CN117213590A - 一种液位测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液位测量领域，公开一种液位测量装置，包括：主体；线缆和线盘，线缆卷绕于线盘上，线盘能够转动地设置于主体上，并用于收放线缆；驱动机构，与线盘相连，以驱动线盘转动；液位开关，与线缆的自由端相连；配重壳体，配重壳体套设于液位开关外部，配重壳体的底端设置有用于供液体进出配重壳体内部的第一开口，配重壳体的顶端设置有用于供线缆进出配重壳体内部的第二开口；计米器，设置于主体上，并用于检测线缆的放卷长度。本发明提供的液位测量装置不受泡沫的干扰，能够更为精确地测量存在大量泡沫的液体液位。

Description

一种液位测量装置

技术领域

本发明涉及液位测量领域，特别是涉及一种液位测量装置。

背景技术

超声波液位计是目前常用的一种液位测量装置，其利用超声波反射时间来直接测量液位，具有结构简单，安装维护方便等优点。但利用超声波液位计在测量存在大量泡沫的液体液位时，超声波会受泡沫干扰，导致测出的液位值存在很大的偏差。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种液位测量装置，以更为精确地测量存在大量泡沫的液体液位。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种液位测量装置，包括：

主体；

线缆和线盘，所述线缆卷绕于所述线盘上，所述线盘能够转动地设置于所述主体上，并用于收放所述线缆；

驱动机构，与所述线盘相连，以驱动所述线盘转动；

液位开关，与所述线缆的自由端相连；

配重壳体，所述配重壳体套设于所述液位开关外部，所述配重壳体的底端设置有用于供液体进出所述配重壳体内部的第一开口，所述配重壳体的顶端设置有用于供所述线缆进出所述配重壳体内部的第二开口；

计米器，设置于所述主体上，并用于检测所述线缆的放卷长度。

可选地，液位测量装置还包括张力检测机构，张力检测机构设置于所述主体上，并用于检测所述线缆的张力。

可选地，所述液位开关为双浮球液位开关。

可选地，所述张力检测机构包括：

安装座，设置于所述主体上；

压力传感器，设置于所述安装座上；

连接件，与所述安装座上下滑动连接；

第一导向轮，能够转动地设置于所述连接件上，且所述线缆自所述第一导向轮的下方绕过所述第一导向轮；

限位件，所述限位件设置于所述连接件上，所述限位件位于所述连接件的上方，并与所述压力传感器位置相对，以在连接件向上滑动的过程中，所述限位件能够与所述压力传感器相接触。

可选地，所述计米器包括计米轮和编码器，所述计米轮能够转动地设置于所述主体上，所述线缆自所述计米轮的上方绕过所述计米轮，且二者同步移动，所述编码器设置于所述主体上，且所述编码器与所述计米轮相连，以检测所述计米轮转动的圈数。

可选地，所述配重壳体上设置有排气口。

可选地，所述配重壳体的两端均为锥状结构，且两个所述锥状结构的大头端相对设置。

可选地，所述配重壳体包括筒体以及两个盖体，两个所述盖体分别封堵所述筒体的顶端和底端，并分别与所述筒体顶端和底端能够拆卸地连接，所述液位开关设置于所述筒体内部，每一个所述盖体上均设置有贯通口，设置于所述筒体顶端的所述盖体上的所述贯通口充当所述第一开口，设置于所述筒体底端的所述盖体上的所述贯通口充当所述第二开口。

可选地，液位测量装置还包括控制元件，所述线缆的另一端与所述控制元件相连，以将所述液位开关检测到的液位信息传递至所述控制元件；所述张力检测机构与所述控制元件相连，以将所述张力检测机构检测到的张力信息传递至所述控制元件；所述计米器与所述控制元件相连，以将所述计米器检测到的所述线缆的放卷长度信息传递至所述控制元件；所述控制元件与所述驱动机构相连，以控制所述驱动机构工作。

可选地，液位测量装置还包括报警器，

所述控制元件与所述报警器，以控制所述报警器工作。

可选地，液位测量装置还包括减速机，所述驱动机构通过所述减速机与所述线盘相连。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的液位测量装置，利用液位开关与液面接触来测量液位，该测量方式不受泡沫的干扰，与超声波液位计相比，本发明提供的液位测量装置能够更为精确地测量存在大量泡沫的液体液位。

