CN117073805A - 一种容器内液位测量系统 - Google Patents
一种容器内液位测量系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117073805A CN117073805A CN202311338417.4A CN202311338417A CN117073805A CN 117073805 A CN117073805 A CN 117073805A CN 202311338417 A CN202311338417 A CN 202311338417A CN 117073805 A CN117073805 A CN 117073805A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gear
- container
- liquid level
- measuring
- built
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 25
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 206010063385 Intellectualisation Diseases 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
- G01F23/40—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats using bands or wires as transmission elements
- G01F23/46—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats using bands or wires as transmission elements using magnetically actuated indicating means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Level Indicators Using A Float (AREA)
Abstract
本申请提供了一种容器内液位测量系统。该测量系统通过浮子绕过定滑轮的牵引绳，带动容器内上顶部的内置发条弹簧齿轮旋转；所述内置发条弹簧齿轮带动测量齿轮旋转；通过磁角度传感器检测所述测量齿轮的旋转角度来获取容器中的液位信息。通过限位槽将所述浮子设置在容器中部，以使浮子在容器处于晃动时始终浮在液位面的中部。本发明提供的液位检测系统能够很好地满足智能家电中小体积的容器，对液位检测系统能够实时、准确地测量容器的液位，检测容器是否在位的需求。
Description
技术领域
本申请涉及液位测量技术领域，具体涉及一种适用于小体积容器、测量准确度高、抗干扰能力强的容器内液位测量系统。
背景技术
液位测量技术广泛应用水利工程，工业制造领域。随着家电的智能化发展，一些家电或电器（如洗衣机，饮水机，拖地机等）同样具有对液位测量方案的需求，这类家电通常要求液位测量系统能够设置在一个小型容器内，且能够实时、稳定准确地测量该小型容器内的液位。例如，对于拖地机而言，其要求液位测量系统能够在用户使用拖地机过程处于不同倾斜状态下稳定、准确地测量出水箱的液位。
现有的容器内液位测量机构如图1所示，图1中液位测量结构包括：开关磁阻电机1、轮毂4、电磁传感器3、钢丝绳5、浮子6、数字处理单元2(DSP)以及驱动件。驱动件通过齿轮组7连接至轮毂4，用于驱动轮毂4转动，轮毂4处设置有电磁传感器3，钢丝绳缠绕在轮毂4上，另一端吊挂浮子6。驱动件、电磁传感器3与数字处理单元2通过电信号连接。
上述液位机构的工作过程为：当被测液位发生变化时，浮子6作用于钢丝绳5上的重力变化会导致电磁传感器3输出电压发生变化，该值与电压参考值产生偏差，数字处理单元2根据偏差值驱动开关磁阻电机1转动，直至被测的偏差电压值消失，数字处理单元2根据电机的定子电流相位变化即可计算出实际液位。
从图1所示的实施例可以看出，现有技术中液位测量机构通常需要用到轮毂、钢轴或连杆以及齿轮轴等，需要较大的安装空间，难以适用于一些家电或电器的小型水箱；而且需要采用数据处理单元进行复杂的计算才能得出对应的液位信息，精度低、成本高，且无法实现机电分离式检测。此外，现有的液位测量机构在水箱发生抖动时，难以输出稳定的水位信息，也没有检测水箱是否在位的功能，同样难以满足一些家电或电器对液位测量的要求。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种适用于小体积容器、测量精度高、抗干扰能力强的容器内液位测量系统，以适应某些家电或电器的对液位测量的客观需求。
本发明提供的一种容器内液位测量系统。所述液位测量系统，包括：浮子，设置在容器底部的定滑轮，内置发条弹簧齿轮，测量齿轮，磁传感器模块以及牵引绳。
所述浮子通过限位槽进行限位，保证其随容器内液位面上、下运动，并始终位于容器内液面中心。所述牵引绳穿过所述定滑轮，一端连接所述浮子，另一端连接所述内置发条弹簧齿轮。
所述内置发条弹簧齿轮设置在容器内部、与所述测量齿轮联动；在没有受牵引绳拉力时，所述内置发条弹簧齿轮将回旋到原点，当受到牵引绳拉力时，所述内置发条弹簧齿轮会被带动旋转一定的角度。
