CN212871399U - 一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，属于液位测量仪器领域。本实用新型的高温黏稠液体浮球液位计，包括法兰固定座、摆动杆、浮球和称重传感器组件，法兰固定座的上部设有上支撑架，摆动杆的一端垂直固定有摆杆转轴，且摆动杆通过摆杆转轴转动安装于上支撑架上，摆动杆的另一端穿过法兰固定座的中心开口并与浮球相连接，称重传感器组件安装于法兰固定座上，称重传感器组件的探测杆端部向一侧伸出有传动头，摆杆转轴的一端设有与传动头接触配合的偏心轴。本实用新型的浮球液位计，液位检测精度高，且结构更加简单紧凑，无需设置配置块，不存在卡死的问题；另外，浮球的偏摆角度更大，提高了浮球液位计的液位检测范围。

Description

一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计

技术领域

本实用新型涉及一种液位计，更具体地说，涉及一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计。

背景技术

工业生产中液位测量应用十分广泛，许多储罐的液位测量多数采用人工检尺与普通液位计，但对于一些诸如沥青、油漆和油渣等高温黏稠液体的液位测量通常具有许多测量难点，由于沥青、油漆和油渣等液体具有高温和高粘度的特点，人工检尺无法实现实时参数的动态测量，而且容易引发安全事故，无法为生产操作和管理决策提供准确的依据，而普通的液位计多数无法耐高温，而且由于此类液体的高粘度，测量不准确，并且测量后，液体液位达到标定值时，无法实时作出反应，延误生产操作时机。

因此，针对沥青等高温黏稠液体的液位测量，出现了一种专用的浮球液位计。目前常见的沥青浮球液位计大多采用角度传感器来反应液位高度，而由于浮球扭矩大，需要采用配重，在实际使用过程中存在卡死等现象。中国专利申请号201911059337.9，申请公布日为2020年1月7日，发明创造名称为：一种沥青贮槽用顶装杠杆式浮标液位计，该申请案涉及一种沥青贮槽用顶装杠杆式浮标液位计，包括由杠杆浮球机构及浮球联动指示机构组成的杠杆式浮标液位计；杠杆浮球机构的杠杆支架设于沥青液面上方，杠杆浮球机构中的杠杆与杠杆支架通过从动轮轴铰接，从动轮轴上固定有从动轮，从动轮能够在杠杆带动下绕从动轮轴的轴线转动；浮球联动指示机构中的钢丝绳一端与从动轮连接，另一端竖直向上延伸穿出沥青贮槽后连接重锤，钢丝绳自沥青贮槽穿出处通过密封孔板密封。该专利申请案在现有沥青贮槽用杠杆式浮标液位计的基础上进行结构改进，利用杠杆浮球机构通过钢丝绳、重锤带动磁体上下移动来控制磁翻板指示器进行液位显示，但这种结构存在的缺陷在于磁体升降行程大小取决于从动轮的直径大小，且磁翻板指示器的显示精度较差，也不利于液位数据检测后远程传输。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有高温黏稠液体液位计存在液位检测精度较差、需要配重而导致液位计结构复杂、容易出现卡死现象等不足，提供一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，采用本实用新型的技术方案，将浮球的位置信息通过摆杆转轴端部的偏心轴转换为称重传感器的探测杆的压力信息，进而反映出浮球液位计的液位信息，液位检测精度高，且液位计检测传动部分结构更加简单紧凑，无需设置配置块，不存在卡死的问题；另外，摆动杆与浮球之间通过摆臂机构相连接，通过二级摆臂设计，使得浮球的偏摆角度更大，提高了浮球液位计的液位检测范围。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，包括法兰固定座、摆动杆和浮球，所述的法兰固定座的上部设有上支撑架，所述的法兰固定座上设有上下贯通的中心开口，所述的摆动杆的一端垂直固定有摆杆转轴，且摆动杆通过摆杆转轴转动安装于上支撑架上，所述的摆动杆的另一端穿过法兰固定座的中心开口并与浮球相连接，还包括称重传感器组件，所述的称重传感器组件安装于法兰固定座上，所述的称重传感器组件的探测杆端部向一侧伸出有传动头，所述的摆杆转轴的一端设有与传动头接触配合的偏心轴。

