游標或浮標顯示的浮子式液位計的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及游標或浮標顯示的浮子式液位計，包括非鐵磁性材質的浮子室、鐵磁性材質的球形浮子、浮子室外的游標；游標包括磁鋼和一個直線軸承，磁鋼固定在直線軸承上，直線軸承穿在直線導軌上，另一種游標包括磁鋼和三個以上的萬向軸承及一張板，三個萬向軸承呈三角形固定在板上，游標通過磁鋼與浮子之間的磁耦合力實現上下位移。通過定滑輪和平衡錘及聯接繩或游標上固定浮漂后受游標室內液體的浮力給浮子一個向上的提升力。還通過測量纏有電阻絲的回路電阻值實現遠傳。本實用新型解決了就地指示的難題和許多場合液位測量的難題，靈敏可靠，結構簡單，制造、裝配、調校、安裝容易，成本低，顯示醒目直觀，適用廣泛。
【專利說明】游標或浮標顯示的浮子式液位計

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液位測量領域，特別涉及游標或浮標顯示的浮子式液位計。

【背景技術】
[0002]已有的就地指示式液位計儀表有玻璃板式、磁翻板(柱)式，浮標式、雙色水位計等。玻璃板式只能近距離目測，覆蓋粉塵或者介質污染后目測困難，耐壓受到限制。磁翻板(柱)式結構相對復雜且易出現亂碼，使用溫度受限制。雙色水位計適用的介質范圍窄且耐壓亦受到限制。另外，玻璃板式液位計和磁翻板(柱)式及雙色水位計不能采取整體保溫，導致能耗大。
[0003]如ZL93213461.0所述，它的優(yōu)點是結構簡單，提高了溫度的使用范圍，游標所在的游標管內的液體對游標的浮力降低了浮子的載荷。但它存在著如下不足:浮子和游標均為滑動摩擦，導致摩擦系數大，從而使摩擦力大而影響精度和靈敏度，甚至不可用。這可以從 申請人:曾申請的專利(專利號ZL200910219681.X)說明書中的說明和計算結果中看出。
[0004]申請?zhí)?01310318999.X中提到的游標浮子是非球形的，摩擦力大，故存在著上述同樣的問題。
[0005]類似上述利用磁耦合力的浮子式液位計有許多人申報過專利，但至今無一例商品化，皆因存在著較大的摩擦力而無法實現。
[0006]發(fā)明人曾申請的“游標顯示的浮子式液位計”專利(申請?zhí)?01210140345.8)采用了滾動摩擦的結構，但游標上的軸很難保證調到水平，因此，游標在隨著浮子的上下位移運動中，很難保證游標的上下位移軌跡線是垂直于地面的，這就無法保證游標不跑偏，尤其在游標上下行程長的情況下，游標可能在水平方向上漸行漸遠，亦即偏離原有垂直于地面的軌跡線很遠甚至脫離軌道，或者浮子室與地面不垂直，而理論上游標的上下位移軌跡線是垂直于地面的，這亦相當于在水平方向上漸行漸遠，無法保證游標不跑偏，這勢必增加游標上的磁鋼與浮子之間的距離，這個間距的增加會降低浮子與游標之間的耦合力，其結果是影響它的使用可靠性或精度。另外，在二者的間距達到一定程度后，若磁力足夠，在磁力的作用下，游標會向二者之間間距最小的方向位移，而這個過程是滑動摩擦，滑動摩擦系數大，這樣就影響了測量精度。本發(fā)明人通過實驗發(fā)現了這一問題。
[0007]發(fā)明人曾申請的“用于高溫高壓或高壓低密度介質的浮子式液位計”(申請?zhí)?00910219682.4)，其上的磁聯接器上下位移時存在著上述同樣的問題。同樣為了解決這一問題，發(fā)明人曾在磁聯接器的軸上加上帶凹槽的軸承來限制磁聯接器跑偏，雖然解決了上述問題，但結構顯得復雜。
