CN211180666U - 一种粘性液体的液位控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粘性液体的液位控制系统；用于对液体罐内的液位进行控制，所述液体罐具有进液口以及出液口，所述进液口连接有进液开关；所述液位控制系统包括液位检测装置、控制装置；所述控制装置与所述液位检测装置连接，所述控制装置连接所述进液开关的控制端；其特征在于，所述液位控制系统还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌头以及搅拌电机；所述搅拌头位于所述液体罐内，所述搅拌电机位于所述液体罐外，所述搅拌电机的驱动端连接所述搅拌头；所述控制装置与所述搅拌电机电连接。本实用新型的控制系统可靠性、安全性高，采用多重保障确保液位检测准确以及减少溢液引发的停机及成本损失，也减少了操作人员的工作量。

Description

一种粘性液体的液位控制系统

技术领域

本实用新型涉及粘性液体的液位控制技术领域，特别是涉及一种粘性液体的液位控制系统。

背景技术

在液体的液位控制系统中，需要通过一定的技术手段对容器内的液体的液位进行检测，以此来实现自动该控制何时进液，何时停止进液；现有技术中的液位检测控制方法有的采用浮球液位开关的检测方式，其使用浮球或者浮筒等物体随着液位的变化在液体中上升或者下降，从而触发相应的检测元件的工作或者不工作来实现液位的检测。

当液位控制系统检测粘稠的液体(本实用新型用“粘性液体”来表述)时，如果粘性液体硬化或者结块，会造成粘性液体无法正常使用，并且硬化或者结块的粘性液体也会造成浮球或浮筒被黏住，从而无法准确的检测液位。

另外一般检测元件都具有电路元件，当检测元件受待液位检测的液体或者大气中的水汽影响可能会造成其内部电路元件的损坏，从而让检测元件失效而无法准确的对液位进行检测，尤其是当检测粘性液体时，一旦粘性液体溢出污染检测元件可能会造成检测元件的失灵。无论什么原因造成的无法准确检测液位，都可能会发生溢液的事故，不仅造成浪费，还会造成污染外部环境。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种粘性液体的液位控制系统，能够有效地防止粘性液体的硬化或者结块而影响液位检测精度，从而能够提高液位检测精度。本实用新型采用以下的技术方案实现：

一种粘性液体的液位控制系统，用于对液体罐内的液位进行控制，所述液体罐具有进液口以及出液口，所述进液口连接有进液开关；所述液位控制系统包括液位检测装置、控制装置；所述控制装置与所述液位检测装置连接，所述控制装置连接所述进液开关的控制端；

其特征在于，所述液位控制系统还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌头以及搅拌电机；所述搅拌头位于所述液体罐内，所述搅拌电机位于所述液体罐外，所述搅拌电机的驱动端连接所述搅拌头；所述控制装置与所述搅拌电机电连接。

具体地，所述搅拌头位于所述液体罐内的底部，所述搅拌头与所述液体罐的底部留有缝隙。

具体地，所述液位检测装置包括浮力件、连接杆、至少一个位置检测元件；各个所述位置检测元件位于所述液体罐外部，各个位置检测元件上下间隔设置；所述浮力件位于所述液体罐内，所述浮力件与所述连接杆连接，所述连接杆的顶端设置有用于与所述位置检测元件配合使用的配合附件；所述控制装置与各个所述位置检测元件电连接。

具体地，所述浮力件包括上下依次设置的上浮球以及下浮球，所述上浮球与所述下浮球通过钢丝绳连接，所述下浮球的比重重于所述上浮球；所述连接杆的底端固定安装有一挡板，所述挡板位于所述液体罐内，所述上浮球通过钢丝绳连接在所述挡板的底端；所述液体罐的上方具有开口，所述液体罐还具有盖体，所述盖体盖住所述液体罐的所述开口，所述挡板与所述盖体间还设置有弹性元件。

