CN1920497A - 密封杆式激光液位计 - Google Patents
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Abstract
一种密封杆式激光液位计，在一端封闭的细长空心探测杆内设上表面有反光膜的磁浮子，外面套环型磁浮子，两个磁浮子极性相对，在开口端的密封封头上连接含激光器和探测器的测定仪，测定仪由单片机、显示器和时间扩展电路组成，激光器和探测器装在和封头连接的端面上，封头上有相应的联接孔；也可以把测定仪放在远离探测杆的地方，激光器、探测器和联接孔之间用光纤连接。本发明采用密封杆式结构，避免了激光对可易燃易爆液体及混合气体的照射，安全性能好；光源的密封或远离被测介质，使测定仪中的发光面及接收面清洁，电子器件不受潮气或有害气体的侵蚀，工作可靠，使用寿命长；使用时间扩展电路，提高了测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种液位计，特别涉及一种密封杆式激光液位计。
背景技术
传统的液位计主要有标度式和连杆浮球式。新型液位器种类繁多，如：光导液位计、超声液位计、光纤液位器、静电容液位器以及激光液位器等。
激光液位计由于所用激光能量密度高，在油料等易燃易爆液体的液位测试中，激光的直接照射很容易引燃可燃混合气而导致爆燃的安全事故，所以普通的激光液位计不适用于这些场合。
而且目前的激光液位计一般采取单次脉冲测试，由于激光速度极快，在较短的测量距离中反而不易测准，越短测量精度越低。
发明内容
为弥补上述不足，本发明提供一种激光和液体及混合气体不会直接接触的密封杆式激光液位计。
本发明密封杆式激光液位计，包含一端封闭的细长空心探测杆和密封封头，所述空心探测杆内设一磁浮子，外面套一由环形浮子和嵌在其内的小磁环组成的环型磁浮子，所述磁浮子上表面有反光层，所述两个磁浮子极性相对，所述封头外连接测定仪和测定仪包含的激光器和探测器，所述测定仪由单片机、连接在所述单片机上的显示器和接有激光器和探测器的时间扩展电路组成，所述激光器设在所述测定仪与所述封头连接的端面中央，其周围设置若干所述探测器，在所述封头上对应的设有若干联接孔。
本发明密封杆式激光液位计，所述时间扩展电路中有一个输入端连接在单片机上的门电路一，该门电路一的输出端连接所述激光器，所述探测器经过放大电路和延时电路后分别送入计数器的输入端和门电路二的一个输入端，所述计数器的输出端和门电路二的另一个输入端并联后连接到单片机，所述门电路二的输出端连接到所述门电路一的另一个输入端。
本发明密封杆式激光液位计，所述测定仪放置在远离所述封头的地方，所述激光器连接发射光纤，所述发射光纤的另一端插入所述联接孔的中心孔中，所述若干探测器连接若干接收光纤，所述若干光纤的另一端插入所述联接孔的周边孔中。
本发明密封杆式激光液位计，避免了激光对被测液体和混合气体的直接照射，应用在油料等易燃易爆液体的液位检测时，不会发生爆燃安全事故，用光纤远距离测试，更可使测定仪中的部件不受潮气或有害气体的侵蚀，工作可靠，使用寿命长；使用时间扩展电路，提高了测量精度。
附图说明
图1是本发明密封杆式激光液位计第一实施例的示意图；
图2是本发明密封杆式激光液位计第二实施例的示意图；
图3是本发明密封杆式激光液位计测定仪的电路框图；
图4是本发明密封杆式激光液位计测定仪中的时间扩展电路图。
具体实施方式
为进一步阐述本发明，下面结合实施例作更详尽的说明。
图1是本发明密封杆式激光液位计第一实施例的示意图。细长空心探测杆1内部有一磁浮子4，杆外有一由环形浮子3和小磁环8组成的环型磁浮子，该环型磁浮子3在测试液位时漂浮在液体表面上。磁浮子4的直径略小于探测杆1内径，应保证可以上下移动而不反转为妥；环形磁浮子的内径略大于探测杆1的外径，以保证自由上下移动为佳。
磁浮子4和环型磁浮子3极性相对放置，也就是，当环型磁浮子浮在液面上时，磁浮子4在小磁环8的斥力作用下，漂浮在略高于小磁环8上表面的地方。
在探测杆1的上端，用一封闭封头2封闭探测杆1，封头2上，连接有测定仪7，测定仪7和封头2连接的端面内，设有激光器5和围绕在其周围的二个探测器6，对应的在封头2上设有相应的联接孔10，激光器5的入射光进入探测杆1，经磁浮子4上面的反光膜9反射，被探测器6接收，其所测距离为L＝Ct/2。为保证接收可靠，探测器6可以设多个，本实施例中用两个。