[0008]上述兩種液位計就用于就地指示而言，需二根導軌，二根導軌難自身且同時與浮子室平行。另外，其上的磁聯接器上的4根軸難以保證時刻同時與軌道接觸，因此影響使用的可靠性。
[0009]發(fā)明人曾申請的“用于高溫高壓或高壓低密度介質的帶浮標顯示的浮子式液位計”(申請?zhí)?00910219682.3)，亦存在著前述的問題。其浮標室內的介質帶有潤滑性能時，可在一定程度上解決上述問題。
[0010]上述第一種和第三種液位計在量程小時，均可正常使用。量程很大時，需要精心調整，否則，跑偏的可能性增大或跑偏的距離可能大，存在著精度或可靠性問題。
[0011]發(fā)明人于2009年首次提出了用磁鋼時的液位計的浮子為鐵磁性的球形浮子，將磁鋼放在外部，大幅降低了摩擦力，提高了溫度的適用范圍，易于制造。因此發(fā)明人在上述三個專利中均采用了這種結構，但與其配套的磁聯結器或游標或浮標的結構仍顯復雜。
實用新型內容
[0012]鑒于現有技術所存在的上述種種不足，本實用新型旨在提供一種結構更加簡單、更加可靠、精度高、顯示醒目直觀并可用于高溫高壓或高壓低密度介質場合的游標或浮標顯示的浮子式液位計。
[0013]本實用新型的技術解決方案之一是這樣實現的:
[0014]一種浮子式液位計，包括非鐵磁性材質的浮子室、鐵磁性材質的球形浮子、浮子室外的游標；
[0015]其特征在于:
[0016]所述的游標包括磁鋼和一個直線軸承；
[0017]所述的磁鋼固定在直線軸承上；
[0018]所述的浮子室外平行于浮子室的軸線毗鄰固定一根直線導軌，直線軸承穿在直線導軌上；
[0019]所述的磁鋼位于直線軸承和浮子室之間，其磁極正對浮子，直線軸承通過磁鋼與浮子之間的磁耦合力實現與所述的直線導軌相貼緊。
[0020]為了便于夜間或黑暗場合的觀測，其特征在于游標上固定有與地面平行的斜坡形反光板，在浮子室外的上方固定一個激光燈，燈光直射在反光板的表面上。在靠近反光板的附近，垂直于地面固定一個尺，燈光通過反光板反射到尺上。反光板通常與地面或尺之間呈45。角。
[0021]出于量程大時對直線導軌剛度的要求，其特征在于所述的直線軸承是開口軸承，所述的直線導軌是帶有與導軌平行的固定底座的導軌。
[0022]本實用新型的技術解決方案之二是這樣實現的:
[0023]一種浮子式液位計，包括非鐵磁性材質的磁子室、鐵磁性材質的球形浮子、浮子室外的游標；
[0024]其特征在于:
[0025]所述的游標包括磁鋼和三個以上的萬向軸承及一張與浮子室平行的板；所述的三個萬向軸承呈正三角形分布固定在板的正對浮子室的平面上，板上固定有磁鋼，磁鋼位于板和浮子室之間，其磁極正對浮子，萬向軸承通過磁鋼與浮子之間的磁耦合力實現與所述浮子室的外壁相貼緊。
[0026]為了防止游標沿板的軸線旋轉后影響觀測，其特征在于:板是圓形的。
[0027]為了防止游標在浮子室外沿浮子室的軸線做環(huán)向運動而產生的難以觀測的問題，其特征在于:所述的浮子室的外壁自上而下設有一個平行于浮子室軸線的平面，游標在這個平面上運動。
[0028]為了平衡，所述的磁鋼是圓形的，磁鋼與板同軸固定，在這種情況下，會有二個軸承同時處于板中心的下方。
[0029]為了便于夜間或黑暗場合的觀測，其特征在于板是圓形時，板是圓錐臺形，在浮子室外的上方固定一個激光燈，燈光直射在圓錐臺形板的徑向外表面上。在靠近圓錐臺形板的直徑小的一端的附近，垂直于地面固定一個尺，燈光通過圓錐臺形板的徑向外表面反射到尺上。
[0030]所述的游標上的板是方形的；所述的三個萬向軸承呈三角形分布固定在板的正對浮子室的平面上，其中一個萬向軸承布置在板的平面中心線的正上方，另外兩個萬向軸承對稱于這個中心線布置在板的下方，其上的磁鋼靠近上方的軸承并位于這個軸承的下方。只有這樣才能保證板的重心位于下方，從而才能保證板的上邊是水平的。
