CN2067400U - 浮子式码带液位计 - Google Patents

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高秀珍
尹宝泉
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Abstract

在液位计的检测传动机构中，一条编码带随着浮子的升降而按一定比值移动，并能在任意位置给出一个与浮子升降位置相应的固定编码，其编码信号由信号检测头检出，经信号处理电路转换，通过显示仪显示液位高度。

Description

本实用新型属于测量仪表，用于检测容器内部的液位高度。
CN88200398中介绍的玻璃管液位仪有四点不足之处：第一，由于主测元件为一根与浮子同步升降的不锈钢带，即二者位移量的比值i＝1：1，这对于检测零至数十米大量程的液位计来讲，会因钢带长度的增加而导致制码误差的扩大；第二，它通过将发射光和接收光置于同一方位的“玻璃管取样器”采集不锈钢带上面的信息，玻璃管取样器实质上是一种反射式光纤信号检测头，通过刻印在不锈钢带上面明暗相间的编码图形所产生的两种不同的“反射光”代表循环码的“1”和“0”两个状态，因此光信号易受温度、湿度和光电元件性能变化的影响；第三，刻印在不锈钢带上面的编码图形因摩擦、老化、腐蚀的原因，会使光信号受到干扰；第四，增设的两根补偿链导致液位仪结构复杂。
本实用新型的目的，是提供一种性能稳定，分辨力好的一种新型液位仪。
本实用新型的目的是以下述方式来实现的：在液位计检测传动机构中，通过采用动滑轮变速方式，使一条编码带随着浮子的升降而按一定比值移动，编码带的移动量与浮子直线位移量的比值i＝ 1/(2n) ，n为动滑轮数。编码带在移动的同时，能在任意位置给出一个与浮子升降位置相应的编码（亦即数字码），编码图形是由“透光与非透光孔”组成的若干条数码道构成，它是用透光与不透光两种状态代表编码的“1”和“0”两个状态。编码带上的编码信息是采用将“光纤发送端头”和“光纤接收端头”分别置于编码带透光孔两侧的“透射式光纤信号检测头”的检出方式，将编码信息以光信号或电信号的方式传输至二次仪表中的信号处理电路并显示出液位高度。
图1为本实用新型的工作原理图，它主要由浮子（1）、导向钢丝绳（2）、传动带（3）、导向滑轮（4）、动滑轮（5）、编码带（6）、恒力弹簧装置（A）、透射式光纤信号检测头（7）、仪表箱观察孔（8）、仪表箱（9）和固定标尺（10）等部分组成。浮子（1）随着液位变化的同时，通过传动带（3）、导向滑轮（4）和动滑轮（5）带动编码带（6）按一定比值移动，例如，在检测传动机构中只采用一个动滑轮（5）变速、当浮子（1）由零位上升至20米位置时，编码带（6）的移动量：L＝20· 1/(2n) ＝20· 1/(21) ＝10米，因此在同样量程下编码带的移动量L与CN88200398中提出的传动方式缩短了一倍（或若干倍）。编码带（6）上面的编码信息采用透射式光纤信号检测头（7）的检出方式，将编码信息以光信号或电信号方式传输至二次仪表（11）中的信号处理电路并显示出液位高度。在编码带（6）上面刻印有与编码信息相应的刻度数，通过与固定标尺（10）相配合，工作人员可通过仪表箱观察孔（8）直观读出液位高度。恒力弹簧装置（A）是用于保证检测传动机构中各力的平衡，它主要由码带收放轮（12）、盘簧（13）又称恒力弹簧、盘簧轮（14）和（15）等主要部分组成。浮子（1）上升时，编码带（6）的张力减小、松弛，使系统受力不平衡，盘簧（13）作相应的收卷，使编码带（6）张紧，使系统重新平衡；当浮子（1）下降时，编码带（6）的张力增大，使系统受力不平衡，这时盘簧（13）反卷，而达到力的重新平衡。
图2是一种以输出光信号为目的的《透射式光纤信号检测头》工作原理和二次仪表（11）中信号处理电路方框图。它的特点是在仪表箱（9）中做到无电源工作，适用于防爆工作环境。透射式光纤信号检测头它主要包括光纤组合器（17）及分别置于编码带（6）透光孔两侧的“光纤发送端头C”和“光纤接收端头B”。光源S发射的光经发送光纤束（16）的传输至光纤发送端头C，光束穿过编码带（6）透光孔至光纤接收端头B，光信号通过接收光纤束（18）传输至二次仪表（11）中的光电接收器G，经信号处理电路转换由显示仪（24）显示出液位高度。二次仪表（11）中的信号处理电路，它主要包括电源（25）光源（S）、光电接收器（G）、放大器（19）、幅度补偿（20）、销存（21）、译码（22）、电平转换（23）和显示仪（24）等部分。
图3是一种以输出电信号为目的的《透射式光纤信号检测头》工作原理和二次仪表（11）中信号处理电路方框图。它与图2的区别就在于光源S和光电接收器G属于透射式光纤信号检测头的组成部分，电信号通过金属导线（25）传输至二次仪表（11）中的信号处理电路。
图4是编码带（6）上面的编码图形说明。图中（26）为数码道、（27）为透光孔、（28）为非透光孔、（29）为刻度数。
图5是一种可代替恒力弹簧装置（A）功能的配重（33）装置。编码带（6）通过导向滑轮（30）、传动带（31）和导向滑轮（32）与配重（33）连接。为克服浮子（1）因升降位置变化引起的测量误差，编码带（6）单位长度重量与传动带（3）和（31）单位长度重量之间的关系，应通过受力分析由计算确定。
图1代本实用新型说明书摘要附图

Claims (3)

1、一种浮子式码带液位计，它的编码带是随着浮子的升降而按一定比值移动，并能在任意位置给出一个与浮子升降位置相应的编码，编码信号由信号检测头检出，经二次仪表中信号处理电路转换，由显示仪显示出液位高度，其特征在于：①检测传动机构中的动滑轮，使编码带(6)随着浮子(1)的升降而按一定比值移动；②编码带(6)上面的循环码的编码图形是由“透光与非透光孔”组成的若干条数码道构成；③透射式光纤信号检测头(7)中的“光纤发送端头C”和“光纤接收端头B”是分别置于编码带(6)透光孔的两侧，并在光纤组合器(17)中组合排列。
2、根据权利要求1所述的液位计，其特征在于编码带（6）的移动量与浮子（1）直线位移量的比值i＝ 1/(2n) ，n为动滑轮数。
3、根据权利要求1所述的液位计，其特征在于编码带（6）上面刻印有与编码信号相应的刻度数。
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