CN201672954U - 机电式高精度液位测量仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机电式高精度液位测量仪，旨在提供一种精度高，结构简单，可靠性好，价格便宜的储罐液位测量装置。它是由电机、减速机、编码器、丝杠、螺母、液位传感器、支撑架、支撑架、传感器位移装置、平衡装置、储罐、接近开关和控制器构成；所述的传感器位移装置包括螺母和固定在螺母上的导向杆以及固联在导向杆上的液位传感器，导向杆穿过支撑架上的导向孔；所述的平衡装置包括平衡块、钢丝绳和滑轮；支撑架和支撑架固定于储罐的内壁上，编码器固联在电机尾轴上，电机和减速机固联在支撑架上，丝杠上端与减速器的输出轴连接，下端与支撑架固联，螺母上安装有导向杆，导向杆通过支撑架的导向孔导向。本实用新型具有测量精度高、操作简便、价廉、安全等优点。
Description
技术领域
本发明是关于测量液位的仪表装置，更具体的说，本发明涉及一种高精度液位测量仪。
背景技术
目前，高精度液位测量系统在全世界应用较为普遍的是美国罗斯蒙特公司HTG系统，该系统的核心部件是高精度智能压力变送器，这种传感器其内置的存储器存有多条温度补偿曲线，以克服HTG系统中变送器因温度变化带来的误差，精度可达0.05％FS以下，适用原油储罐中的液位检测，其不足之处是HTG系统价格昂贵一直很难为国内大多数企业所接受。如中国专利公开号CN2067824U公开的是一种光栅式储罐液位测量仪，它是由浮筒、牵引绳、导向绳、滑轮组、光栅尺、电缆、接口和计算机等零部件组成，下方设有重锤的浮筒通过牵引绳悬吊在液体储罐中，挂有重锤、固定在储罐顶部的导向绳置于焊在浮筒两侧的导向耳中，滑轮组上装有可将位移信号转为脉冲信号的光栅尺，光栅尺通过电缆与可将脉冲信号转换成数字信号的接口连接，由计算机计算出液位高度，其不足之处是浮筒吃水深度变化较大，传动稳定性差，定位精度不高，测量误差偏大。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供一种精度高，结构简单，可靠性好，价格便宜的机电式高精度液位测量仪。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现，本发明是由电机2、减速机3、编码器1、丝杠11、螺母9、液位传感器13、支撑架4、支撑架6、传感器位移装置、平衡装置、储罐15、接近开关5和控制器构成；所述的传感器位移装置包括螺母9和固定在螺母9上的导向杆10以及固联在导向杆10上的液位传感器13，导向杆10穿过支撑架6上的导向孔，在初始位置状态，传感器位移装置在储罐15顶部由接近开关5定位；所述的平衡装置包括平衡块12、钢丝绳7和滑轮8，滑轮8固定于储罐15的顶部，钢丝绳7一端与螺母9相联，另一端与平衡块12相联；支撑架4和支撑架6固定于储罐15的内壁上，编码器1固联在电机2尾轴上，电机2和减速机3固联在支撑架4上，丝杠11上端与减速器3的输出轴连接，下端与支撑架6固联，螺母9上安装有导向杆10，导向杆10通过支撑架6的导向孔导向；支撑架4、支撑架6安装在储罐15的内壁上；电机2、编码器1、接近开关5、液位传感器13的信号线和动力线与控制器连接。
所述的电机2为防爆电机或步进电机或为带锁紧装置的电机；所述的传感器位移装置中固联在导向杆10上的液位传感器13的数量为1-10个，液位传感器13为微差压传感器。所述的控制器以单片机为核心，液位传感器的信号经A/D转换接入单片机，编码器的信号接入单片机内部的计数器T0，接近开关5接入单片机P0口，单片机的输出口与固态继电器相接，用于驱动电机，单片机的输出口通过显示驱动电路驱动显示器和键盘。
本发明与现有技术相比的有益效果是：1.机电机构简单，操作安全可靠。2.测量精度可以达到毫米级。3.测量装置成本低。
附图说明
图1为机电式高精度液位测量仪结构简图；
图中：编码器1 电机2 减速机3 支撑架4 接近开关5 支撑架6 钢丝绳7 滑轮8螺母9 导向杆10 丝杠11 平衡块12 液位传感器13 液位传感器14 储罐15
图2为本发明的控制器方框图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1示，石油储罐一般高度在10米左右，而丝杠11越长，加工工艺越复杂，且总体误差较大，所以优选方案将丝杠11设计成2米长，螺母9上安装两根8-10米长的导向杆10，导向杆10上每隔2米距离固联一个液位传感器13，一共串联5个；这样在使用2米长的丝杠11进行传动情况下，测量仪可以在10米范围内精确测量储罐液位。