[0031]為了便于夜間或黑暗場合的觀測，其特征在于板是方形時，板的上方有一個平行于地面的斜沿，在浮子室外的上方固定一個激光燈，燈光直射在斜沿的外表面上。在正對斜沿低端的附近，垂直于地面固定一個尺，燈光通過斜沿的表面反射到尺上。
[0032]為了更加清晰的顯示或便于夜間或黑暗場合的觀測，其特征在于:所述的浮子室外側的平面是由相鄰的二張對稱于浮子室軸線的長條矩形平板組成的，游標上的板下方的二個軸承在磁耦合力的作用下分別與二張板貼緊；所述的二張板具有導電性，二張板之間及二張板與外界是絕緣的；所述的游標上的板是絕緣的；在下方的二個軸承之間安裝有光源；所述光源通過導線分別連接下方的二個軸承。分別在這二個板上接上供電線路，即可點亮光源。
[0033]為了實現遠傳，其特征在于二張板之一自上而下密集的螺旋纏繞有電阻絲。液位變化使游標移動，從而使這個回路的電阻值變化，測量二個軸承及相連的導線與板和電阻絲構成的回路的電阻值，即可計算出液位。
[0034]在上述方案中，為了進一步提高其性能，可分別增加如下技術特征進一步優(yōu)化技術方案。
[0035]為了指示清晰準確，其特征在于:板的中心固定有軸，通過軸聯接一個可繞軸自由旋轉的醒目的指針，指針的下方固定有配重，以保證指針始終是水平的。
[0036]比如在高溫高壓或高壓低密度介質的場合，由于浮子的壁厚較厚，浮子的比重大于被測介質的比重，為了平衡浮子的重力，給浮子一個向上的提升力，在上述方案的基礎上增設了定滑輪和平衡錘及聯接繩或聯接帶。所述定滑輪固定于浮子室外側上方，聯接繩或聯接帶繞過定滑輪，兩端分別聯接所述平衡錘和游標。
[0037]常規(guī)場合下，平衡錘的重量大于游標的重量以使浮子與游標始終形成上下之間的拉力，避免浮子與游標之間在磁鋼的中間形成死區(qū)，產生滯后。這個拉力的大小，以大于浮子室外的機械摩擦力且小于浮子與游標的上下最大磁耦合力再減去機械摩擦力。浮子的重力大于平衡錘的重力減去游標的重力且小于浮子與游標耦合分離時所需的拉力再減去機械摩擦力，并留有安全裕量。因游標下降時，需克服機械摩擦力，浮子運動時亦有機械摩擦力。如:浮子重量減去浮子浸入液體一半時所受的浮力等于平衡錘的重量減去游標的重量再減去機械摩擦力。此時，磁耦合力必須大于平衡錘的重力減去游標的重力再加上機械摩擦力。
[0038]為了防塵防水，所述的浮子室外毗鄰設置一個非鐵磁性材料制作的外側透明的游標室，游標室靠近浮子室的內側表面是一個平行于浮子室軸線的平面，將游標或者游標與導軌及激光燈固定在游標室內，游標室是密閉的。
[0039]同樣為了平衡浮子的浮力，給浮子一個向上的提升力，其特征在于:所述的游標上固定浮漂后構成一個浮標；所述的磁鋼靠近浮子，磁極正對浮子，在所述的游標室內充入液體。
[0040]為了避免磁力影響軸承的轉動，其特征在于:所述的軸承是非鐵磁性材料制造的。
[0041]出于耐高溫的考慮，所述的鐵磁性材料的浮子外包覆耐高溫的高合金鋼層，或所述鐵磁性材質即為高合金鋼。
[0042]出于耐腐蝕的考慮，所述鐵磁性材質的浮子外包覆防腐蝕層。
[0043]為了降低球形浮子的重量，浮子做成中空的。
[0044]為了便于觀測，降低摩擦力，提高測量精度，避免揮發(fā)影響使用，游標室內的液體介質采用透明并有潤滑性能的介質，如變壓器油或食用油等。
[0045]為了實現遠傳，在磁鋼附近自上而下布置磁敏元件。
[0046]本實用新型的浮標顯示的浮子式液位計的工作原理是這樣實現的:
