CN210513325U - 一种漂浮式液位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种漂浮式液位计，所述漂浮式浮筒设置于所述稳流管内，所述测量盒设置于所述稳流管上端，所述底座设置于所述测量盒内，且所述漂浮式浮筒通过一顶针连接所述称重传感器，所述测量盒和所述底座上均设有用于穿过顶针的测量孔；所述底座上设有旁路孔。本实用新型提供的漂浮式液位计中，采用称重传感器进行液位的测量，其不仅精度高，而且通过采用漂浮式的浮筒测量原理，还避免了液体蒸汽对测量结果的影响，具有测量稳定性高的优点。

Description

一种漂浮式液位计

技术领域

本实用新型涉及液位测量设备领域，尤其涉及一种漂浮式液位计。

背景技术

在物联网和工业控制领域，常常需要对实际液位进行检测，以实现对液位的监视与控制。常见的液位计的种类及其实现原理如下：

波形反射类：如超声波液位计、雷达液位计。检测的原理是通过使用传感器(超声波或雷达等)检测液面与传感器器件的距离，根据槽深换算出实际的液位。

流体静力学类：如压差式液位计、投入液位计。检测原理是通过使用压力敏感元件，检测出不同液位时水的压力，利用压强＝压力/面积,换算出实际的液位。

浮力原理类：如浮子液位计，浮筒液位计。浮子液位计检测原理是浮子的位置随液位的高低变化，当浮子在不同的位置时，浮子所在位置的磁簧开关闭合，引起串联电阻个数的变化，通过阻值的变化，间接反映实际液位的高低；浮筒液位计是利用不同的液位时，置入被测液体中的浮筒所受的浮力不同来检测液位的。

一般的工业环境下，常用的液位计已经能很好的实现液位监控的目的，但是在一些特定的使用场景，如在化工和电镀等领域，传统的液位计存在以下一个或多个缺点：

精度不高：如浮子式液位计，虽然能够适应不同的环境，但是测量精度为±10mm左右，同时输出的信号线性度不好，呈阶梯形。

稳定性不好：如波形反射类的超声波传感器，实际使用中，当检测加热槽的温度时，极不稳定。原因有两方面，一是水面在波动，二是液面有一层水蒸气。

环境适应性差：如投入式液位计，由于测压力的部分，为金属材质，在强酸，强碱或腐蚀性比较强的液体中是不能使用的。

实用新型内容

实用新型为解决现有的液位计测量精度低、输出信号线性度不好的问题，所采用的技术方案是：一种漂浮式液位计，包括：稳流管、漂浮式浮筒、测量盒、底座、称重传感器和测量电路板，所述漂浮式浮筒设置于所述稳流管内，所述测量盒设置于所述稳流管上端，所述底座设置于所述测量盒内，所述称重传感器和所述测量电路板均设置于所述底座上，且所述漂浮式浮筒通过一顶针连接所述称重传感器，所述测量盒和所述底座上均设有用于穿过顶针的测量孔。

进一步改进为，所述底座上设有旁路孔，所述旁路孔一端连通所述测量孔，另一端连通到所述测量盒外。

进一步改进为，所述旁路孔直径大于所述测量孔直径。

进一步改进为，所述旁路孔至少为一个。

进一步改进为，所述稳流管的上部设有连通所述稳流管内腔的排气孔。

进一步改进为，所述排气孔至少为一个。

进一步改进为，所述排气孔为两个，且两个所述排气孔之间具有高度差。

进一步改进为，所述稳流管下端设有限位孔。

进一步改进为，所述稳流管下端设有进水孔。

实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的漂浮式液位计中，采用称重传感器直接测得浮筒受到浮力作用后顶针对称重传感器作用力的变化，进行进而测得液位，其不仅精度高，而且通过采用漂浮式的浮筒测量原理，还避免了液体蒸汽对测量结果的影响，具有测量稳定性高的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的漂浮式液位计结构示意图；

图2为本实用新型的漂浮式液位计爆炸结构示意图；

图3为本实用新型的漂浮式浮筒及稳流管剖视图；

图4为本实用新型的底座结构示意图；

图5为本实用新型的测量盒壳体结构示意图；

图6为本实用新型的稳流管结构示意图；

图7为本实用新型的旁路孔结构示意图；

图8为图7中A-A向剖视图。

具体实施方式

现在结合附图对实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明实用新型的基本结构，因此其仅显示与实用新型有关的构成。