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的附图。

图1为本发明实施例中提供的液位测量装置的主视图；

图2为本发明实施例中提供的液位测量装置的侧视图；

图3为图1的A部放大图；

图4为本发明实施例中提供的液位测量装置配重壳体的结构示意图；

图5为本发明实施例中提供的液位测量装置双浮球液位开关的结构示意图。

图1-图5附图标记说明：100、液位测量装置；1、主体；2、线缆；3、线盘；4、驱动机构；5、双浮球液位开关；501、上浮球；502、下浮球；503、第一上限位结构；504、第一下限位结构；505、第二上限位结构；506、第二下限位结构；507、主体；6、配重壳体；601、筒体；6011、排气口；602、盖体；6022、贯通口；603、封堵结构；604、螺母；7、第二导向轮；8、安装座；9、压力传感器；10、连接件；11、第一导向轮；12、限位件；13、计米轮；14、编码器。

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做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。

本发明的目的是提供一种能够更为精确地测量存在大量泡沫液体液位的液位测量装置。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1-图5所示，本发明实施例中提供的液位测量装置100，包括：主体1、线缆2、线盘3、驱动机构4、液位开关、配重壳体6、张力检测机构以及计米器。

具体而言，主体1包括但不限于为框架结构。

线缆2卷绕于线盘3上，线盘3能够转动地设置于主体1上，并用于收放线缆2。

驱动机构4与线盘3相连，以驱动线盘3转动，驱动机构4例如为电机。液位开关与线缆2的自由端相连，线缆2的另一端与其它结构，例如控制元件相连，线缆2的作用之一是吊装液位开关，作用之二是将液位开关检测到的液位信息传递出去。能够理解的是，线缆2的两端一端为上述自由端，剩余一端即为与其它结构相连的另一端。

配重壳体6套设于液位开关外部，配重壳体6的底端设置有用于供液体进出配重壳体6内部的第一开口，配重壳体6的顶端设置有用于供线缆2进出配重壳体6内部的第二开口。配重壳体6例如采用金属材料制成，配重壳体6用于使线缆2保持竖直向下，以防止线缆2倾斜导致测量结果失准。

计米器设置于主体1上，并用于检测线缆2的放卷长度。

具体使用过程中，将液位开关放入待测量液位的容器或通道，并在开始测量点，将计米器清零，之后启动驱动机构4，驱动机构4驱动线盘3转动，开始放缆，当液位开关与液面接触后，液位开关输出信号，驱动机构4根据该信号停止工作，线盘3停止放缆。整个工作过程中，线缆2的放卷长度即开始测量点至液面的距离，此距离即为所测液位。本发明实施例中提供的液位测量装置100不受泡沫的干扰，与超声波液位计相比，本发明实施例中提供的液位测量装置100能够更为精确地测量存在大量泡沫的液体液位。

另外，能够理解的是，本发明实施例中提供的液位测量装置100适用于任意场景下液位的测量，存在大量泡沫液体液位的测量只是其中一种场景。

于本实施例中，为了实现浮动液位的连续测量，液位开关为双浮球液位开关5。双浮球液位开关5属于现有技术，包括但不限于选用Btuya/壁涂鸦品牌的BTY-FQKG型号的双浮球开关来充当双浮球液位开关5。如图5所示，双浮球液位开关5一般包括主体507、上浮球501、下浮球502、第一上限位结构503、第一下限位结构504、第二上限位结构505以及第二下限位结构506，上浮球501和下浮球502均与主体滑动连接，第一上限位结构503和第一下限位结构504分别用于限制上浮球501的上行程和下行程，第二上限位结构505和第二下限位结构506分别用于限制下浮球502上行程和下行程，主体507与线缆的自由端相连，以将双浮球液位开关5检测到的液位信息传输出去，主体507的具体结构属于现有技术，在此不再赘述。使用过程中，上浮球501和下浮球502沿液位高度方向依次布置，且上浮球501位于下浮球502的上方。

具体使用过程中，当双浮球液位开关5中的下浮球502接触液面浮起至与第二上限位结构505接触后，驱动机构4驱动线盘3停止转动，线盘3停止放缆。之后当液位发生下降，双浮球液位开关5下浮球502回落至与第二下限位结构506接触后，驱动机构4驱动线盘3开始工作，线盘3开始放缆，直至下浮球502再次浮起至与第二上限位结构505接触后，驱动机构4停止转动，线盘3停止放缆。当液位上升使上浮球501浮起至与第一上限位结构503接触后，驱动机构4驱动线盘3反向转动，线盘3反转收缆，直到双浮球液位开关5上浮球501回落至与第一下限位结构504接触，同时下浮球502上浮至与第二上限位结构505接触后，驱动机构4停止工作，线盘3停止收缆。