[0047]所述浮標的比重小于浮標室內液體的比重，浮標所受的浮力減去浮標的重力等于浮子的重力減去浮子浸入被測液體一半時所受的浮力。兩者通過磁耦合力實現力的平衡，即:浮標通過與浮子的磁耦合給浮子室內的浮子一個向上的提升力。
[0048]位于浮子室內的浮子始終與浮標耦合在一起，液位升降時，這個力的平衡被打破，浮子隨液位升降使浮標升降，浮標上的指針對應刻度尺的位置即可讀取液位。本實用新型的游標顯示的浮子式液位計的工作原理大同小異，此不贅述。
[0049]與現有技術相比，本實用新型技術解決方案之一的有益效果是顯而易見的，包括:
[0050]1.采用了直線軸承后，靈敏可靠，解決了現有技術測量指示液位不準或不可靠的難題。亦解決了該種結構液位計的世界級難題。
[0051]2.省卻了軸，減少了軸承的數量，減少了一根導軌和連桿及配重后，結構更加簡單，使制造、裝配、調校、安裝更加容易。
[0052]3.維護和制造成本低，量程越大，相對單位制造成本越低。
[0053]4.游標或浮標的結構簡化后，減小了整體和各部件及游標室或浮標室的尺寸，進而減少了游標的重量，重量的減輕意味著用小磁鋼或較小的磁力即可實現耦合，因此可進一步降低摩擦力，提高精度。尺寸的減小進一步降低了制造成本和用戶的使用成本。
[0054]5.軸承加一塊磁鋼后即可替代原結構復雜的游標。實際上無論在哪一種利用磁鋼的液位計中，磁鋼是必需的，因此可以說僅僅一只軸承即替代了原結構復雜的游標。
[0055]6.同樣的可以說僅僅一只軸承和浮漂即替代了原結構復雜的浮標。
[0056]7.顯示非常醒目直觀。
[0057]與現有技術相比，本實用新型技術解決方案之二的有益效果亦是顯而易見的，包括:
[0058]1.采用了萬向軸承后，靈敏可靠，解決了現有技術測量指示液位不準或不可靠的難題。亦解決了該種結構液位計的世界級難題。
[0059]2.去掉二根導軌和連桿及配重后，結構更加簡單，制造更加容易。
[0060]3.導軌很難制造的較長，量程大時，只能采用多節(jié)組對，這在現場是件困難的事，去掉難以組對找正的二根導軌和連桿及配重后，使制造、裝配、調校、安裝更容易，運輸更方便。
[0061]4.維護和制造成本低，量程越大，相對單位制造成本越低。
[0062]5.游標的結構簡化后，減小了整體和各相關部件的尺寸，進而減少了游標的重量，重量的減輕意味著用小磁鋼或較小的磁力即可實現耦合，因此可降低進一步摩擦力，提高精度。尺寸的減小進一步降低了制造成本和用戶的使用成本。
[0063]上述兩種方案的液位計的磁鋼與浮子的間距可達到12毫米，因此可以對浮子室進行整體保溫，且保溫后絲毫不影響顯示，由此實現節(jié)能。
[0064]附圖及圖面的說明:
[0065]圖1是實施例1和實施例2的示意圖
[0066]圖2是實施例3的示意圖
[0067]圖3是實施例4的示意圖
[0068]圖4是實施例5的示意圖
[0069]圖5是實施例6的示意圖
[0070]圖6是實施例6游標的左視圖[0071 ] 圖7是實施例7的示意圖
[0072]圖8是實施例7游標的左視圖
[0073]圖9是實施例8的局部剖視示意圖
[0074]圖10是實施例9的局部剖視示意圖
[0075]圖11是實施例10的示意圖
[0076]圖12是實施例11的示意圖

【具體實施方式】
[0077]圖中:1，浮子2，浮子室3，激光燈4，定滑輪5，聯接繩或聯接帶6，尺7，反光板8，游標8-1，直線軸承8-2，磁鋼8-3，指針9，平衡錘10，直線導軌11，游標室12，浮漂13，液體14，浮漂15，游標15-1，萬向軸承15-2，板15_3，磁鋼15_4，軸15_5，指針15-6，配重16，徑向外表面17，斜沿18，游標18-1，萬向軸承18-2板18-3，磁鋼18-4，軸18-5，指針18-6，配重19，平面20，游標室21，浮漂
