导管内的溶液中并漂浮在液面上，配重管14使整个磁浮子进入溶液中时，竖管5处于竖直方向。

溶液经第三通孔11进入中间腔体4，中间腔体4内空气经单向阀12排出；由于内壳体2上端不与外界连通，溶液不能经第二通孔8进入内壳体2，从而使内壳体2在浮力作用下相对外壳体1向上移动；内壳体2沿竖杆9向上移动直至与外壳体1同心，此时经橡胶堵头10将第二通孔8关闭，同时经堵头和竖杆9带动活塞7向上移动，使第四通孔17与第一通孔6连通，内壳体2经第一通孔6和第四通孔17与外界上方连通；由于内壳体2下端封闭，整个壳体在浮力作用下漂浮在液面上，且中间腔体4和外界溶液的液面持平。

然后进行加压，使外壳体1外的压力增大，由于内壳体2经第一通孔6和第四通孔17与外界上方连通，内壳体2内和外壳体1外压力同样增大，而中间腔体4的压力较小，外界加压使外界溶液经第三通孔11进入中间腔体4，中间腔体4内液面上升挤压其内的气体压缩，直至中间腔体4内液位上升使浮堵头13受浮力向上移动将单向阀12关闭。

在加压时由于溶液进入磁浮子，磁浮子的位置会逐渐下降，外壳体1外和内壳体2内的压力继续增大，而中间腔体4内充满液体，整个磁浮子不再随压力的增大而增重，此时漂浮在液面上且磁钢3位置与外界溶液液位持平。

此时的磁浮子既能精确指示液位，在压力增大时也不受影响，能继续精准指示液位，同时外壳体1和内壳体2的内外压强均相等，壳体不会因受力变形造成损坏；同时由于内壳体2内和外壳体1外形成高气压，中间腔体4内形成液体层，在加压过程中先使内壳体2内和外壳体1外形成高气压，使外壳体1向内收缩，内壳体2向外膨胀，由于液体相较于气体不容易被压缩，因此在加压过程中内壳体2和外壳体1不容易发生形变导致损坏。因此，本发明中的磁浮子不仅使内外无压差，还通过中间腔体4内形成液体层不易变形，共同形成此耐压结构，改变壳体的受压方式实现磁浮子真正的耐压，有效延长使用寿命，且本发明中的磁浮子可承受较高的压强。

值得注意的是，若本发明中的磁浮子在使用前内壳体2或者外壳体1已经破损，且不容易用肉眼观察到，仍然将磁浮子置于溶液中时，若磁浮子内壳体2破损，外界溶液进入中间腔体4后再进入内壳体2，最终使磁浮子内溶液过多不足以通过浮力支撑，磁浮子沉入溶液内，在液位计的磁翻板上显示液面快速下降，即可判断磁浮子已破损，需要更换；若磁浮子外壳体1破损，在进入溶液中时，不受影响，但在加压时，由于外壳体1内外无压差，溶液不会因外界气压增大而进入中间腔体4，因此磁浮子位置无变化，在液位计的磁翻板上显示液面无变化，即可判断磁浮子已破损，需要更换。

综上，在磁浮子使用时，若为磁浮子正常状态，磁浮子置于溶液中时能漂浮于液面上，在加压时逐渐下降一小段距离后不再移动；而内壳体2破损的磁浮子置于溶液中后落入水底，外壳体1破损的磁浮子再加压时液位无变化，工人在观察液位计的磁翻板时很容易发现反常现象，从而判断磁浮子破损。

因此，可在使用前准备一盆水，将磁浮子置于其中排除内壳体2破损的磁浮子，而外壳体1破损的磁浮子再加压时位移无变化，仍漂浮在液面上，方便打捞。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不限于此，熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高压环境破损自检的耐压磁浮子，其特征在于，包括球形的外壳体（1），所述的外壳体（1）内有一个球形的内壳体（2），内壳体（2）内固定有置于水平位置的环形磁钢（3）；内壳体（2）和外壳体（1）之间形成中间腔体（4）；外壳体（1）上端插装有一个竖管（5），竖管（5）下端置于内壳体（2）内，内壳体（2）沿竖管（5）上下移动；竖管（5）壁上开有第一通孔（6），竖管（5）内设有活塞（7），活塞（7）向下移动堵住第一通孔（6）使内壳体（2）上端不与外界连通；内壳体（2）下端开有第二通孔（8），活塞（7）下端经竖杆（9）连接有橡胶堵头（10），内壳体（2）向上移动保持与外壳体（1）同心，经橡胶堵头（10）将第二通孔（8）关闭，同时带动活塞（7）向上移动，使内壳体（2）上端经第一通孔（6）与外界连通；外壳体（1）下端开有第三通孔（11），外壳体（1）上端设有只出不进的单向阀（12），单向阀（12）下端设有浮堵头（13），液体充满中间腔体（4）使浮堵头（13）向上移动将单向阀（12）关闭；外壳体（1）下端固定有配重管（14）使整体入水时，竖管（5）处于竖直方向；所述的活塞（7）上开有一个第四通孔（17），第四通孔（17）上端开口置于活塞（7）上端面上，第四通孔（17）下端置于活塞（7）侧壁上且与第一通孔（6）上下对应。

2.根据权利要求1所述的一种高压环境破损自检的耐压磁浮子，其特征在于，所述的竖管（5）外缘与内壳体（2）滑动连接的位置为间隙配合，使竖管（5）与内壳体（2）相对移动的同时具有一定的密封性。

3.根据权利要求1所述的一种高压环境破损自检的耐压磁浮子，其特征在于，所述的竖管（5）内固定有一个置于活塞（7）上方的挡环（15），挡环（15）与活塞（7）之间有一个第一弹簧（16）。

4.根据权利要求1所述的一种高压环境破损自检的耐压磁浮子，其特征在于，所述的单向阀（12）由阀体（18）、挡块（19）、L形杆（20）、第二弹簧（21）组成，所述的阀体（18）为圆柱状且竖直插装在外壳体（1）上，阀体（18）上开有一个第五通孔（22），第五通孔（22）的上端开口小下端开口大；挡块（19）为圆台状且倒扣至于第五通孔（22）上方；第五通孔（22）内缘开有一个凹槽（23），L形杆（20）上端固定在挡块（19）上，下端置于凹槽（23）内，L形杆（20）的下端与凹槽（23）的上内侧面之间设有第二弹簧（21）。

5.根据权利要求4所述的一种高压环境破损自检的耐压磁浮子，其特征在于，所述的阀体（18）下端固定有开口朝上的U形杆（24），U形杆（24）内底面中间固定有一个竖向的导向杆（25），导向杆（25）上套装有一个导向套（26），导向套（26）上端固定在浮堵头（13）下端面上；浮堵头（13）为圆台形状。

6.根据权利要求1所述的一种高压环境破损自检的耐压磁浮子，其特征在于，所述的内壳体（2）下端固定有多个支撑杆（27），多个支撑杆（27）成矩形阵列分布。