更进一步地，所述的称重传感器组件通过套管固定于法兰固定座上，所述的探测杆位于套管内部，所述的传动头由套管侧壁上的开口伸出。

更进一步地，所述的传动头为T形结构，包括接触杆和外伸杆，所述的接触杆的中部与外伸杆的一端焊接连接，所述的外伸杆的另一端与探测杆相垂直，且外伸杆与探测杆之间通过螺栓固定连接。

更进一步地，所述的套管上还设有用于罩住传动头和偏心轴的保护罩。

更进一步地，所述的摆杆转轴套接于摆动杆上端的轴孔内，并通过顶紧螺丝固定连接。

更进一步地，所述的上支撑架为封闭的箱体结构，所述的上支撑架的两侧还固定设有用于与摆杆转轴转动配合的轴套。

更进一步地，所述的摆动杆与浮球之间通过摆臂机构相连接，所述的摆臂机构包括下摆杆和连杆，所述的法兰固定座的下部设有下支撑架，所述的下摆杆的一端通过转动轴转动安装于下支撑架的下端，所述的下摆杆上设有滑槽，所述的摆动杆的下端设有与上述的滑槽滑动配合的摆杆传动销轴，所述的下摆杆的下端通过连杆与浮球相连接。

更进一步地，所述的下摆杆为U形结构，且下摆杆的上端两侧分别通过转动轴与下支撑架转动连接。

更进一步地，所述的下支撑架上还设有加强板。

更进一步地，所述的称重传感器组件的上部还设有分离式变送器表头。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其称重传感器组件安装于法兰固定座上，称重传感器组件的探测杆端部向一侧伸出有传动头，摆杆转轴的一端设有与传动头接触配合的偏心轴，将浮球的位置信息通过摆杆转轴端部的偏心轴转换为称重传感器的探测杆的压力信息，进而反映出浮球液位计的液位信息，液位检测精度高，且液位计检测传动部分结构更加简单紧凑，无需设置配置块，不存在卡死的问题，对于高温黏稠液体的液位测量具有更好的适应性，使用稳定可靠，寿命长；

(2)本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其称重传感器组件通过套管固定于法兰固定座上，探测杆位于套管内部，传动头由套管侧壁上的开口伸出，配合套管上设置的用于罩住传动头和偏心轴的保护罩，使浮球液位计的传动部分不外露，有效防止了外部环境对液位计工作的影响，进一步提高了液位检测的测量精度和稳定性；

(3)本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其传动头为T形结构，包括接触杆和外伸杆，接触杆的中部与外伸杆的一端焊接连接，外伸杆的另一端与探测杆相垂直，且外伸杆与探测杆之间通过螺栓固定连接，传动头结构简单，安装简单方便，传动稳定可靠；

(4)本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其摆杆转轴套接于摆动杆上端的轴孔内，并通过顶紧螺丝固定连接，上支撑架为封闭的箱体结构，上支撑架的两侧还固定设有用于与摆杆转轴转动配合的轴套，摆杆转轴采用顶紧螺丝固定，便于组装制作，上支撑架采用封闭结构，实现了浮球液位计的整体密封，保证了液位计的工作稳定性；

(5)本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其摆动杆与浮球之间通过摆臂机构相连接，该摆臂机构包括下摆杆和连杆，法兰固定座的下部设有下支撑架，下摆杆的一端通过转动轴转动安装于下支撑架的下端，下摆杆上设有滑槽，摆动杆的下端设有与上述的滑槽滑动配合的摆杆传动销轴，下摆杆的下端通过连杆与浮球相连接；采用上述的摆臂机构实现了浮球上下摆动的二级偏摆，使得浮球的偏摆角度更大，提高了浮球液位计的液位检测范围；

(6)本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其下摆杆为U形结构，且下摆杆的上端两侧分别通过转动轴与下支撑架转动连接，下摆杆与下支撑架转动连接可靠稳定，在摆动杆摆动幅度一定的情况下，下摆杆能够具有更大的摆动幅度，进而增加了液位计的测量范围；并且，在下支撑架上还设有加强板，提高了下支撑架的结构稳定性；