于本实施例中，张力检测机构设置于主体1上，并用于检测线缆2的张力。液位开关升降过程中，当上升受阻时，线缆2张力会变大，当下降受阻时，线缆2的张力会变小，通过检测线缆2的张力能够判断液位开关升降是否顺利。

作为一种可选地实施方式，如图3所示，张力检测机构包括：安装座8、压力传感器9、连接件10、第一导向轮11以及限位件12。

具体而言，安装座8设置于主体1上，压力传感器9设置于安装座8上，连接件10与安装座8上下滑动连接。一些实施例中，安装座8上设置有开孔，连接件10的一端穿过开孔，并通过螺母紧固，且连接件10能够在开孔内滑动，以实现连接件10与安装座8的滑动连接。

第一导向轮11能够转动地设置于连接件10上，且线缆2自第一导向轮11的下方绕过第一导向轮11。

限位件12设置于连接件10上，限位件12位于连接件10的上方，并与压力传感器9位置相对，以在连接件10向上滑动的过程中，限位件12能够与压力传感器9相接触。限位件12包括但不限于为限位板。

正常工作过程中，限位件12与压力传感器9相接触，压力传感器9的数值为第一数值，当线缆2上升受阻张力变大时，第一导向轮11和连接件10会在线缆2的带动下向上移动，此时，压力传感器9与连接件10之间的距离变小，压力传感器9的数值会相对于第一数值升高，当线缆2下降受阻张力变小时，第一导向轮11和连接件10会向下移动，压力传感器9与限位件12之间的距离会变大，进而使得压力传感器9的数值相对于第一数值降低。

于本实施例中，如图1-图2所示，计米器包括计米轮13和编码器14，计米轮13能够转动地设置于主体1上，线缆2自计米轮13的上方绕过计米轮13，且二者同步移动，编码器14设置于主体1上，且编码器14与计米轮13相连，以检测计米轮13转动的圈数。计米轮13的具体结构属于现有技术，在此不再赘述。

于本实施例中，为了避免配重壳体6内的气体影响测量精度，如图4所示，配重壳体6上设置有排气口6011。进一步地，当液位开关为双浮球开关时，排气口6011的位置要不低于第一上限位结构503的位置，以避免液体自排气口6011进入配重壳体6内部，影响上浮球501和下浮球502升降，进而影响测量精度的情况发生。

于本实施例中，为了便于将配重壳体6置入容器或者通道内，如图4所示，配重壳体6的两端均为锥状结构，且两个锥状结构的大头端相对设置。

于本实施例中，如图4所示，配重壳体6包括筒体601以及两个盖体602，两个盖体602分别封堵筒体601的顶端和底端，并分别与筒体601顶端和底端能够拆卸地连接，液位开关设置于筒体601内部，并与筒体601同轴设置，上浮球501和下浮球502沿筒体601的轴线方向依次设置。每一个盖体602上均设置有贯通口6022，设置于筒体601顶端的盖体602上的贯通口6022充当第一开口，设置于筒体601底端的盖体602上的贯通口6022充当第二开口，两个盖体602结构相同，可互换使用。

进一步地，如图4所示，排气口6011设置于筒体601的侧壁上。

进一步地，如图4所示，两个盖体602均为锥状结构，以实现配重壳体6的两端均为锥状结构。

进一步地，如图5所示，筒体601的顶端通过封堵结构，例如封堵板封堵，双浮球液位开关5的主体507穿过封堵结构603，且主体507上螺纹连接有两个螺母604，两个螺母604分别设置于封堵结构603的两侧，并均与封堵结构603相抵，以实现主体507与筒体601的连接。

另外，作为一种可选地实施方式，两个盖体602均与筒体601通过螺纹连接。更具体地，每一个盖体602上均设有内螺纹，筒体601的两端均设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，内螺纹与外螺纹螺纹连接。

于本实施例中，液位测量装置100还包括控制元件，控制元件包括但不限于为PLC控制器。线缆2的另一端与控制元件相连，以将液位开关检测到的液位信息传递至控制元件。计米器与控制元件相连，以将计米器检测到的线缆2的放卷长度信息传递至控制元件，本实施例中具体地，计米器的编码器14与控制元件相连，以将计米器检测到的线缆2的放卷长度信息传递至控制元件。控制元件与驱动机构4相连，以控制驱动机构4工作。