[0078]實施例1
[0079]如圖1所示的浮子式液位計，包括非鐵磁性材質的浮子室2、鐵磁性材質的球形浮子1、浮子室外的游標8 ；
[0080]其特征在于:
[0081]所述的游標8包括磁鋼8-2和一個直線軸承8-1，所述的磁鋼8_2固定在直線軸承8-1上，所述的浮子室2外平行于浮子室的軸線毗鄰固定一根直線導軌10，直線軸承8-1穿在直線導軌10上，所述的磁鋼8-2位于直線軸承8-1和浮子室2之間，其磁極正對浮子1，直線軸承8-1通過磁鋼8-2與浮子I之間的磁耦合力實現與所述的直線導軌10相貼緊。
[0082]為了指示清晰準確，其特征在于直線軸承8-1的外側固定有醒目的指針8-3，在指針的附近固定有尺6。
[0083]為了便于夜間或黑暗場合的觀測，其特征在于游標上固定有與地面平行的斜坡形反光板7，在浮子室2外的上方固定一個激光燈3，燈光直射在反光板7的表面上。在靠近反光板7的附近，垂直于地面固定一個尺6，燈光通過反光板反射到尺6上。反光板7通常與地面或尺6之間呈45°角。
[0084]實施例2
[0085]仍然如圖1所示，比如在高溫高壓或高壓低密度介質的場合，由于浮子I的壁厚較厚，浮子I的比重大于被測介質的比重，為了平衡浮子I的重力，給浮子I 一個向上的提升力，在上述方案的基礎上增設了定滑輪4和平衡錘9及聯接繩或聯接帶5。所述定滑輪4固定于浮子室2外側上方，聯接繩或聯接帶5繞過定滑輪4，兩端分別聯接所述平衡錘9和游標8。
[0086]常規(guī)場合下，平衡錘9的重量大于游標8的重量以使浮子I與游標8始終形成上下之間的拉力，避免浮子I與游標8之間在磁鋼8-2的中間形成死區(qū)，產生滯后。這個拉力的大小，以大于浮子室2外的機械摩擦力且小于浮子I與游標8的上下最大磁耦合力再減去機械摩擦力。浮子I的重力大于平衡錘9的重力減去游標8的重力且小于浮子I與游標8耦合分離時所需的拉力再減去機械摩擦力，并留有安全裕量。因游標8下降時，需克服機械摩擦力，浮子I運動時亦有機械摩擦力。如:浮子I重量減去浮子I浸入液體一半時所受的浮力等于平衡錘9的重量減去游標8的重量再減去機械摩擦力。此時，磁耦合力必須大于平衡錘9的重力減去游標8的重力再加上機械摩擦力。
[0087]實施例3
[0088]如圖2所示，為了防塵防水，所述的浮子室2外毗鄰設置一個非鐵磁性材料制作的透明的游標室11，將游標8和直線導軌10及激光燈3固定在游標室11內，游標8上同樣固定有反光板7。游標室11是密閉的。
[0089]實施例4
[0090]如圖3所示，在實施例3的基礎上，同樣為了平衡浮子I的浮力，給浮子I 一個向上的提升力，避免浮子I與游標8之間在磁鋼8-2的中間形成死區(qū)，產生滯后，其特征在于所述的游標8的上方或下方或側面固定浮漂12后構成一個浮標，所述的磁鋼8-2固定在浮標上，位于浮標與浮子I之間，磁極正對浮子1，在所述的游標室11內充入液體13。本實施例是將浮漂12穿過直線導軌固定在游標8的下方。
[0091]實施例5
[0092]如圖4所示，浮漂14正中套入直線軸承8固定后構成一個浮標，所述的磁鋼8-2固定在浮漂14上，位于浮漂14與浮子I之間，磁極正對浮子，在所述的游標室11內充入液體13。
[0093]所述浮標的比重小于所述的游標室11內液體13的比重，且浮標所受的浮力減去浮標的重力等于浮子的重力減去浮子浸入液體大約一半時浮子所受的浮力。
[0094]出于量程大時對直線導軌10剛度的要求，其特征在于所述的直線軸承8-1是開口軸承，所述的直線導軌10是帶有與導軌平行的固定底座的導軌。