(7)本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其称重传感器组件的上部还设有分离式变送器表头，采用分离式变送器表头，进一步提高了防爆等级，能够实现信号传送，测量更加准确。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计的整体结构示意图；

图2为本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计的主视结构示意图(省去保护罩)；

图3为本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计的侧视结构示意图(省去保护罩)；

图4为图2中A处的局部放大结构示意图；

图5为图3中B处的局部放大结构示意图；

图6为本实用新型中的称重传感器组件的结构示意图；

图7为图6中C处的局部放大结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、法兰固定座；1-1、中心开口；1-2、上支撑架；1-3、下支撑架；2、称重传感器组件；2-1、套管；2-2、探测杆；3、摆动杆；4、摆杆转轴；4-1、偏心轴；5、摆杆传动销轴；6、下摆杆；6-1、滑槽；7、转动轴；8、连杆；9、浮球；10、保护罩；11、接触杆；12、外伸杆；13、螺栓。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

[实施例]

结合图1至图5所示，本实施例的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，包括法兰固定座1、摆动杆3和浮球9，法兰固定座1为浮球液位计的安装座，其外周设有若干法兰孔，法兰固定座1的上部设有上支撑架1-2，法兰固定座1上设有上下贯通的中心开口1-1，该中心开口1-1优选为条形开口，其长度尺寸即限定了摆动杆3的最大摆动范围，摆动杆3的一端垂直固定有摆杆转轴4，且摆动杆3通过摆杆转轴4转动安装于上支撑架1-2上，使摆动杆3能够绕摆杆转轴4轴线自由转动，摆动杆3的另一端穿过法兰固定座1的中心开口1-1并与浮球9相连接，浮球9浮在液体表面，从而带动摆动杆3随着液体表面升降而摆动，进而将摆动杆3的摆动动作反馈个相应的传感器来反映出液位高度。与现有的高温黏稠液体浮球液位计不同的是，在本实施例中，液位计采用的是称重传感器，即还包括称重传感器组件2，称重传感器组件2安装于法兰固定座1上，称重传感器组件2的探测杆2-2端部向一侧伸出有传动头，摆杆转轴4的一端设有与传动头接触配合的偏心轴4-1。浮球9随着液体表面高度升降而带动摆动杆3摆动，进而带动摆杆转轴4转动，摆杆转轴4带动偏心轴4-1偏心转动，使得偏心轴4-1通过传动头带动探测杆2-2动作，探测杆2-2作用在称重传感器组件2中的称重传感器上，由称重传感器检测到浮球9的高度变化，进而通过换算反应出浮球9的高度信息。采用上述结构，液位检测精度高，且液位计检测传动部分结构更加简单紧凑，无需设置配置块，不存在卡死的问题，对于高温黏稠液体的液位测量具有更好的适应性，使用稳定可靠，寿命长。

