CN211651743U - 一种卫生系统箱体液位测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卫生系统箱体液位测量装置，包括箱体，所述箱体安装有与外界环境连通的通气管，还包括压力传感器、第一连接管、第二连接管和控制模块，所述第一连接管的底端伸入至箱体内腔的底部并与箱体内腔连通，所述第二连接管连接在箱体内腔的顶部并与箱体内腔连通，所述第一连接管、第二连接管与压力传感器相连分别用于检测第一连接管内气压值和箱体内大气压，所述压力传感器与控制模块连接，所述控制模块中包含计算单元，所述计算单元将压力信号转换成液位信号。本实用新型可以避免压力传感器与箱体内的污物直接接触，提高液位检测的精度，降低故障率，减轻了检修工作量，提升了卫生系统工作可靠性。

Description

一种卫生系统箱体液位测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种液位检测装置，特别涉及一种安装在轨道车辆上的中转式卫生系统箱体液位测量装置。

背景技术

近年来，国内高铁动车等均全部装备真空集便系统，用于收集卫生间便器的污物及盥洗废水，并将收集的污物暂时贮存在污物箱内。现有真空集便系统具有耗水量低，保护环境等优点，但污物箱内的液位开关因与污物直接接触，工作环境恶劣导致故障频发，增加了检修工作量，降低了集便系统的可靠性。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是，提供一种可提高液位检测精度，降低故障率，提高卫生系统工作可靠性的卫生系统箱体液位测量装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种卫生系统箱体液位测量装置，包括箱体，所述箱体安装有与外界环境连通的通气管，还包括压力传感器、第一连接管、第二连接管和控制模块，所述第一连接管的底端伸入至箱体内腔的底部并与箱体内腔连通，所述第二连接管连接在箱体内腔的顶部并与箱体内腔连通，所述第一连接管、第二连接管与压力传感器相连分别用于检测第一连接管内气压值和箱体内大气压，所述压力传感器与控制模块连接，所述控制模块中包含计算单元，所述计算单元将压力信号转换成液位信号。

进一步，所述控制模块中包含控制单元，所述控制单元用于可选择地控制第一连接管或第二连接管与正压气源连接以在检测前向第一连接管或第二连接管内充气。

进一步，所述控制模块控制向第一连接管或第二连接管内充气后延时第一设定时间记录检测的压力值。

进一步，所述第一连接管和第二连接管的进气端并联接入正压气源的气路上，在并联的两条气路上分别串接第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀由控制单元控制，所述第一连接管连接第一压力传感器，所述第二连接管连接第二压力传感器。

进一步，所述第一连接管和第二连接管的进气端并联接入第三电磁阀，所述第三电磁阀为二位三通电磁阀，所述第三电磁阀的进气端通过气管与第四电磁阀连接，第四电磁阀的进气端接入正压气源的气路中，所述第三电磁阀和第四电磁阀由控制单元控制，在所述第四电磁阀和第三电磁阀之间的连接气管上安装压力传感器。

进一步，所述控制模块控制每隔第二设定时间或便器设定动作次数检测一次压力值。

进一步，所述第一连接管安装在箱体内腔的中心。

进一步，所述第一连接管内壁经特氟龙处理。

进一步，所述压力传感器安装在车内或车外。

进一步，还包括显示器，所述控制模块与显示器连接。

综上所述，本实用新型提供的一种卫生系统箱体液位测量装置，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)该装置将压力传感器接于箱体的外部气路中，避免压力传感器与箱体内的污物直接接触，可提高液位检测的精度，降低故障率，减轻了检修工作量，提升了卫生系统工作可靠性。

(2)该装置在检测前向第一连接管或第二连接管内打入正压气体，清除管中的污物，进一步提高了检测精度。

附图说明

图1是本实用新型测量装置实施例一的结构图；

图2是本实用新型测量装置实施例二的结构图。

如图1和图2所示，箱体1，通气管2，第一连接管，第二连接管4，控制单元5，第一电磁阀7，第二电磁阀8，气路9，第一压力传感器10，第二压力传感器11，气控单元12，第三电磁阀13，第四电磁阀14，压力传感器15。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

实施例一：

如图1所示，本实用新型提供的一种卫生系统箱体液位测量装置，包括箱体1，箱体1可以是轨道车辆上安装的污物箱、中转箱等，在箱体1上安装有与外界环境连通的通气管2，以保证箱体1内的污物顺利排出。

该测量装置的测量原理是，检测箱体1内被测介质的压力与外界大气压之差，两者的差值即为ρgh，其中ρ为被测介质的密度，g为当地的重力加速度，h即为被测介质的液面高度。为避免车辆运行过程中压力传感器检测的大气压与箱内部大气压有差异而造成误差，本实施例优选，压力传感器检测的是箱体1内部大气压。