具体地，所述弹性元件为弹簧。

具体地，各个所述位置检测元件均为接近开关，所述配合附件为接近开关挡片。

进一步地，所述位置检测装置还包括位置检测元件的保护罩，所述保护罩具有用于容纳各个所述位置检测装置的密封的腔体。

具体地，各个所述位置检测元件均为接近开关，所述配合附件为接近开关挡片。

进一步地，所述位置检测装置还包括位置检测元件的保护罩，所述保护罩具有用于容纳各个所述位置检测装置的密封的腔体。

具体地，所述位置检测元件为两个，设置在上方的位置检测元件检测的液位是第一停止进液液位，设置在下方的位置检测元件检测的液位是进液液位；所述第一停止进液液位高于所述进液液位。

进一步地，所述液位控制系统还包括超高液位检测装置，所述超高液位检测装置与所述控制装置连接，所述超高液位检测装置检测的液位高于所述进液液位。

进一步地，其特征在于，所述搅拌装置还包括用于控制所述搅拌头的转速的减速器。

具体地，所述进液开关为气动阀。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型的液位控制系统采用搅拌装置，能够避免粘性液体的硬化或者结块而影响液位检测精度；同时将液位检测装置的电气部分与待测液体完全隔离开来，能够防止溢液对液位检测装置的电气部分的破坏；超高液位检测装置的设定能够防止当液位检测装置失灵而造成的溢液的风险。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的液位检测系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的液位检测系统的结构示意图以及局部放大图。

具体实施方式

为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，以下结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，给出了一种粘性液体的液位控制系统，用于对液体罐20内的粘性液体的液位进行控制，液体罐20具有进液口21以及出液口23，进液口21通过进液管道连接至外部的供液设备(图中未示)，所述进液管道设置有进液开关51，出液口23通过出液管道连接至外部的用液设备(图中未示)，所述出液管道设置有出液开关52，本实施例中出液开关52以及进液开关51均是气动阀，通过控制进液开关51的开闭可以控制对液体罐20进液或者停止进液，通过控制出液开关52的开闭可以控制对液体罐20出液或者停止出液；一般进液口21设置在液体罐20的罐体的上部，出液口23位于液体罐20的罐体的底端，图中未示；本实施例的液位控制系统不控制出液开关51的开闭。

本实用新型的液位控制系统包括液位检测装置、控制装置、搅拌装置；所述液位检测装置包括浮力件、连接杆18、至少一个位置检测元件；各个位置检测元件上下间隔依次设置；所述位置检测元件位于液体罐20的外部；所述浮力件位于液体罐20的内部，浮力件包括从上下依次设置的上浮球14以及下浮球15，上浮球14与下浮球15通过钢丝绳16连接，上浮球14以及下浮球15均是不锈钢浮球。液体罐20的上方具有开口，液体罐20还具有盖板22，盖板22盖住液体罐20的所述开口，连接杆18的底端固定安装有挡板19，挡板19位于液体罐20内，上浮球14通过钢丝绳连接在挡板19的底端，挡板19与盖板22间还设置有弹性元件，本实施例中弹性元件为弹簧13；连接杆18的顶端设置有用于与所述位置检测元件配合使用的配合附件。

本实施例中，位置检测元件为两个，各个所述位置检测元件均为接近开关，即图1中的接近开关11以及接近开关12，接近开关11位于接近开关12的上方；接近开关11对应检测的液位是第一停止进液液位，接近开关12对应检测的液位是进液液位；本实施例中，所述配合附件为接近开关挡片17。

本实施例中，下浮球15的比重大于上浮球14，以便下浮球15对上浮球14有一个向下的拉力，保证下浮球15与上浮球14间的钢丝绳16、上浮球14与挡板19间的钢丝绳，始终不会弯曲。由于粘性液体的粘度较大，如果仅设置一个浮球，会让测量结果不稳定而造成的测量准确度偏低的问题；两个浮球的设置能够有效的提高位置检测精度，以保证系统能稳定且准确的作出判断是否需要进胶。