制作时，应保证测定仪7、封头2和探测杆1之间密封结合，这对于现代技术是很容易的。
测定仪7中有一单片机、一连接在单片机上的显示器和一个包含激光器5及探测器6的时间扩展电路(见图3)。
时间扩展电路中有一个一输入端连接在单片机上的门电路一，该门电路的输出端连接激光器，激光器直接连接激光器5，负责放射激光信号(见图4)。
探测器6连接到时间扩展电路中的探测器，探测器检测出的信号再经放大电路放大、延时电路延时后分别送入计数器的输入端和门电路二的一个输入端。该门电路二的一个输入端和计数器的输出并联后连接到单片机，输出端连接到门电路一的另一个输入端，形成一个环。
开始测量时，单片机同时向计数器、门电路一、门电路二发出指令，门电路一导通，引发激光器发射激光，所发激光经发射光纤5发射到探测杆1中，经磁浮子4上表面反射被接收光纤6接受，传送到探测器，探测器接收后经放大电路放大和延时电路延时后触发门电路二和计数器，在单片机发给门电路二的指令不变时，门电路二导通；同样在单片机发给门电路一的指令不变时，门电路二的导通再次诱发门电路以导通，激光器再次发射激光信号，如此循环，直至计数器溢出改变门电路二的另一个输入端电平为止。单片机根据检测到的总循环时间、循环次数和预定参数计算出此次检测的液位数据。
根据本实施例制作的产品，隔开了激光和液体的任何可能接触，高能量的激光不会成为引爆可燃液体的导火索，这就可以应用在可燃液体的液位检测；同时密封的结构，可以保护发光面及光接收面清洁，及电子器件不受潮气或有害气体的侵蚀，工作可靠，使用寿命长；使用时间扩展电路，提高了测量精度。
本发明还有第二个实施例，具体见图2，和第一实施例不同的地方是，测定仪7不是直接装在探测杆1的封头2上，而是装在远离探测杆1的任何地方，在封头2的联接孔10和测定仪7中的激光器5、探测器6之间用发射光纤11和接收光纤12对应连接，就是激光器5发出的激光经发射光纤11连接到联接孔10的中心孔上，两个探测器6分别经两根接收光纤12连接到联接孔的两个边孔上。其它均和第一实施例相同。
本实施例中，测定仪远离了测试现场，更利于防止有害气体对电子器件的侵蚀。
本发明密封杆式激光液位计，避免了激光对被测液体及混合气体可能的直接照射，应用在油料等易燃液体的液位检测时，不会发生爆燃安全事故，用光纤远距离测试，更可使测定仪中的部件不受潮气或有害气体的侵蚀，工作可靠，使用寿命长；使用时间扩展电路，提高了测量精度。
Claims (3)
1、一种密封杆式激光液位计，包含一端封闭的细长空心探测杆(1)和密封封头(2)，其特征在于所述空心探测杆(1)内设一磁浮子(4)，外面套一由环形浮子(3)和嵌在其内的小磁环(8)组成的环型磁浮子，所述磁浮子(4)上表面有反光层(9)，所述两个磁浮子(3、4)极性相对，所述封头(2)上装有测定仪(7)和测定仪(7)包含的激光器(5)和探测器(6)，所述测定仪(7)由单片机、连接在所述单片机上的显示器和连接激光器(5)和探测器(6)的时间扩展电路组成，所述激光器(5)设在所述测定仪(7)与所述封头(2)连接的端面中央，其周围设置若干所述探测器(6)，在所述封头(2)上对应的设有若干联接孔(10)。
2、根据权利要求1的激光光纤液位仪，其特征在于所述时间扩展电路中有一个输入端连接在单片机上的门电路一，该门电路一的输出端连接所述激光器，所述探测器(6)经过放大电路和延时电路后分别送入计数器的输入端和门电路二的一个输入端，所述计数器的输出端和门电路二的另一个输入端并联后连接到单片机，所述门电路二的输出端连接到所述门电路一的另一个输入端。
3、根据权利要求2的激光光纤液位仪，其特征在于所述测定仪(7)放置在远离所述封头(2)的地方，所述激光器(5)连接发射光纤(11)，所述发射光纤(11)的另一端插入所述联接孔(10)的中心孔中，所述若干探测器(6)连接若干接收光纤(12)，所述若干光纤(12)的另一端插入所述联接孔(10)的周边孔中。
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