[0095]實施例6
[0096]如圖5和圖6所示的浮子式液位計，包括非鐵磁性材質的磁子室2、鐵磁性材質的球形浮子1、浮子室外的游標15 ;
[0097]其特征在于:
[0098]所述的游標15包括磁鋼15-3和三個以上的萬向軸承15_1及一張板15_2，所述的三個萬向軸承15-1呈正三角形分布固定在板15-2的正對浮子室2的平面上，板15-2上固定有磁鋼15-3，磁鋼15-3位于板15-2和浮子室2之間，其磁極正對浮子1，萬向軸承15_1通過磁鋼15-3與浮子I之間的磁耦合力實現與所述浮子室2的外壁相貼緊。
[0099]為了防止游標15沿板15-2的軸線旋轉后影響觀測，其特征在于板15_2是圓形的。
[0100]為了防止游標15在浮子室2外沿浮子室2的軸線做環(huán)向運動而產生的難以觀測的問題，其特征在于所述的浮子室2的外壁自上而下設有一個平行于浮子室軸線的平面19。游標15在這個平面19上運動。
[0101]為了指示清晰準確，其特征在于板15-2的中心固定有軸15-4，通過軸15-4聯接一個可繞軸15-4自由旋轉的醒目的指針15-5，指針15-5的下方固定有配重15_6，以保證指針15-5始終是水平的。
[0102]為了平衡，所述的磁鋼15-3是圓形的。磁鋼15-3與板15_2同軸固定，在這種情況下，會有二個軸承15-1同時處于板15-2中心的下方。
[0103]為了便于夜間或黑暗場合的觀測，其特征在于板15-2是圓形時，板15-2是圓錐臺形，在浮子室2外的上方固定一個激光燈3，燈光直射在圓錐臺形板15-2的徑向外表面16上。在靠近圓錐臺形板15-2的直徑小的一端的附近，垂直于地面固定一個尺6，燈光通過圓錐臺形板15-2的徑向外表面16反射到尺6上。
[0104]實施例7
[0105]如圖7、8所示，所述的游標18上的板18-2是方形的，所述的三個萬向軸承18_1呈三角形分布固定在板18-2的正對浮子室2的平面上，其中的一個萬向軸承18-1布置在板18-2的平面中心線的正上方，另外兩個萬向軸承18-1對稱于這個中心線布置在板18-2的下方。其上的磁鋼18-3靠近上方的軸承18-1并位于這個軸承18-1的下方，以保證板18-2的重心位于下方，以保證板的上邊是水平的。
[0106]為了便于夜間或黑暗場合的觀測，其特征在于板18-2是方形時，板18-2的上頂邊有一個斜沿17，在浮子室2外的上方固定一個激光燈3，燈光直射在斜沿17的外表面上。在正對斜沿17的附近，垂直于地面固定一個尺6，燈光通過斜沿17的表面反射到尺6上。
[0107]為了指示清晰準確，其特征在于板18-2的中心固定有軸18-4，通過軸18_4聯接一個可繞軸18-4自由旋轉的醒目的指針18-5，指針18-5的下方固定有配重18_6，以保證指針18-5始終是水平的。
[0108]實施例8
[0109]如圖9所示，為了更加清晰的顯示或便于夜間或黑暗場合的觀測，在實施例7的基礎上，將圖8所示的平面19垂直于地面一分為二，即其特征在于所述的浮子室2外側的平面19是由相鄰的二張對稱于浮子室2軸線的長條矩形平板20和20 ‘組成的，游標18上的板18-2下方的二個軸承18-1在磁耦合力的作用下分別與二張板20和20 ‘貼緊。所述的二張板20和20 ‘具有導電性，二張板20和20 ‘之間及二張板與外界是絕緣的。所述的游標18上的板18-2是絕緣的，在下方的二個軸承18-1之間安裝有光源21，所述光源21通過導線分別連接下方的二個軸承18-1。分別在這二個板20和20 ‘上接上供電線路，即可點亮光源21。
