CN204269193U - 浮球钢索差动电容液位传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适合在大型工业罐体上使用的浮球钢索差动电容液位传感器。浮球钢索差动电容液位传感器由浮球，钢索，转向滑轮，配重或卷尺簧钢索收回器，传动轮，压紧轮，行星减速装置，联轴器，差动电容，恒力卷簧，驱动电路板，输出电缆和指示仪表组成，其特征是，差动电容转轴的一端销链接恒力卷簧，差动电容转轴的另一端销链接联轴器，联轴器销链接行星减速器，行星减速器销链接传动轮，传动轮摩擦链接钢索。浮球钢索差动电容液位传感器的有益效果是该系列液位计具有直观、醒目、防爆、防腐、大量程测量，低价格，少维护，维修方便等优点，并可将液位变化转换成4-20mA标准信号，实现远距离报警、控制、监测。

Description

浮球钢索差动电容液位传感器

技术领域

本实用新型涉及一种工业罐体上的液位指示装置，具体涉及一种适合在大型工业罐体上使用的浮球钢索差动电容液位传感器。

背景技术

在工业生产，特别是化工生产系统中贮有易燃易爆腐蚀介质的槽、罐、油田、油库等的平底锥盖的罐体，需要因为精确测量液位，以了解生产进度和效率。现有的液位测量主要有雷达或超声方法，浮球钢索方法，两种。比较两种测量方法，前一种雷达或超声液位计，运用精密测时原理测量，优点是测量准确，但缺点是价格昂贵；后一种浮球钢索方法液位计，运用液位浮球联动原理测量液位，优点是价格较低，缺点是测量精度较低。因此，需要研发一种测量准确，价格较低的液位计是现实的研究课题。

本发明人的专利产品--浮球连杆式差动电容液位传感器，其特点是测量精确，抗干扰能力强。浮球式差动电容液位传感器能应用在大型工业罐体领域吗？浮球式差动电容液位传感器要运用在工业大罐上，有两个技术问题要解决。其一，浮球的上下运动如何同差动电容的转动耦合？其二，如何解决二者量程的巨大不同，如前者运动距离达几十米；后者差动电容只有0-90度转角。

实用新型内容

为了克服现有公知的工业大罐液位测量的技术问题，本实用 新型给出一种浮球钢索差动电容液位传感器的技术方案。本实用新型浮球钢索差动电容液位传感器的技术方案是“保留已有的浮球钢索的廉价方式，液位与浮球联动；液位变化，浮球带动钢索移动，钢索通过传动轮变直线运动为角度变化(解决耦合问题)；角度变化经过减速装置(解决量程不同的问题)后，带动差动电容转动，转化为容量差的变化，容量差变化通过驱动电路，为0-5伏或4-20毫安的工业标准信号。”

浮球钢索差动电容液位传感器由浮球，钢索，转向滑轮，配重或卷尺簧钢索收回器，传动轮，压紧轮，行星减速装置，联轴器，差动电容，恒力卷簧，驱动电路板，输出电缆和指示仪表组成，其特征是，如图1所示，浮球与钢索连接，钢索过转向滑轮与配重或卷尺簧钢索收回器连接，传动轮和压紧轮与钢索摩擦链接，传动轮与行星减速装置销链接，行星减速装置销链接联轴器，联轴器链接差动电容，差动电容销链接恒力卷簧。

所述的浮球钢索差动电容液位传感器，其特征是，钢索的横截面是圆形，钢索的外敷一层弹性的塑料防腐膜。

所述的浮球钢索差动电容液位传感器，其特征是，传动轮和压紧轮的外轮侧是内半圆形凹槽，内半圆形凹槽内部有机械压制的凸形花纹，内半圆形凹槽的曲度与钢索外表面的防腐膜紧密配合。

所述的浮球钢索差动电容液位传感器，其特征是，如图2所示，差动电容电连接驱动电路板，驱动电路板电连接输出电缆，输出电缆电连接指示仪表。

工作原理说明：大型工业罐体，沿用浮球钢索联动原理，浮球动，钢索动，钢索的直线运动通过传动轮转变直线移动为角度转动，即完成直线耦合-角度转动。压紧轮的作用是增加摩擦力，传动轮和压紧轮的外轮侧的内半圆形凹槽内部的机械压制的凸形花纹，以及内半圆形凹槽的曲度与钢索外表面的防腐膜紧密配合，确保传动轮和钢索之间，无滑动摩擦。转动经过行星减速器减速(必要时，可再增加一级行星减速器，解决二者量程的巨大不同)后，经过联轴器带动差动电容转动，差动电容容量的变化，经过驱动电路板处理后，带动指示仪表显示液位高度。