本实施例中，测量装置包括第一连接管3、第二连接管4、第一压力传感器10、第二压力传感器11、控制模块和显示器(图中未示出)。其中，第一连接管3的底端伸入至箱体1内腔的底部并与箱体1内腔连通，第二连接管4连接在箱体1内腔的顶部并与箱体1内腔连通。第一连接管3、第二连接管4分别与第一压力传感器10和第二压力传感器11相连，第一压力传感器10用于检测第一连接管3内气压值P1(该气压值P1即为被测介质的压力)，第二压力传感器11用于检测箱体1内大气压P2，第一压力传感器10和第二压力传感器11与控制模块连接，第一压力传感器10和第二压力传感器11可以安装在车内也可以安装在车外。控制模块中包含计算单元，计算单元将检测的压力信号根据关系式转换成液位信号。控制模块与显示器连接，压力传感器检测的压力值及计算后的液位值均在显示器上显示，显示器可以直接利用轨道车辆司机室内的控制台。第一连接管3安装在箱体1内腔的中心位置，减少箱体1内污物的波动对压力传感器的影响，同时，第一连接管3内壁经特氟龙处理，防止在管内结垢，影响检测精度，第二连接管4的内壁也可以经特氟龙处理。

为防止车辆运行箱体1剧烈晃动时，污物进入第一连接管3和第二连接管4内造成管路堵塞，在检测压力时，控制模块首先控制向第一连接管3和第二连接管4内打入压缩气体，将第一连接管3和第二连接管4内的污物排出，保证第一连接管3和第二连接管4内气流通畅，待压力稳定时再进行检测，控制模块记录稳定后的压力检测值，再以此为依据计算出相应的液面高度值。

具体地，本实施例中，控制模块中包含控制单元5，第一连接管3和第二连接管4的进气端并联接入正压气源的气路9上，气路9的入口端接入卫生系统中的气控单元12，在并联的两条气路上分别串接第一电磁阀7和第二电磁阀8，第一电磁阀7和第二电磁阀8由控制单元5控制，第一电磁阀7的出口端通过气管与第一连接管3连接，第二电磁阀8的出口端通过气管与第二连接管4连接，第一连接管3与第一压力传感器10连接，第二连接管4与第二压力传感器11连接。

在检测前，控制单元控制第一电磁阀7和第二电磁阀8先后得电打开，分别向第一连接管3内充气和第二连接管4内充气，利用高压气体将第一连接管3和第二连接管4内的污物冲出，使得压力检测更加精确。充气时控制充气时间，到达充气时间后控制第一电磁阀7和第二电磁阀8失电，切断气源。当然，也可以控制第一电磁阀7和第二电磁阀8同时得电打开，同时向第一连接管3和第二连接管4内充气。

在充气结束后，充入箱体1内的气体会通过通气管2排出，控制单元在延时第一设定时间后，也即当箱体1内的气压稳定后，记录第一压力传感器10和第二压力传感器检测的压力值P1和P2，根据此记录的压力值计算出相应的液面高度。控制模块根据卫生系统的控制需求，控制每隔第二设定时间或便器设定动作次数即检测一次压力值P1和P2，可以每次检测前都向第一连接管3和第二连接管4内充气，也可以每检测设定次数向第一连接管3和第二连接管4内充一次高压气。

具体步骤如下：

系统上电或复位，系统自检动作完成后，在系统待机时，控制第一电磁阀7得电动作，向第一连接管3内打入一定的压缩空气，控制第一电磁阀7失电，延时第一设定时间待空气排出箱体1并在第一压力传感器10数值稳定后记录压力P1。然后控制第二电磁阀8得电，向第二连接管4内打入一定的压缩空气，第二电磁阀8失电，延时一定的时间待空气排出箱体1并在第二压力传感器11数值稳定后记录压力P2。根据公式P1＝ρgh+P2，从而计算液面液面高度h。

上述步骤中，也可以同时控制第一电磁阀7与第二电磁阀8得电打入第一连接管3和第二连接管4一定量的压缩气体，延时第一设定时间待空气排出并在第一压力传感器10和第二压力传感器11数值稳定后记录压力P1与P2。

该装置将压力传感器接于箱体1的外部气路中，避免了压力传感器与箱体1内的污物直接接触，可提高液位检测的精度，降低故障率，减轻了检修工作量，提升了卫生系统工作可靠性。

实施例二：

如图2所示，与实施例一不同之处在于，本实施例中，第一连接管3和第二连接管4的进气端并联接入第三电磁阀13，第三电磁阀13为二位三通电磁阀，第三电磁阀13的进气端通过气管与第四电磁阀14连接，第四电磁阀14的进气端接入正压气源的气路9中，第三电磁阀13和第四电磁阀14由控制单元5控制，在第四电磁阀14和第三电磁阀13之间的连接气管上安装压力传感器15，利用一个压力传感器15检测被测介质的压力P1和箱体1内的大气压P2。