进一步地，液位测量装置100还包括显示器，控制元件与显示器相连，以将线缆2的放卷长度信息，即液位信息传输至显示器，通过显示器显示。

进一步地，控制元件具有支持Modbus-rtu协议的用于供其他控制系统或上位监控系统使用的RS-485接口。

当然，液位开关还可以借助继电器直接控制电源与驱动机构4之间的电路通断，进而来控制驱动机构4的启闭以及旋转方向。

进一步地，张力检测机构与控制元件相连，以将张力检测机构检测到的张力信息传递至控制元件。更具体地，压力传感器9与控制元件相连，以将张力检测机构检测到的张力信息传递至控制元件。

更进一步地，液位测量装置100还包括报警器，控制元件与报警器相连，以控制报警器工作。使用过程中，当压力传感器9检测到的数值相对于预设数值偏大或者偏小时，控制元件控制报警器报警，预设数值具体大小根据实际需要而定。

于本实施例中，液位测量装置100还包括减速机，驱动机构4通过减速机与线盘3相连。在其它实施例中，减速机例如为蜗轮蜗杆减速机。

于本实施例中，如图1-图2所示，液位测量装置100还包括第二导向轮7，线缆2从第二导向轮7的上方绕过第二导向轮7，且线缆2的自由端依次绕过计米轮13、第一导向轮11和第二导向轮7。

需要说明的是，本发明实施例中“上”、“下”等方位词指的是本发明实施例中提供的液位测量装置100按照图1所示方式布置时之所指。

在本发明的描述中，需要说明的是，某些指示的方位或位置关系的词语，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种液位测量装置，其特征在于，包括：

主体；

线缆和线盘，所述线缆卷绕于所述线盘上，所述线盘能够转动地设置于所述主体上，并用于收放所述线缆；

驱动机构，与所述线盘相连，以驱动所述线盘转动；

液位开关，与所述线缆的自由端相连；

配重壳体，所述配重壳体套设于所述液位开关外部，所述配重壳体的底端设置有用于供液体进出所述配重壳体内部的第一开口，所述配重壳体的顶端设置有用于供所述线缆进出所述配重壳体内部的第二开口；

计米器，设置于所述主体上，并用于检测所述线缆的放卷长度。

2.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述液位开关为双浮球液位开关。

3.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，还包括张力检测机构，所述张力检测机构设置于所述主体上，并用于检测所述线缆的张力。

4.根据权利要求3所述的液位测量装置，其特征在于，所述张力检测机构包括：

安装座，设置于所述主体上；

压力传感器，设置于所述安装座上；

连接件，与所述安装座上下滑动连接；

第一导向轮，能够转动地设置于所述连接件上，且所述线缆自所述第一导向轮的下方绕过所述第一导向轮；

限位件，所述限位件设置于所述连接件上，所述限位件位于所述连接件的上方，并与所述压力传感器位置相对，以在连接件向上滑动的过程中，所述限位件能够与所述压力传感器相接触。

5.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述计米器包括计米轮和编码器，所述计米轮能够转动地设置于所述主体上，所述线缆自所述计米轮的上方绕过所述计米轮，且二者同步移动，所述编码器设置于所述主体上，且所述编码器与所述计米轮相连，以检测所述计米轮转动的圈数。

6.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述配重壳体上设置有排气口。

7.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述配重壳体的两端均为锥状结构，且两个所述锥状结构的大头端相对设置。

8.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述配重壳体包括筒体以及两个盖体，两个所述盖体分别封堵所述筒体的顶端和底端，并分别与所述筒体顶端和底端能够拆卸地连接，所述液位开关设置于所述筒体内部，每一个所述盖体上均设置有贯通口，设置于所述筒体顶端的所述盖体上的所述贯通口充当所述第一开口，设置于所述筒体底端的所述盖体上的所述贯通口充当所述第二开口。

9.根据权利要求1-8任一项所述的液位测量装置，其特征在于，还包括控制元件，所述线缆的另一端与所述控制元件相连，以将所述液位开关检测到液位信息传递至所述控制元件；所述计米器与所述控制元件相连，以将所述计米器检测到的所述线缆的放卷长度信息传递至所述控制元件；所述控制元件与所述驱动机构相连，以控制所述驱动机构工作。

10.根据权利要求1-8任一项所述的液位测量装置，其特征在于，还包括减速机，所述驱动机构通过所述减速机与所述线盘相连。