在上浮球14与挡板19间设置的弹簧13的作用在于，一是限制了连接杆18的初始位置，连接杆18位于初始位置时接近开关挡片17位于接近开关12处，接近开关12与接近开关挡片17感应配合输出有效信号；二是通过调整弹簧13的弹力以及上浮球14与下浮球15的重力，能控所述浮力件开始上浮时的液位。

优选地，如图2所示，所述液位检测装置还包括各个接近开关的保护罩81，保护罩81具有用于容纳各个接近开关的密封的腔体82。盖板22的上表面向上凸出有连接杆18的导向槽24，连接杆18能够在导向槽24内上下运动，从而使接近开关挡片17在导向槽24内上下运动，导向槽24上部分穿入腔体82内部，导向槽24与保护罩81的连接处密封，从而将各个接近开关密封在腔体82内；保护罩81的设置将接近开关完全与外接隔离开来，避免了万一发生溢液或者空气中的水汽对接近开关的电气部分的影响，保证了各个接近开关的使用性能。当液体罐内装在的液体是易燃液体时，保护罩81还能够防止电器故障产生火花，从而引液体罐中的易燃液体所辉发的可燃气体的事故。

所述搅拌装置包括搅拌头43以及搅拌电机41；所述搅拌头位于液体罐20内部，位于粘性液体内部，搅拌电机41位于液体罐20的外部，搅拌电机41的驱动端连接搅拌头43；所述控制装置与搅拌电机41电连接。搅拌装置还包括减速机42，用于控制搅拌电机41的转速，从而控制搅拌头43对粘性液体的搅拌速度；由于现有的搅拌电机41的转速都很高，而粘性液体的搅拌不需要太高的转速，因此需要减速机42来降低搅拌电机41的转速，比如减速机42可以用蜗轮蜗杆减速机，其具体的原理也是现有技术公知的技术，此处不再赘述；在进液以及出液的过程中，控制装置控制搅动装置对液体罐内的粘性液体始终进行搅拌。

搅拌头43位于液体罐20的底部，距离液体罐20的底部存在一定的间隙，搅拌头43的形状与液体罐20底部形状相似。

由于液体罐20内储存的是粘性液体，由于粘性液体的粘度较大，需要对粘性液体进行搅拌，才能够保证粘性液体的流动性，否则一旦粘性液体硬化甚至结块，会造成粘性液体无法使用，并且硬化或者结块的粘性液体也会造成浮球以及弹簧被黏住，造成液位检测装置失灵。另外由于液体罐内储存的是粘性液体，搅拌器一直处于工作状态，这样对浮力件的稳定性就会有很大的要求，因此浮力件采用下浮球来对上浮球有一定的拉力，防止上浮球跟着液体的搅拌而位置漂移，最终导致液位的检测不准确。

优选地，液位控制系统还包括超高液位检测装置，所述超高液位检测装置包括超高液位浮力件、超高液位连接杆38、至少一个超高液位位置检测元件，所述超高液位位置检测元件位于液体罐20外部；所述超高液位浮力件位于液体罐20内，所述超高液位浮力件包括上下依次设置的上超高液位浮球34以及下超高液位浮球35，上超高液位浮球34以及下超高液位浮球35均是不锈钢浮球，下超高液位浮球35的比重大于上超高液位浮球34；上超高液位浮球34与下超高液位浮球35通过钢丝绳36连接；超高液位连接杆38的底端固定安装有挡板39，挡板39位于液体罐20内，上超高液位浮球34通过钢丝绳连接在挡板39的底端，挡板39与盖板22间还设置有弹性元件，本实施例中挡板39与盖板22间的弹性元件为弹簧33。超高液位连接杆38的顶端设置有用于与所述超高液位位置检测元件配合使用的超高液位配合附件。

各个超高液位位置检测元件上下间隔设置，本实施例中，包括两个超高液位位置检测元件，各个超高液位位置检测元件也均是接近开关：接近开关31、接近开关32；接近开关31位于接近开关32的上方。其中接近开关31用于检测的液位是第二停止进液液位、接近开关32表示的液位是第三停止进液液位，第二停止进液液位高于第三停止进液液位；本实用新型的各个停止进液液位均高于所述进液液位。本实施例中，所述超高液位配合附件为接近开关挡片37。