所述测量齿轮设置有一对N-S磁极，所述一对N-S磁极跟随所述测量齿轮一起旋转。所述磁传感器模块，用于测量所述一对N-S磁极产生的磁场与固定参考方向之间的角度；所述磁传感器模块的位置固定、不随所述测量齿轮旋转。
进一步地，所述一对N-S磁极沿所述测量齿轮的径向设置；所述磁传感器模块在所述测量齿轮轮盘面上的投影与所述一对N-S磁极在该轮盘面上的投影至少存在部分重合。优选地，所述磁传感器模块设置容器外部、独立于容器，通过检测是否有一对N-S磁极产生的磁场来确定容器是否在家电或电器预设的安装位上。
进一步地，所述内置发条弹簧齿轮与所述测量齿轮通过一定的减速比进行齿合，保证浮子容器中液位处于最高点和最低点时，所述测量齿轮旋转角度不超过360度。或者，所述内置发条弹簧齿轮与所述测量齿轮二合一、同步旋转，同时保证容器中液位处于最高点和最低点时，所述测量齿的轮旋转角度不超过360度。
进一步地，所述一对N-S磁极为对半充磁的方形磁体或圆形磁体。所述磁传感器模块包括磁感应单元以及用于处理磁感应单元输出信号得到角度信息的集成电路。所述磁感应单元为TMR式角度传感单元，霍尔式角度传感单元，AMR式角度传感单元，电感式角度传感单元中的一种。
本发明提供的液位检测系统，通过磁角度传感器配合各组件的合理设置，不仅能够连续、稳定地测量出容器内的液面高度，而且能够很好地满足家电或电器采用小体积的容器时，对液位检测系统设置空间的严苛限制、对容器晃动时具有一定抗干扰能力的要求，甚至可以满足家电或电器对容器是否在位进行检测的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1为现有技术中的一种液位测量机构的结构示意图。
图2为本发明提供的容器内液位测量系统在一个实施例中的正面、侧面视图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图2所示，在一个实施例中本发明提供的容器内液位测量系统，包括：浮子1，设置在水箱8底部的定滑轮2，内置发条弹簧齿轮3，测量齿轮4，磁传感器模块5以及牵引绳6。其中，所述浮子1由限位槽7限制在垂直于水箱底部中间线上，由于限位槽7的作用，即便水箱8发生晃动，浮子随水箱8内液位面上、下运动，并始终处于液面的中心，保证了测量得到的液位信息稳定、准确。
牵引绳6穿过所述定滑轮2，其一端连接所述浮子1，另一端连接所述内置发条弹簧齿轮3。所述内置发条弹簧齿轮3设置在水箱内部、与所述测量齿轮4齿合，以使所述测量齿轮4产生联动。在没有受牵引绳拉力时（当水箱8没有液体时），所述内置发条弹簧齿轮3将回旋到原点；当水箱8内有液体时，浮子1受到上浮力通过牵引绳6对内置发条弹簧齿轮3产生拉力时，所述内置发条弹簧齿轮3会被带动旋转一定的角度，直到其受到的拉力和弹簧的张力平衡。
所述测量齿轮4设置有一对用于产生测量磁场的N-S磁极41，所述一对N-S磁极41跟随所述测量齿轮4一起旋转。磁传感器模块5，用于测量所述一对N-S磁极41产生的测量磁场与固定参考方向之间的角度，该磁传感器模块5的位置固定、不随所述测量齿轮4旋转。
进一步地，为了使磁传感器模块5能够准确反映测量齿轮4的旋转角度，所述一对N-S磁极沿所述测量齿轮4的径向设置。所述磁传感器模块5在所述测量齿轮4轮盘面上的投影与所述一对N-S磁极在该轮盘面上的投影至少存在部分重合。显然，所述磁传感器模块5可以设置水箱8外部、独立于水箱8，这样当水箱8不在家电或电器的固定位时，磁传感器模块5可以及时发现水箱8是否在位。
进一步地，所述内置发条弹簧齿轮3与所述测量齿轮4通过一定的减速比齿合，保证浮子1在水箱液位处于最高点和最低点时，所述测量齿轮旋转角度不超过360度。在另一个实施例中，所述发条弹簧齿轮3与所述测量齿轮4二合一、同步旋转（即内置发条弹簧齿轮3与测量齿轮4二位一体，或者发条弹簧齿轮3与测量齿轮4为同一个齿轮），同时保证容器中液位处于最高点和最低点时，所述测量齿轮4的旋转角度不超过360度。
进一步地，所述一对N-S磁极为对半充磁的方形磁体或圆形磁体。所述磁传感器模块5为TMR式角度传感模块，霍尔式角度传感模块，AMR式角度传感模块，电感式角度传感模块中的一种。优选地，所述磁传感器模块5包括磁感应单元以及用于处理磁感应单元输出信号得到角度信息的集成电路。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种容器内液位测量系统，其特征在于，所述系统，包括：浮子，设置在容器底部的定滑轮，内置发条弹簧齿轮，测量齿轮，磁传感器模块以及牵引绳；
所述浮子通过限位槽进行限位，保证其随容器内液位面上、下运动，并始终位于容器内液面中心；
所述牵引绳穿过所述定滑轮，一端连接所述浮子，另一端连接所述内置发条弹簧齿轮；
所述内置发条弹簧齿轮设置在容器内部、与所述测量齿轮联动；在没有受牵引绳拉力时，所述内置发条弹簧齿轮回旋到原点；当受到牵引绳拉力时，所述内置发条弹簧齿轮被带动旋转一定的角度；
所述测量齿轮设置有一对N-S磁极，所述一对N-S磁极跟随所述测量齿轮一起旋转；
所述磁传感器模块的位置固定、不随所述测量齿轮旋转，用于通过测量所述一对N-S磁极产生的磁场与固定参考方向之间的角度以得到所述容器内液位信息。
2.如权利要求1所述的液位测量系统，其特征在于，所述一对N-S磁极沿所述测量齿轮的径向设置；所述磁传感器模块在所述测量齿轮轮盘面上的投影与所述一对N-S磁极在该轮盘面上的投影至少存在部分重合。
3.如权利要求2所述的液位测量系统，其特征在于，所述磁传感器模块设置所述容器外部、独立于容器，通过检测在所述一对N-S磁极产生的磁场是否存在，确定所述容器是否在位。