测量前，电机2旋转带动丝杠11旋转，螺母9向上运动，当螺母9顶端靠近接近开关5时触发开关，单片机接近开关5控制电路收到触发信号，并同时发出停止电机旋转信号，电机2停止，调零结束，即是检测的基准点。接近开关5距灌底的高度已知，液位传感器13距接近开关5的位置已知。
测量时，电机2驱动丝杠11带动螺母9向下运动，5个液位传感器也同时向下移动。编码器1与电机同轴联接，编码器2可以检测出丝杠11的旋转圈数，检测到的脉冲数据输入到单片机，通过单片机的运算能得到丝杠11的位移距离S。
测量过程中，单片机自上而下在线巡检5个液位传感器的信号变化量，并将信号输入到控制器中进行运算，可以求出介质每个毫米液位状态下的密度梯度、质量变化值和油水分界面(对原油介质)。测量完后，传感器位移装置回到储罐15顶部由接近开关5复位。
为了减小电机功率，增加防爆安全性，增加丝杠副自锁性能，本发明中设计了由平衡块12、滑轮8和钢丝绳7组成的平衡装置，用来平衡螺母副、导向杆和5个微差压传感器等的重量。
Claims (6)
1.一种机电式高精度液位测量仪，其特征是由电机(2)、减速机(3)、编码器(1)、丝杠(11)、螺母(9)、液位传感器(13)、支撑架(4)、支撑架(6)、传感器位移装置、平衡装置、接近开关(5)和控制器构成；所述的传感器位移装置包括螺母(9)和固定在螺母(9)上的导向杆(10)以及固联在导向杆(10)上的液位传感器(13)，导向杆(10)穿过支撑架(6)上的导向孔，在初始位置状态，传感器位移装置在储罐(15)顶部由接近开关(5)定位；所述的平衡装置包括平衡块(12)、钢丝绳(7)和滑轮(8)，滑轮(8)固定于储罐(15)的顶部，钢丝绳(7)一端与螺母(9)相联，另一端与平衡块(12)相联；支撑架(4)和支撑架(6)固定于储罐(15)的内壁上，编码器(1)固联在电机(2)尾轴上，电机(2)和减速机(3)固联在支撑架(4)上，丝杠(11)上端与减速器(3)的输出轴连接，下端与支撑架(6)固联，螺母(9)上安装有导向杆(10)，导向杆(10)通过支撑架(6)的导向孔导向；支撑架(4)、支撑架(6)安装在储罐(15)的内壁上；电机(2)、编码器(1)、接近开关(5)、液位传感器(13)的信号线和动力线与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的机电式高精度液位测量仪，其特征是，所述的电机(2)为防爆电机。
3.根据权利要求1所述的机电式高精度液位测量仪，其特征是，所述的电机(2)为步进电机。
4.根据权利要求1所述的机电式高精度液位测量仪，其特征是，所述的电机(2)为带锁紧装置的电机。
5.根据权利要求1所述的机电式高精度液位测量仪，其特征是，所述的传感器位移装置中固联在导向杆(10)上的液位传感器(13)的数量为1-10个。
6.根据权利要求1所述的机电式高精度液位测量仪，其特征是，所述的液位传感器(13)为微差压传感器。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102253055A (zh) * | 2011-04-27 | 2011-11-23 | 中国计量学院 | 具有周期性花纹图案的表面缺陷检测装置与方法 |
| CN110209079A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-09-06 | 北京瑞赛长城航空测控技术有限公司 | 精准定位密度测量装置 |
| CN112556784A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-03-26 | 李庆飞 | 一种液面蒸发测量装置 |
| CN114018368A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-02-08 | 连云港市计量检定测试中心 | 一种油水界面仪校准装置 |
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