弹簧33的作用一是限制了超高液位连接杆38的初始位置(本实施例中，超高液位连接杆38位于初始位置时，接近开关挡片37低于接近开关32)，二是通过调整弹簧33的弹性力以及上超高液位浮球34与下超高液位浮球35的重力，能够控制超高液位浮力件开始上浮时的液位。

超高液位检测装置也包括保护各个接近开关的保护罩，其结构与液位检测装置的保护罩81的结构相同，此处不再赘述。

由于液体罐20内储存的粘性液体的粘度较大，可能会发生粘性液体黏住弹簧13、和/或上浮球14、和/或下浮球15而使接近开关挡片17的位置不准确，而造成所述液位检测装置无法正确的检测液体罐20内液位的高度，最终可能造成溢液的现象；超高液位检测装置的设定对液位进行了进一步地检测，能够有效地预防由于液位检测装置的失灵而造成的溢液的风险。在一个实施例中，上超高液位浮球34的高度高于上浮球14，在液位检测装置正常运行的情况下，上超高液位浮球74、弹簧73不会进液从而不会被粘性液体黏住，因此降低了液位检测装置与超高液位检测装置同时失灵的风险。

在一个实施例中，控制装置包括PLC、显示器，通过PLC编程设定进液开关51的开或闭的条件，为根据液位检测装置和超高液位检测装置的信号确定进液开关的开或闭；通过显示器就能准确直观判断液体罐是否在进液，以至于能够直观地了解液体罐的进液情况；PLC程序还设定进液的时间限定，并对进液时间进行监控，正常情况下，进液完成的时间小于PLC程序设定的预定时间，当进液时间达到预定时间(说明可能液位检测异常)，将会自动停止进液，并立即紧急报警，对进液时间进行监控能有效的避免当机械部件异常时发生溢液的风险；进液阀门51还能通过手动关闭，当需要更换液体罐20内的粘性液体时，手动关闭进液阀门51，停止进液，随着粘性液体的排出，接近开关挡片17下降至接近开关12处时，控制装置的根据信号判断此时为进液状态，由于进液阀门50关闭，控制装置会进行报警，能够有效地对操作者进行提醒以避免操作人员的误操作，只有当进液阀们50调整至正常状态时，控制装置才会停止报警；显示器可以设置为触摸屏显示器，其显示有进液状态的切换按键，能够通过显示屏来手动切换进液或者停止进液的动作。

本实用新型的粘性液体的液位控制系统的工作原理如下：初始状态时(液位检测装置装机调试完成之后)，液体罐20内没有液体，调整接近开关挡片17的位置位于接近开关12处，此时接近开关挡片17与接近开关12感应，接近开关12有信号输出，控制装置根据接近开关12的信号发送进液信号，控制装置控制进液开关51打开，开始进液；当粘性液体抵达下浮球15处，随着液位的上升，下浮球15逐渐被液位淹没，此时上浮球14位置保持不变，从而导致接近开关挡片17的位置不变，接近开关12仍然有效，控制装置的进液信号有效，继续进液；当液位到达上浮球13的位置，所述浮力件的整体的浮力变大，浮力件的浮力加上弹簧13的弹力克服了浮力件自身的重力，上浮球13以及下浮球15向上浮动，从而带动连接杆18向上，接近开关挡片17与接近开关12不能配合，此时接近开关12无作用，控制装置发送停止进液信号，控制装置控制进液开关51关闭停止进液。超高液位检测装置的浮球上浮的原理与液位检测装置的相同，从此处不再赘述。

正常情况下，控制装置只有根据接近开关12的信号来控制是否进液，当接近开关挡片17位于接近开关12处时，接近开关12输出有效信号，才会进液，一旦连接杆上升，接近开关挡片17与接近开关12错开，接近开关12不输出信号，控制装置就会停止进液。正常情况下，接近开关挡片17不会到达接近开关11的位置，接近开关挡片37不会到达接近开关31、接近开关32的位置，因此正常情况下接近开关11、接近开关31、接近开关32均不会工作。