接图1至图5所示，在本实施例中，称重传感器组件2通过套管2-1固定于法兰固定座1上，探测杆2-2位于套管2-1内部，传动头由套管2-1侧壁上的开口伸出。套管2-1可采用方管结构，将探测杆2-2罩在套管2-1内部，并且，在套管2-1上还设有用于罩住传动头和偏心轴4-1的保护罩10(如图1所示)，使浮球液位计的传动部分不外露，有效防止了外部环境对液位计工作的影响，进一步提高了液位检测的测量精度和稳定性。如图6和图7所示，在本实施例中，传动头为T形结构，包括接触杆11和外伸杆12，接触杆11的中部与外伸杆12的一端焊接连接，外伸杆12的另一端与探测杆2-2相垂直，且外伸杆12与探测杆2-2之间通过螺栓13固定连接。优选地，在外伸杆12的两端分别设有与接触杆11和探测杆2-2外壁相适配的相贯线槽口，接触杆11的中部与外伸杆12的一端相贯线槽口配合后焊接在一起，在外伸杆12的另一端沿其长度方向加工有螺纹孔，在探测杆2-2的对应位置处也设有螺栓孔，并且为了安装方便，在套管2-1的对应位置处也设有便于伸入螺栓13的开口，安装时，将已经焊接成型的T形传动头从一侧伸入套管2-1，使外伸杆12的一端相贯线槽口与探测杆2-2外壁相配合，并使探测杆2-2上的螺栓孔与外伸杆12的螺纹孔相对应，然后从套管2-1的另一侧装入螺栓13，螺栓13穿过探测杆2-2的螺栓孔后拧入外伸杆12的螺纹孔内即可。接触杆11用于与偏心轴4-1的外侧面接触配合，外伸杆12用于连接接触杆11与探测杆2-2，将偏心轴4-1的偏心位置信息传导给探测杆2-2，传动头结构简单，安装简单方便，传动稳定可靠。另外，在本实施例中，摆杆转轴4套接于摆动杆3上端的轴孔内，并通过顶紧螺丝固定连接，具体地，在摆动杆3的上端设有与摆杆转轴4外径相适配的轴孔，在摆动杆3的上端还设有贯穿轴孔的螺纹孔，将摆杆转轴4装入摆动杆3的轴孔后，通过拧入顶紧螺丝来顶住摆杆转轴4即可将摆杆转轴4与摆动杆3固定连接，使得摆杆转轴4能够稳定随摆动杆3转动，便于组装制作。上述的上支撑架1-2为封闭的箱体结构，实现了浮球液位计的整体密封，保证了液位计的工作稳定性；上支撑架1-2下部与法兰固定座1焊接连接，并在上支撑架1-2的两侧还固定设有用于与摆杆转轴4转动配合的轴套，轴套与摆杆转轴4转动配合，提高了摆杆转轴4的转动稳定性。为了便于轴套的密封和装配，上述的轴套采用组合装配结构，即由焊接在上支撑架1-2外壁上的螺母套和具有中心轴孔的T形螺栓组成，螺母套的一端焊接固定在上支撑架1-2的外壁上，T形螺栓拧入螺母套的内螺纹内，由T形螺栓中心轴孔来安装摆杆转轴4(参见图4所示)，使得摆杆转轴4与轴套之间能够密封旋转配合。

参见图1至图3所示，在本实施例中，摆动杆3与浮球9之间通过摆臂机构相连接，摆臂机构包括下摆杆6和连杆8，法兰固定座1的下部设有下支撑架1-3，下摆杆6的一端通过转动轴7转动安装于下支撑架1-3的下端，下摆杆6上设有滑槽6-1，摆动杆3的下端设有与上述的滑槽6-1滑动配合的摆杆传动销轴5，下摆杆6的下端通过连杆8与浮球9相连接。连杆8的长度可根据需要设置，通过上述的摆臂机构，下摆杆6摆动的角度反映到摆动杆3上的摆动角度更小，因此实现了浮球9上下摆动的二级偏摆，使得浮球9的偏摆角度更大，提高了浮球液位计的液位检测范围。为了提高结构稳定性，本实施例中的下摆杆6优选为U形结构，且下摆杆6的上端两侧分别通过转动轴7与下支撑架1-3转动连接，使得摆动杆3能够在下摆杆6内侧自由摆动，在摆动杆3摆动幅度一定的情况下，下摆杆6能够具有更大的摆动幅度，进而增加了液位计的测量范围。下支撑架1-3上还设有加强板，提高了下支撑架1-3的结构稳定性。

在本实施例中，上述的称重传感器组件2的结构类似于现有浮筒等采用称重传感器的液位计，其主要包括称重传感器和探测杆2-2，探测杆2-2一端受力使另一端施压在称重传感器上，进而由称重传感器反应出液位高度信息，其具体结构在此不再赘述。在称重传感器组件2的上部还设有分离式变送器表头，采用分离式变送器表头，进一步提高了防爆等级，能够实现信号远程传送，测量更加准确。