[0110]實施例9
[0111]如圖10所示，為了實現遠傳，在實施例8的基礎上，其特征在于二張板20和20 ‘之一自上而下密集的螺旋纏繞有電阻絲22。測量二個軸承18-1及相連的導線與板20和20 ‘和其上的電阻絲22構成的回路的電阻值，即可計算出液位。
[0112]實施例10
[0113]如圖11所示，比如在高溫高壓或高壓低密度介質的場合，由于浮子I的壁厚較厚，浮子I的比重大于被測介質的比重，為了平衡浮子I的重力，給浮子I 一個向上的提升力，在上述方案的基礎上增設了定滑輪4和平衡錘9及聯接繩或聯接帶5，所述定滑輪4固定于浮子室2外側上方，聯接繩或聯接帶5繞過定滑輪4，兩端分別聯接所述平衡錘9和游標18。
[0114]常規(guī)場合下，平衡錘9的重量大于游標18的重量以使浮子I與游標18始終形成上下之間的拉力，避免浮子I與游標18之間在磁鋼18-3的中間形成死區(qū)，產生滯后。這個拉力的大小，以大于浮子室2外的機械摩擦力且小于浮子I與游標18的上下最大磁親合力再減去機械摩擦力。浮子I的重力大于平衡錘9的重力減去游標18的重力且小于浮子I與游標18耦合分離時所需的拉力再減去機械摩擦力，并留有安全裕量。因游標18下降時，需克服機械摩擦力，浮子I運動時亦有機械摩擦力。如:浮子I重量減去浮子I浸入液體一半時所受的浮力等于平衡錘9的重量減去游標18的重量再減去機械摩擦力。此時，磁耦合力必須大于平衡錘9的重力減去游標18的重力再加上機械摩擦力。
[0115]實施例11
[0116]如圖12所示，為了防塵防水，所述的浮子室2外毗鄰設置一個非鐵磁性材料制作的外側透明的游標室20，游標室20靠近浮子室2的內側表面是一個平行于浮子室2軸線的平面，將游標18等裝入游標室20。游標室20是密閉的。
[0117]同樣為了平衡浮子I的浮力，給浮子I 一個向上的提升力，其特征在于所述的游標18的板18-2上遠離浮子室2的平面上固定浮漂21或在游標18的上方或下方固定浮漂21后構成一個浮標，所述的磁鋼18-3靠近浮子，磁極正對浮子，在所述的游標室20內充入液體13。本實施例是將浮漂21置于游標18的側面。
[0118]所述浮標的比重小于所述游標室20內液體的比重，且浮標所受的浮力減去浮標的重力等于浮子I的重力減去浮子I浸入液體大約一半時浮子所受的浮力。
[0119]出于耐高溫的考慮，所述的鐵磁性材料的浮子I外包覆耐高溫的高合金鋼層或所述鐵磁性材質即為高合金鋼。
[0120]出于耐腐蝕的考慮，所述鐵磁性材質的浮子I外包覆防腐蝕層。
[0121]為了降低球形浮子I的重量，浮子I做成中空的。
[0122]為了便于觀測，降低摩擦力，提高測量精度，避免游標室11和20內的介質揮發(fā)影響使用，游標室11或20內的液體介質13采用透明并有潤滑性能的介質，如變壓器油或食用油等。
[0123]為了實現遠傳，所述的磁鋼8-2或15-3或18_3附近自上而下垂直于地面排列磁敏元件。
[0124]本實用新型上述方案的任何一種組合均在保護范圍內。
[0125]發(fā)明人做過多年設備管理，做過壓力容器和管道設計，研宄過多種液位計。做了許多實驗。選擇這樣的方案是在經過多種實驗后，對比多種設計，加之考慮節(jié)能、成本、可靠性、可維修性、適用的工藝條件、市場需求性、可加工性以及旨在解決現有的技術難題等種種因素基礎上，并對浮子與浮子室進行強度計算和材料選擇后設計出的優(yōu)選方案；經樣機和大量實驗證明，本實用新型所公開的浮子式液位計解決了高溫高壓或高壓低密度介質中液位測量的難題，測量精度高；而且結構非常簡單，使用方便，制造及維護成本很低，適用廣泛，是一種物美價廉且顯示醒目直觀的就地指示式儀表，市場需求極大。