一旦接近开关12异常的情况下，控制装置会根据接近开关11、接近开关31、接近开关32的信号来判断是否停止进液，以防止溢液的发生。其中超高液位检测装置是为了防止液位检测装置整体损坏而造成溢液的情况。在一个实施例中，第一停止进液液位高于第二停止进液液位。

也就是说本实用新型的液位控制系统，在接近开关12无信号输出、或者接近开关11有信号输出、或者接近开关31有信号输出、或者接近开关32有信号输出时，均停止进液；仅当接近开关12有信号输出时才会进液。多重停止进液的保障能够有效的避免液体罐的液体的溢出事故。

本实用新型的液位检测装置以及超高液位检测装置还将接近开关完全与外接隔离开来，避免了万一发生溢液或者空气中的水汽对接近开关的电气部分的影响，保证了接近开关的使用性能。

本实用新型的控制系统可靠性高，采用多重保障确保液位检测准确以及减少溢液引发的停机及成本损失，也减少了操作人员的工作量；并且具有较高的安全性，杜绝溢液引发的重大安全隐患发生。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粘性液体的液位控制系统，用于对液体罐内的液位进行控制，所述液体罐具有进液口以及出液口，所述进液口连接有进液开关；所述液位控制系统包括液位检测装置、控制装置；所述控制装置与所述液位检测装置连接，所述控制装置连接所述进液开关的控制端；

其特征在于，所述液位控制系统还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌头以及搅拌电机；所述搅拌头位于所述液体罐内，所述搅拌电机位于所述液体罐外，所述搅拌电机的驱动端连接所述搅拌头；所述控制装置与所述搅拌电机电连接。

2.根据权利要求1所述的液位控制系统，其特征在于，所述搅拌头位于所述液体罐内的底部，所述搅拌头与所述液体罐的底部留有缝隙。

3.根据权利要求1所述的液位控制系统，其特征在于，所述液位检测装置包括浮力件、连接杆、至少一个位置检测元件；各个所述位置检测元件位于所述液体罐外部，各个位置检测元件上下间隔设置；所述浮力件位于所述液体罐内，所述浮力件与所述连接杆连接，所述连接杆的顶端设置有用于与所述位置检测元件配合使用的配合附件；所述控制装置与各个所述位置检测元件电连接。

4.根据权利要求3所述的液位控制系统，其特征在于，所述浮力件包括上下依次设置的上浮球以及下浮球，所述上浮球与所述下浮球通过钢丝绳连接，所述下浮球的比重重于所述上浮球；所述连接杆的底端固定安装有一挡板，所述挡板位于所述液体罐内，所述上浮球通过钢丝绳连接在所述挡板的底端；所述液体罐的上方具有开口，所述液体罐还具有盖体，所述盖体盖住所述液体罐的所述开口，所述挡板与所述盖体间还设置有弹性元件。

5.根据权利要求3或4所述的液位控制系统，其特征在于，各个所述位置检测元件均为接近开关，所述配合附件为接近开关挡片。

6.根据权利要求5所述的液位控制系统，其特征在于，所述位置检测装置还包括位置检测元件的保护罩，所述保护罩具有用于容纳各个所述位置检测装置的密封的腔体。

7.根据权利要求5所述的液位控制系统，其特征在于，所述位置检测元件为两个，设置在上方的位置检测元件检测的液位是第一停止进液液位，设置在下方的位置检测元件检测的液位是进液液位；所述第一停止进液液位高于所述进液液位。

8.根据权利要求7所述的液位控制系统，其特征在于，所述液位控制系统还包括超高液位检测装置，所述超高液位检测装置与所述控制装置连接，所述超高液位检测装置检测的液位高于所述进液液位。

9.根据权利要求1所述的液位控制系统，其特征在于，所述搅拌装置还包括用于控制所述搅拌头的转速的减速器。

10.根据权利要求1所述的液位控制系统，其特征在于，所述进液开关为气动阀。

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