在实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，实用新型提供了一种漂浮式液位计，包括：稳流管1、漂浮式浮筒2、测量盒3、底座4、称重传感器5和测量电路板(图中未示)，所述漂浮式浮筒2设置于所述稳流管1内，所述稳流管1的顶端固定安装有安装板6，所述测量盒3为一密封盒体，该测量盒3通过螺栓或其它固定方式安装于所述稳流管1上端的安装板6上，所述底座4设置于所述测量盒3内，所述称重传感器5和所述测量电路板均设置于所述底座4上，且所述漂浮式浮筒2通过一顶针8连接所述称重传感器5，如图4和图5所示，所述测量盒3和所述底座4上均设有用于穿过顶针的测量孔7。称重传感器5与测量电路板相连接。其中，本液位计在使用过程中，漂浮式浮筒的重力始终小于或等于其所受到的浮力。本技术方案中的测量盒3由壳体31和上盖32通过连接构成。顶针以螺纹连接方式连接于漂浮式浮筒顶端。

所述底座4上设有旁路孔42，所述旁路孔42一端连通所述测量孔7，另一端连通到所述测量盒3外。本实用新型提供的漂浮式液位计中，安装有电子设备及电路板的底座上开设有与测量孔连通的旁路孔，这样，通过底座测量孔底端进入大量腐蚀性气体基本通过旁路孔逸散到测量盒外，只会有很少的一部分从底座测量孔顶端进入到测量盒内，这样便大大减少了进入到测量盒内的腐蚀性气体量，延长了本液位计的使用寿命，降低大量维护成本。

本液位计在使用时，稳流管置于被测液体中，而测量盒时始终保持在液面之上的。其中，漂浮式浮筒在使用过程中，其重力始终小于或等于浮力，即顶针是始终处于被漂浮式浮筒向上顶起的状态，随着液位变化，顶针上的应力会随之发生变化，进而，称重传感器上所受到的顶针的向上的推力便会发生变化，称重传感器在受力发生变化时，其输出的信号数值会随着受力的变化而发生相应的线性的变化，同时，称重传感器的精度能够达到0.1g甚至更高。在一具体应用例中，当称重传感器的精度为0.1g，浮筒直径为32mm时，经计算，本液位计能够测出±0.125mm液位的变化。

本实用新型提供的漂浮式液位计中，采用称重传感器直接测量浮筒受到浮力作用后重量的变化，其不仅精度高，而且通过采用了漂浮式的浮筒测量原理，还避免了液体蒸汽对测量结果的影响，具有测量稳定性高的优点。

进一步改进为，所述旁路孔42直径大于所述测量孔7直径。因本液位计中的底座4底部与测量盒3之间是紧密接触的，因此不会有腐蚀性气体穿过测量盒3上的测量孔7从底座4底部与测量盒3之间进入到测量盒内，从测量孔进入的腐蚀性气体会沿测量孔上升，当气体进入到旁路孔42与测量孔7的连通处时，由于旁路孔42直径大于测量孔7，而且旁路孔42的另一端连通的是测量盒外的开放空间，而测量孔7连通的是测量盒内的相对密闭的空间，因此，大量的腐蚀性气体会从压力较小的旁路孔42逸散到测量盒外，只有很少的一部分气体会进入到测量盒内。

如图7和图8所示，为了进一步减少通过测量孔7进入到测量盒3内的腐蚀性气体量，本液位计进一步改进为，所述旁路孔42至少为一个。具体地，旁路孔42可设置为两个，两个旁路孔42可沿测量孔7延伸方向依次设置，且这两个旁路孔42的外侧开口方向可在测量盒的同一侧，也可在不同侧；或者两个旁路孔42连通测量孔7的同一处。

进一步改进为，所述测量盒3侧壁上设有一端插入所述旁路孔42内，另一端连通所述测量盒3外的连接管9，且所述测量盒3上开设有用于穿过连接管9的孔。为了防止旁路孔42排出的腐蚀性气体通过底座与测量盒侧壁之间的间隙进入到测量盒内，本技术方案中通过连接管9将旁路孔42直接连通到测量盒外，进一步避免了腐蚀性气体逸散到测量盒内腐蚀电子设备。