[0126]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種浮子式液位計，包括非鐵磁性材質的浮子室、鐵磁性材質的球形浮子、浮子室外的游標； 其特征在于: 所述的游標包括磁鋼和一個直線軸承； 所述的磁鋼固定在直線軸承上； 所述的浮子室外平行于浮子室的軸線毗鄰固定一根直線導軌，直線軸承穿在直線導軌上; 所述的磁鋼位于直線軸承和浮子室之間，其磁極正對浮子，直線軸承通過磁鋼與浮子之間的磁耦合力實現與所述的直線導軌相貼緊。
2.根據權利要求1所述的浮子式液位計，其特征在于: 所述的浮子室外毗鄰設置一個非鐵磁性材料制作的透明的游標室，將游標和導軌及激光燈固定在游標室內。
3.根據權利要求2所述的浮子式液位計，其特征在于: 所述的游標的上方或下方或側面固定浮漂后構成一個浮標，或浮漂正中套入直線軸承固定后構成一個浮標； 所述的磁鋼固定在浮標上，位于浮標與浮子之間，磁極正對浮子，在所述的游標室內充入液體。
4.一種浮子式液位計，包括非鐵磁性材質的磁子室、鐵磁性材質的球形浮子、浮子室外的游標； 其特征在于: 所述的游標包括磁鋼和三個以上的萬向軸承及一張與浮子室平行的板； 所述的三個萬向軸承呈正三角形分布固定在板的正對浮子室的平面上，板上固定有磁鋼，磁鋼位于板和浮子室之間，其磁極正對浮子，萬向軸承通過磁鋼與浮子之間的磁耦合力實現與所述浮子室的外壁相貼緊。
5.根據權利要求4所述的浮子式液位計，其特征在于: 板是圓形的。
6.根據權利要求4所述的浮子式液位計，其特征在于: 所述的浮子室的外壁自上而下設有一個平行于浮子室軸線的平面。
7.根據權利要求4所述的浮子式液位計，其特征在于: 所述的游標上的板是方形的； 所述的三個萬向軸承呈三角形分布固定在板的正對浮子室的平面上，其中的一個萬向軸承布置在板的平面中心線的正上方，另外兩個萬向軸承對稱于這個中心線布置在板的下方，其上的磁鋼靠近上方的軸承并位于這個軸承的下方。
8.根據權利要求6所述的浮子式液位計，其特征在于: 所述的浮子室外側的平面是由相鄰的二張對稱于浮子室軸線的長條矩形平板組成的，游標上的板下方的二個軸承在磁耦合力的作用下分別與二張板貼緊； 所述的二張板具有導電性，二張板之間及二張板與外界是絕緣的； 所述的游標上的板是絕緣的，在下方的二個軸承之間安裝有光源； 所述光源通過導線分別連接下方的二個軸承。
9.根據權利要求8所述的浮子式液位計，其特征在于: 二張板之一自上而下密集的螺旋纏繞有電阻絲。
10.根據權利要求1或4任一所述的浮子式液位計，其特征在于: 增設了定滑輪和平衡錘及聯接繩或聯接帶，所述定滑輪固定于浮子室外側上方，聯接繩或聯接帶繞過定滑輪，兩端分別聯接所述平衡錘和游標。
11.根據權利要求4所述的浮子式液位計，其特征在于: 所述的浮子室外毗鄰設置一個非鐵磁性材料制作的外側透明的游標室，游標室靠近浮子室的內側表面是一個平行于浮子室軸線的平面，將游標裝入游標室，游標室是密閉的。
12.根據權利要求11所述的浮子式液位計，其特征在于: 所述的游標的板上遠離浮子室的平面上固定浮漂或在游標的下方固定浮漂后構成一個浮標，在游標室內充入液體。
【文檔編號】G01F23/72GK204177451SQ201420640215
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權日:2014年10月28日
【發(fā)明者】王嘉賢, 李本峰, 章洪恩, 梁有祥, 侯憲華, 王曉日 申請人:大連康維科技有限公司