4.如权利要求1所述的液位测量系统，其特征在于，所述内置发条弹簧齿轮与所述测量齿轮通过一定的减速比齿合，保证容器中液位处于最高点和最低点时，所述测量齿轮旋转角度不超过360度；或者，所述内置发条弹簧齿轮与所述测量齿轮二合一、同步旋转，同时保证容器中液位处于最高点和最低点时，所述测量齿轮的旋转角度不超过360度。
5.如权利要求1-4中任一项所述的液位测量系统，其特征在于，所述一对N-S磁极为对半充磁的方形磁体或圆形磁体。
6.如权利要求5所述的液位测量系统，其特征在于，所述磁传感器模块为TMR式角度传感模块，霍尔式角度传感模块，AMR式角度传感模块，电感式角度传感模块中的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311338417.4A CN117073805A (zh) | 2023-10-17 | 2023-10-17 | 一种容器内液位测量系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311338417.4A CN117073805A (zh) | 2023-10-17 | 2023-10-17 | 一种容器内液位测量系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117073805A true CN117073805A (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=88708407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311338417.4A Pending CN117073805A (zh) | 2023-10-17 | 2023-10-17 | 一种容器内液位测量系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117073805A (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001041804A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Semuko Kk | 液位センサ |
| EP1471337A2 (de) * | 2003-04-26 | 2004-10-27 | GOK Regler- und Armaturen-Gesellschaft mbH & Co.KG | Vorrichtung zur Messung des Füllstands einer in einem Behälter aufgenommen Flüssigkeit |
| CN203657892U (zh) * | 2013-11-28 | 2014-06-18 | 江苏多维科技有限公司 | 一种非接触式滑轮液位传感器 |
| CN104501911A (zh) * | 2015-01-13 | 2015-04-08 | 陈建新 | 螺旋发条弹簧线拉液位测量仪及其测量方法 |
| CN111947744A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-17 | 江苏瑞墨建筑科技有限公司 | 一种消防用消防水箱水位监测报警装置 |
| CN215305587U (zh) * | 2021-05-19 | 2021-12-28 | 北京石头世纪科技股份有限公司 | 浮子组件、水箱、基站和清洁系统 |
| CN216020853U (zh) * | 2021-07-29 | 2022-03-15 | 杨伟 | 一种水满检测的污水箱及清洁设备 |
| CN114509134A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-05-17 | 佛山市芯耀环保科技有限公司 | 一种纯水箱上下液位感应安装结构 |
| CN114587207A (zh) * | 2021-05-19 | 2022-06-07 | 北京石头世纪科技股份有限公司 | 基站和清洁系统 |
| CN219084189U (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-26 | 上海科勒电子科技有限公司 | 水箱检测系统 |
| CN116499557A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-07-28 | 常州科德水处理成套设备股份有限公司 | 一种水处理罐液位检测装置 |
-
2023
- 2023-10-17 CN CN202311338417.4A patent/CN117073805A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001041804A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Semuko Kk | 液位センサ |
| EP1471337A2 (de) * | 2003-04-26 | 2004-10-27 | GOK Regler- und Armaturen-Gesellschaft mbH & Co.KG | Vorrichtung zur Messung des Füllstands einer in einem Behälter aufgenommen Flüssigkeit |