进一步改进为，所述稳流管1的顶端密封，但同样开设有用于穿过顶针的测量孔6。从而避免了稳流管内的水蒸气大量进入到测量盒内，对电路及称重传感器产生腐蚀。

进一步改进为，所述测量孔6直径为0.2mm-5mm。为了避免稳流管内的水蒸气通过测量孔大量进入到测量盒内，本技术方案中的测量孔通常以能够穿过顶针为宜，不宜直径过大，在实际使用过程中根据顶针直径不同，测量孔的直径通常在0.2mm-5mm之内。

如图6所示，进一步改进为，所述稳流管1的上部设有连通所述稳流管1内腔的排气孔11。为了使本液位计使用时，防止产生气穴而使测量不准，稳流管内的液体液位变化更加稳定，且与外界液位同步变化，本技术方案中，在稳流管的上部开设有排气孔，一般液位上升时通过该排气孔排气，液位下降时通过该排气孔吸入气体，用以确保稳流管内外的液体液位实时同步变化，始终保持一致。

进一步改进为，所述排气孔11至少为一个。具体地，为避免液位变化较为迅速时，单个进气孔排气较慢，造成稳流管内液位变化相对稳流管外的液位变化较为迟滞，造成液位计的实时测量结果不准确，本技术方案中将排气孔设置为两个，以避免上述问题的发生。

进一步改进为，两个所述排气孔11之间具有高度差。为了避免液位高于排气孔而导致无法向稳流管外排气，造成液位测量失准，本技术方案中的两个排气孔中，其中一个排气孔的开设位置靠近安装板，即稳流管的最顶端，而另一个排气孔的位置要低些。

如图6所示，进一步改进为，所述稳流管1下端设有限位孔14。为了避免所测液体液位异常过低时，浮筒重力大于其所受浮力，或者在本液位计未放入液体内进行液位测量时，此时，顶针作用在称重传感器上的力大于称重传感器的量程，导致称重传感器损坏，本技术方案中，在液位计使用时，通过螺栓穿过限位孔，限制了浮筒能够下降的最低位置，以确保浮筒作用在顶针上的作用力不会超过称重传感器的量程。

如图6所示，进一步改进为，所述稳流管1下端还设有进水孔15，进水孔15可以为一个，也可以为周向设置于稳流管下端靠近端口的位置。用以使的所测液体液位上升时，稳流管1内的进水更加顺畅。

进一步改进为，所述稳流管1和所述漂浮式浮筒2均采用非金属材质。在化工或电镀行业所用的液位计测量的液体通常为具有一定腐蚀性的液体，为了使得本液位计能够适用于包括腐蚀性液体在内的不同液体液位的测量，本技术方案中的稳流管和浮筒均采用了非金属材质。

本液位计中，稳流管1与测量盒3采用可拆卸的连接方式连接，这样，在运输过程中，可将稳流管与测量盒拆分开，以便于运输。

本液位计中，测量电路板安装在底座4上的安装槽41内，且为了表面其被腐蚀性气体腐蚀，测量电路板需用密封材料密封于安装槽内。同时，底座采用绝缘和耐腐蚀的材料，如电木板、PP等。

以上述依据实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种漂浮式液位计，其特征在于，包括：稳流管、漂浮式浮筒、测量盒、底座、称重传感器和测量电路板，所述漂浮式浮筒设置于所述稳流管内，所述测量盒设置于所述稳流管上端，所述底座设置于所述测量盒内，所述称重传感器和所述测量电路板均设置于所述底座上，且所述漂浮式浮筒通过一顶针连接所述称重传感器，所述测量盒和所述底座上均设有用于穿过顶针的测量孔。

2.根据权利要求1所述的漂浮式液位计，其特征在于，所述底座上设有旁路孔，所述旁路孔一端连通所述测量孔，另一端连通到所述测量盒外。

3.根据权利要求2所述的漂浮式液位计，其特征在于，所述旁路孔直径大于所述测量孔直径。

4.根据权利要求3所述的漂浮式液位计，其特征在于，所述旁路孔至少为一个。

5.根据权利要求1所述的漂浮式液位计，其特征在于，所述稳流管的上部设有连通所述稳流管内腔的排气孔。

6.根据权利要求5所述的漂浮式液位计，其特征在于，所述排气孔至少为一个。

7.根据权利要求6所述的漂浮式液位计，其特征在于，所述排气孔为两个，且两个所述排气孔之间具有高度差。

8.根据权利要求1所述的漂浮式液位计，其特征在于，所述稳流管下端设有限位孔。

9.根据权利要求1所述的漂浮式液位计，其特征在于，所述稳流管下端设有进水孔。

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