附图说明

图1是本实用新型浮球钢索差动电容液位传感器的结构图。

图2是本实用新型浮球钢索差动电容液位传感器的电路图。

其中：1、浮球，2、钢索，3、转向滑轮，4、配重或卷尺簧钢索收回器，5、传动轮，6、压紧轮，7、行星减速装置，8、联轴器，9、差动电容，10、恒力卷簧，11、驱动电路板，12、输出电缆，13、指示仪表，14、大型工业罐体。

具体实施方式

以运城市丰喜新能源公司半坡甲醇汽油储存罐为例，浮球钢索差动电容液位传感器说明如下：如图1所示，甲醇汽油储存罐，罐体资料：罐体内部直径10米，高度31.4米。两个转向滑轮(3)均采用普通上悬挂转向滑轮。罐体上安装密封法兰，法兰座中心有一个圆孔，圆孔上部直对转向滑轮的切线方向。两个转向滑轮(3)之 间距离为1米，两个转向滑轮(3)之间连线成水平线。浮球(1)采用5升不锈钢圆球。钢索(2)，外径￠6毫米，外敷一层弹性的塑料防腐膜，长度34米。钢索(2)的一端链接浮球(1)，钢索(2)竖直向上穿过法兰，过转向滑轮(3)，转水平方向，一米距离后再次过转向滑轮，竖直向下。钢索(2)的另一端链接链接配重或卷尺簧钢索收回器(4)。传动轮(5)和压紧轮(6)是在钢索(2)的水平处与钢索(2)紧密接触的。传动轮(5)半径选用0.08米，传动轮(5)外轮侧的内半圆形凹槽小于3毫米，凸花纹为星点花纹。行星减速装置(7)的减速比选用300/1。这样可以确保浮球(1)运行30米，差动电容(9)转动角度小于90度。改变传动轮(5)的半径，或改变行星减速装置(7)的的减速比可以适应不同大型工业罐体(14)的高度各不相同。

预先设定，液位最低时，差动电容的一个电容的容量最小，另一个电容的容量最大；液位最高时，两个电容的容量变化更好相反，体现电容容量的差动作用。液位的改变，浮球上下运动，带动差动电容沿轴向转动，差动电容的容量比值变化。差动电容容量比值变化量经过运算放大器处理后，用模拟方式或数字方式显示液位高低信息，可以精确到高度的厘米级。实验数据：液位变化1厘米，差动电容处理后的是0.001，折合0.003方，即3升。由此可见，浮球钢索差动电容液位传感器的测量精度是较高的。

浮球钢索差动电容液位传感器的有益效果是该系列液位计具有防腐、大量程测量，低价格，少维护，维修方便等优点，并可将 液位变化转换成4--20mA标准信号，实现远距离报警、控制、监测。

Claims (4)

1.浮球钢索差动电容液位传感器由浮球，钢索，转向滑轮，配重或卷尺簧钢索收回器，传动轮，压紧轮，行星减速装置，联轴器，差动电容，恒力卷簧，驱动电路板，输出电缆和指示仪表组成，其特征是，浮球与钢索连接，钢索过转向滑轮与配重或卷尺簧钢索收回器连接，传动轮和压紧轮与钢索摩擦链接，传动轮与行星减速装置销链接，行星减速装置销链接联轴器，联轴器链接差动电容，差动电容销链接恒力卷簧。

2.根据权利要求1所述的浮球钢索差动电容液位传感器，其特征是，钢索的横截面是圆形，钢索的外敷一层弹性的塑料防腐膜。

3.根据权利要求1所述的浮球钢索差动电容液位传感器，其特征是，传动轮和压紧轮的外轮侧是内半圆形凹槽，内半圆形凹槽内部有机械压制的凸形花纹，内半圆形凹槽的曲度与钢索外表面的防腐膜紧密配合。

4.根据权利要求1所述的浮球钢索差动电容液位传感器，其特征是，差动电容电连接驱动电路板，驱动电路板电连接输出电缆，输出电缆电连接指示仪表。