| CN203657892U (zh) * | 2013-11-28 | 2014-06-18 | 江苏多维科技有限公司 | 一种非接触式滑轮液位传感器 |
| CN104501911A (zh) * | 2015-01-13 | 2015-04-08 | 陈建新 | 螺旋发条弹簧线拉液位测量仪及其测量方法 |
| CN111947744A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-17 | 江苏瑞墨建筑科技有限公司 | 一种消防用消防水箱水位监测报警装置 |
| CN215305587U (zh) * | 2021-05-19 | 2021-12-28 | 北京石头世纪科技股份有限公司 | 浮子组件、水箱、基站和清洁系统 |
| CN114587207A (zh) * | 2021-05-19 | 2022-06-07 | 北京石头世纪科技股份有限公司 | 基站和清洁系统 |
| CN216020853U (zh) * | 2021-07-29 | 2022-03-15 | 杨伟 | 一种水满检测的污水箱及清洁设备 |
| CN114509134A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-05-17 | 佛山市芯耀环保科技有限公司 | 一种纯水箱上下液位感应安装结构 |
| CN219084189U (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-26 | 上海科勒电子科技有限公司 | 水箱检测系统 |
| CN116499557A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-07-28 | 常州科德水处理成套设备股份有限公司 | 一种水处理罐液位检测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4786846A (en) | Level guage apparatus | |
| US9671254B2 (en) | Magnetic sensing to detect tampering with a utility meter | |
| US8111065B2 (en) | Sensor unit for a rotary encoder and a rotary encoder equipped with such a sensor unit | |
| US20150346018A1 (en) | An apparatus for non-contact level sensing | |
| CN203163780U (zh) | 一种用于智能水表的双向检测传感器组件 | |
| US20130269432A1 (en) | Electromechanical Fill-Level Measuring Device | |
| CN100434923C (zh) | 碎纸机堵转检测方法及具有堵转检测装置的碎纸机构 | |
| JP5158218B2 (ja) | 液面レベル計測装置 | |
| WO2008047377A1 (en) | Fuel sender with reed switch and latching magnets | |
| JPH04233415A (ja) | 液面計装置 | |
| CN117073805A (zh) | 一种容器内液位测量系统 | |
| US3276123A (en) | Device for detection and recording of changes and deflection in building structures and the like | |
| CN201364192Y (zh) | 液位传感器 | |
| CN117091673A (zh) | 一种配重式液位测量系统 | |
| CN101344412A (zh) | 水表电磁流量计 | |
| CN100514069C (zh) | 巨磁传感器及巨磁传感器测速机构 | |
| US20230240477A1 (en) | Kitchen device having a magnetometer | |
| KR200163677Y1 (ko) | 교반장치 | |
| CN201037784Y (zh) | 软体罐液位测量仪 | |
| CN201903372U (zh) | 一种液体流量传感器装置 | |
| JP2770126B2 (ja) | 液面計 | |
| EP1327123A1 (en) | Gauge comprising a magneto-resistive sensor, for liquid level remote measuring system on reservoirs | |
| CN1265175C (zh) | 磁耦合光电智能识别传感计量器 | |
| CN202092731U (zh) | 一种新型液位传感器 | |
| CN217481254U (zh) | 一种抽油机冲次测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |