CN201532232U - 圆筒弹性元件的浮筒液位计 - Google Patents

Abstract

一种圆筒弹性元件的浮筒液位计，在壳体(3)内装有弹性元件(4)，在弹性元件内(4)装有杠杆(2)，下端装有内浮筒(1)，在杠杆(2)上部装有机械阻尼装置(5)，在杠杆(2)顶端装有传感器(6)，传感器(6)信号输出端联接微处理器(7)、显示器(8)。弹性元件采用圆筒弹性元件，传感器采用测力传感器或霍尔线性位移传感器，圆筒弹性元件采用薄壁圆筒或厚壁圆筒均可，内部压力对弹性元件产生的形变较小，并延长传感器的使用寿命、提高测量精度，该浮筒液位计具有结构简单，密封可靠，安装调试方便等优点。

Description

圆筒弹性元件的浮筒液位计

技术领域

本实用新型涉及一种液体物料液位高度测量的液位仪表，具体说涉及一种浮筒液位计。

背景技术

日前的浮筒液位计是由内浮筒、杠杆、弹性元件、传感器、信号处理器及显示装置组成，工作原理是测量液体对内浮筒产生浮力，将作用力通过传感器检测浮筒液位变化，将电信号传递给微处理器，再由微处理器将计算结果传至显示器并输出4～20mA信号。

目前浮筒液位计有以下三种结构：

1、在特制薄壁圆筒体上安装应变片式测力传感器，检测介质液位变化对浮筒的浮力的变化。

上述形式：在特制薄壁圆筒体上按装应变片测力传感器，该圆筒应变片安装难于保证上下平齐和左右对称，影响测量精度，特制薄壁圆筒加工工艺性不好，在圆筒上粘贴应变片薄壁圆筒受内部工作压力作用产生变形，影响传感器测量精度，不适合做高压型，由于紧贴在与介质直接接触薄壁圆管外壁，容易受温度影响，所以不易于做成高温型，另外由于直接接触测量，当受到大的外力作用时容易造成传感器损坏。

2、采用薄金属片做弹性元件，杠杆一端安装内浮筒，另一端安装测力传感器，检测介质液位变化对浮筒的浮力的变化。

上述形式：采用薄金属片做弹性元件，杠杆一端安装内浮筒，另一端安装测力传感器，应变片安装难以保证上下平齐和左右对称，影响测量精度，而且由于直接接触测量，当受到大的外力作用时容易造成传感器损坏。薄金属片做弹性元件，受内部工作压力作用产生变形，影响传感器测量精度，不适合做高压型。

3、采用的是霍尔线性位移传感器，使用的弹性元件是扭力管结构。

上述形式：采用的是测量位移传感器，浮筒液位计采用非接触式霍尔线性位移传感器，使用的弹性元件采用的是扭力管结构。该结构需要在扭力管一端做支点，加工及装配工艺性不好。

发明内容

针对现有浮筒液位计存在的缺陷，本实用新型提供一种结构简单、应用可靠，加工及装配工艺性良好，在杠杆一端安装测力传感器或非接触式霍尔线性位移传感器，弹性元件采用薄壁圆筒或厚壁圆筒做弹性元件的浮筒液位变送器。

解决上述技术问题所采取的具体技术措施：一种圆筒弹性元件的浮筒液位计，包括信号处理及显示装置，其特征是：在壳体(3)内装有圆筒弹性元件(4)，在圆筒弹性元件内(4)装有杠杆(2)，在杠杆(2)的下端装有内浮筒(1)，在杠杆(2)上部装有机械阻尼装置(5)，在杠杆(2)顶端装有与内浮筒(1)位置方向相一致的检测传感器(6)，传感器(6)信号输出端联接微处理器(7)、显示器(8)。

所说的传感器为测力传感器或位移传感器。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用测力传感器或霍尔线性位移传感器，弹性元件采用薄壁圆筒或厚壁圆筒，结构简单，加工及装配工艺性良好，密封性好，应用可靠，适于制造高温、高压型浮筒液位计。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图。

图2是实施例2的结构示意图。

图3是实施例2测量原理示意图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的结构。

实施例1一种圆筒弹性元件的浮筒液位计，如图1所示，在壳体3内装有圆筒弹性元件4，在圆筒弹性元件内4装有杠杆2，在杠杆2的下端装有内浮筒1，在杠杆2上部装有机械阻尼装置5，在杠杆2顶端装有与内浮筒1位置方向相一致的双孔悬臂梁称重传感器(电阻应变片应变片式力传感器)6，双孔悬臂梁称重传感器6信号输出端联接微处理器7、显示器8。

弹性元件采用薄壁圆筒或厚壁圆筒，当检测介质液位变化对浮筒的浮力产生变化，测力传感器将测得的浮力变化数据传送至微处理器，按传统的测量方法计算出液位结果。

实施例2一种圆筒弹性元件的浮筒液位计，采用的传感器为非接触式霍尔线性位移传感器，结合附图说明本实用新型的结构和测量方法。如图2所示，在壳体3内装有圆筒弹性元件4，圆筒弹性元件采用薄壁圆筒或厚壁圆筒均可。厚壁圆筒提高密封的可靠性和抗过载能力。在圆筒弹性元件内4装有杠杆2，在杠杆2的下端装有内浮筒1，在杠杆2上部装有机械阻尼装置5，在杠杆2顶端装有与内浮筒1位置方向相一致的检测位移磁钢9，在检测位移磁钢9相对应位置装有霍尔线性位移传感器6，霍尔线性位移传感器6信号输出端联接微处理器7、显示器8。

上述浮筒液位计工作原理，如图3所示，由于在杠杆2一端安装内浮筒1，液体液位发生变化，液体浸入浮筒液位也发生变化，液体对内浮筒1产生的浮力发生改变，浮力的改变将使杠杆2一端产生位移，同时带动杠杆2另一端产生位移变化，由霍尔线性位移传感器6测得的位移距离转换成电信号，霍尔线性位移传感器6发出的电信号经过A/D转换器将信号输入微处理器，经过微处理器7的线性修正得出与液位相对应的线性液位值，在显示器8上显示，并输出4～20mA信号。

测量数据的计算是根据悬臂梁公式，悬臂梁一端的挠度f_A

$f_A=\frac{{\mathrm{Pl}}^3}{3\mathrm{EI}}$

P为悬臂梁一端受的作用力(内浮筒浮力)。

由以上公式可以看出，内浮筒受液体浮力作用力后，杠杆产生的位移，根据杠杆原理，杠杆另一端的位移与杠杆受力端的位移成正比，也就是如下：

L＝C′P

式中：

L为杠杆另一端的位移；

C′为常数；

P为内浮筒浮力。

以上公式可以看出杠杆端头的位移与内浮筒浮力成正比。

Claims (3)

1.一种圆筒弹性元件的浮筒液位计，包括信号处理及显示装置，其特征是：在壳体(3)内装有圆筒弹性元件(4)，在圆筒弹性元件内(4)装有杠杆(2)，在杠杆(2)的一端装有内浮筒(1)，在杠杆(2)上部装有机械阻尼装置(5)，在杠杆(2)另一端装有与内浮筒(1)浮力方向相一致的检测传感器(6)，传感器(6)信号输出端联接微处理器(7)、显示器(8)。

2.根据权利要求1所述的一种圆筒弹性元件的浮筒液位计，其特征是：所说的检测传感器为测力传感器。

3.根据权利要求1所述的一种圆筒弹性元件的浮筒液位计，其特征是：所说的检测传感器为位移传感器。

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