如图1至图3所示，本实施例的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，使用时，通过法兰固定座1将浮球液位计整体密封安装于高温黏稠液体的槽罐侧壁上，只有浮球9、连杆8、下摆杆6和摆动杆3位于槽罐内侧，称重传感器组件2及其传动头位于槽罐外侧，且高温黏稠液体的温度向传动头传递少，不影响称重传感器组件2的正常工作。随着槽罐内液位的变化，浮球9通过连杆8带动下摆杆6摆动，下摆杆6通过摆杆传动销轴5带动摆动杆3摆动，摆动杆3带动摆杆转轴4转动，进而带动摆杆转轴4端部的偏心轴4-1转动，随着偏心轴4-1的转动，其作用在接触杆11上的位置发生变化，进而带动探测杆2-2动作，探测杆2-2控制称重传感器组件2内部的称重传感器反应出信号变化，经过控制单元换算成液位高度信息在分离式变送器表头中显示，并远传至控制终端。

本实用新型的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，将浮球的位置信息通过摆杆转轴端部的偏心轴转换为称重传感器的探测杆的压力信息，进而反映出浮球液位计的液位信息，液位检测精度高，且液位计检测传动部分结构更加简单紧凑，无需设置配置块，不存在卡死的问题；另外，摆动杆与浮球之间通过摆臂机构相连接，通过二级摆臂设计，使得浮球的偏摆角度更大，提高了浮球液位计的液位检测范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，包括法兰固定座(1)、摆动杆(3)和浮球(9)，所述的法兰固定座(1)的上部设有上支撑架(1-2)，所述的法兰固定座(1)上设有上下贯通的中心开口(1-1)，所述的摆动杆(3)的一端垂直固定有摆杆转轴(4)，且摆动杆(3)通过摆杆转轴(4)转动安装于上支撑架(1-2)上，所述的摆动杆(3)的另一端穿过法兰固定座(1)的中心开口(1-1)并与浮球(9)相连接，其特征在于：还包括称重传感器组件(2)，所述的称重传感器组件(2)安装于法兰固定座(1)上，所述的称重传感器组件(2)的探测杆(2-2)端部向一侧伸出有传动头，所述的摆杆转轴(4)的一端设有与传动头接触配合的偏心轴(4-1)。

2.根据权利要求1所述的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其特征在于：所述的称重传感器组件(2)通过套管(2-1)固定于法兰固定座(1)上，所述的探测杆(2-2)位于套管(2-1)内部，所述的传动头由套管(2-1)侧壁上的开口伸出。

3.根据权利要求2所述的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其特征在于：所述的传动头为T形结构，包括接触杆(11)和外伸杆(12)，所述的接触杆(11)的中部与外伸杆(12)的一端焊接连接，所述的外伸杆(12)的另一端与探测杆(2-2)相垂直，且外伸杆(12)与探测杆(2-2)之间通过螺栓(13)固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其特征在于：所述的套管(2-1)上还设有用于罩住传动头和偏心轴(4-1)的保护罩(10)。

5.根据权利要求1所述的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其特征在于：所述的摆杆转轴(4)套接于摆动杆(3)上端的轴孔内，并通过顶紧螺丝固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其特征在于：所述的上支撑架(1-2)为封闭的箱体结构，所述的上支撑架(1-2)的两侧还固定设有用于与摆杆转轴(4)转动配合的轴套。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其特征在于：所述的摆动杆(3)与浮球(9)之间通过摆臂机构相连接，所述的摆臂机构包括下摆杆(6)和连杆(8)，所述的法兰固定座(1)的下部设有下支撑架(1-3)，所述的下摆杆(6)的一端通过转动轴(7)转动安装于下支撑架(1-3)的下端，所述的下摆杆(6)上设有滑槽(6-1)，所述的摆动杆(3)的下端设有与上述的滑槽(6-1)滑动配合的摆杆传动销轴(5)，所述的下摆杆(6)的下端通过连杆(8)与浮球(9)相连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其特征在于：所述的下摆杆(6)为U形结构，且下摆杆(6)的上端两侧分别通过转动轴(7)与下支撑架(1-3)转动连接。

9.根据权利要求7所述的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其特征在于：所述的下支撑架(1-3)上还设有加强板。

10.根据权利要求5所述的一种基于称重传感器的高温黏稠液体浮球液位计，其特征在于：所述的称重传感器组件(2)的上部还设有分离式变送器表头。

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