在检测前，控制单元控制第四电磁阀14得电，同时控制第二电磁阀8得电，将第一连接管3与气源连接，向第一连接管3内充气，利用高压气体将第一连接管3内的污物冲出，充气时控制充气时间，到达充气时间后控制第四电磁阀14失电，切断气源。

在充气结束后，充入箱体1内的气体会通过通气管2排出，控制单元在延时第一设定时间后，也即当箱体1内的气压稳定后，记录此时压力传感器15检测的压力值P1。

控制第四电磁阀14再次得电，同时控制第二电磁阀8失电换向，将第二连接管4与气源连接，向第二连接管4内充气，利用高压气体将第二连接管4内的污物冲出，充气时控制充气时间，到达充气时间后控制第四电磁阀14失电，切断气源。

在充气结束后，充入箱体1内的气体会通过通气管2排出，控制单元在延时第一设定时间后，也即当箱体1内的气压稳定后，记录此时压力传感器15检测的压力值P2。

控制模块根据记录的压力值P1和P2计算出相应的液面高度。控制模块根据卫生系统的控制需求，控制每隔第二设定时间或便器设定动作次数即检测一次压力值P1和P2，可以每次检测前都向第一连接管3和第二连接管4内充气，也可以每检测设定次数向第一连接管3和第二连接管4内充一次高压气。

具体步骤如下：

系统上电或复位，系统自检动作完成后，在系统待机时，控制第四电磁阀14和第三电磁阀13得电动作，向第一连接管3内打入一定的压缩空气，控制第四电磁阀1失电，延时第一设定时间待空气排出箱体1并在压力传感器15数值稳定后记录压力P1。然后控制第四电磁阀14得电，第三电磁阀13失电换向动作，向第二连接管4内打入一定的压缩空气，第四电磁阀14失电，延时一定的时间待空气排出箱体1并在压力传感器15数值稳定后记录压力P2。根据公式P1＝ρgh+P2，从而计算液面液面高度h。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种卫生系统箱体液位测量装置，包括箱体，所述箱体安装有与外界环境连通的通气管，其特征在于：还包括压力传感器、第一连接管、第二连接管和控制模块，所述第一连接管的底端伸入至箱体内腔的底部并与箱体内腔连通，所述第二连接管连接在箱体内腔的顶部并与箱体内腔连通，所述第一连接管、第二连接管与压力传感器相连分别用于检测第一连接管内气压值和箱体内大气压，所述压力传感器与控制模块连接，所述控制模块中包含计算单元，所述计算单元将压力信号转换成液位信号。

2.根据权利要求1所述的一种卫生系统箱体液位测量装置，其特征在于：所述控制模块中包含控制单元，所述控制单元用于可选择地控制第一连接管或第二连接管与正压气源连接以在检测前向第一连接管或第二连接管内充气。

3.根据权利要求2所述的一种卫生系统箱体液位测量装置，其特征在于：所述控制模块控制向第一连接管或第二连接管内充气后延时第一设定时间记录检测的压力值。

4.根据权利要求2所述的一种卫生系统箱体液位测量装置，其特征在于：所述第一连接管和第二连接管的进气端并联接入正压气源的气路上，在并联的两条气路上分别串接第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀由控制单元控制，所述第一连接管连接第一压力传感器，所述第二连接管连接第二压力传感器。

5.根据权利要求2所述的一种卫生系统箱体液位测量装置，其特征在于：所述第一连接管和第二连接管的进气端并联接入第三电磁阀，所述第三电磁阀为二位三通电磁阀，所述第三电磁阀的进气端通过气管与第四电磁阀连接，第四电磁阀的进气端接入正压气源的气路中，所述第三电磁阀和第四电磁阀由控制单元控制，在所述第四电磁阀和第三电磁阀之间的连接气管上安装压力传感器。

6.根据权利要求1所述的一种卫生系统箱体液位测量装置，其特征在于：所述控制模块控制每隔第二设定时间或便器设定动作次数检测一次压力值。

7.根据权利要求1所述的一种卫生系统箱体液位测量装置，其特征在于：所述第一连接管安装在箱体内腔的中心。

8.根据权利要求1所述的一种卫生系统箱体液位测量装置，其特征在于：所述第一连接管内壁经特氟龙处理。

9.根据权利要求1所述的一种卫生系统箱体液位测量装置，其特征在于：所述压力传感器安装在车内或车外。

10.根据权利要求1所述的一种卫生系统箱体液位测量装置，其特征在于：还包括显示器，所述控制模块与显示器连接。

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