液位測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于工程測量技術領域，具體涉及一種液位測量裝置的設計。
【背景技術】
[0002]液體液位是過程控制的主要參數(shù)之一，液位傳感器是用來檢測液體高度信息的裝置，液位測量遍及生產(chǎn)和生活的各個領域，它在工業(yè)和日常生活中有著重要而廣泛的應用。在化工生產(chǎn)中，它可以用來探測反應缸的液位平面，石油化漿液面，化學儲藏罐內的液體平面等；在冶金工業(yè)中，可以用來探測制造鑄件的管道熔鐵平面和連續(xù)鑄造生產(chǎn)過程中的鋼包液位；在石油工業(yè)生產(chǎn)和儲存以及日常生活中則可用來檢測大量的汽油、柴油存儲罐中的油位高度等，使它在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中起到耳目的作用。
[0003]傳統(tǒng)液位測量方式有人工檢測尺方法，磁翻轉測量法，超聲波測量法，恒浮力和變浮力測量法，靜壓式測量法等方法，但這些傳統(tǒng)的測量方法，抗電磁干擾能力弱，測量范圍受到結構限制。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)液位測量方法抗電磁干擾能力弱，測量范圍受到結構限制的問題，提出了一種液位測量裝置。
[0005]本實用新型的技術方案為:一種液位測量裝置，包括滑輪組、重物組、傳感器組、已知溶液、容器以及若干金屬線；
[0006]滑輪組包括小直徑滑輪和大直徑滑輪，兩滑輪同軸且直徑不同；
[0007]重物組包括測液位重物、平衡重物、校準重物以及測量重物，測液位重物和平衡重物分別由金屬線懸掛于大直徑滑輪兩側，校準重物和測量重物分別由金屬線懸掛于小直徑滑輪兩側；
[0008]已知溶液盛放于容器中，校準重物和測量重物均置于已知溶液中；
[0009]傳感器組包括第一校準傳感器、測量傳感器以及第二校準傳感器，第一校準傳感器安裝在懸掛校準重物的金屬線上，或者安裝在校準重物上，測量傳感器安裝在懸掛測量重物的金屬線上，或者安裝在測量重物上，第二校準傳感器安裝在容器內底部。
[0010]優(yōu)選地，小直徑滑輪上裝有減速機構。
[0011]優(yōu)選地，測液位重物與校準重物懸掛于滑輪組同一側，平衡重物與測量重物懸掛于滑輪組同一側。
[0012]優(yōu)選地，工作時測液位重物置于被測液體中，平衡重物置于空氣中。
[0013]優(yōu)選地，測液位重物和平衡重物質量相同，校準重物和測量重物質量相同。
[0014]優(yōu)選地，測量重物的質量遠小于測液位重物的質量。
[0015]優(yōu)選地，第一校準傳感器為拉力傳感器、壓力傳感器和位移傳感器中的任意一種。
[0016]優(yōu)選地，測量傳感器為拉力傳感器、壓力傳感器和位移傳感器中的任意一種。
[0017]優(yōu)選地，第二校準傳感器為壓力傳感器。
[0018]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過兩個不同直徑的同軸滑輪，在液位變化范圍較大的情況下，在被測液體中的重物以及在已知溶液中的重物位移量均較小，從而極大地增加了液位測量范圍，并且減小裝置體積，本實用新型優(yōu)選采用光學傳感器，有效的改善了傳統(tǒng)測量方法抗電磁干擾能力弱的缺點，且本實用新型結構簡單，易于實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例一提供的液位測量裝置結構示意圖。
[0020]圖2為本實用新型實施例二和實施例三提供的液位測量裝置結構示意圖。
[0021]附圖標記說明:1 一小直徑滑輪、2—大直徑滑輪、3—測液位重物、4一平衡重物、5—校準重物、6—測量重物、7—第一校準傳感器、8—測量傳感器、9 一第二校準傳感器、10一已知溶液、11一容器。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型的實施例作進一步的說明。
[0023]實施例一:
[0024]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種液位測量裝置，包括滑輪組、重物組、傳感器組、已知溶液10、容器11以及若干金屬線。
[0025]其中，滑輪組包括小直徑滑輪I和大直徑滑輪2，兩滑輪同軸且直徑不同，通過調整兩滑輪的直徑比，可以調節(jié)整個液位測量裝置的測量范圍。小直徑滑輪I上裝有減速機構，以減小小直徑滑輪I的轉動量，從而避免由于小直徑滑輪I旋轉圈數(shù)過多而導致金屬線在其上反復纏繞，這會使小直徑滑輪I的有效直徑發(fā)生改變，并最終引起被測液體液位測量產(chǎn)生誤差。
[0026]重物組包括測液位重物3、平衡重物4、校準重物5以及測量重物6。測液位重物3和平衡重物4分別由金屬線懸掛于大直徑滑輪2兩側，校準重物5和測量重物6分別由金屬線懸掛于小直徑滑輪I兩側。測液位重物3與校準重物5懸掛于滑輪組同一側，平衡重物4與測量重物6懸掛于滑輪組同一側。測液位重物3和平衡重物4質量相同，校準重物5和測量重物6質量相同，并且測量重物6的質量遠小于測液位重物3的質量。
[0027]已知溶液10盛放于容器11中，校準重物5和測量重物6均置于已知溶液10中。工作時，測液位重物3置于被測液體中，平衡重物4置于空氣中。
[0028]傳感器組包括第一校準傳感器7、測量傳感器8以及第二校準傳感器9。本實用新型實施例中，第一校準傳感器7為拉力傳感器，安裝在懸掛校準重物5的金屬線上；測量傳感器8為拉力傳感器，安裝在懸掛測量重物6的金屬線上；第二校準傳感器9為壓力傳感器，安裝在容器11內底部。
[0029]本實用新型實施例所提供的液位測量裝置的工作原理及過程如下:
[0030]在液位測量裝置未進行液位測量的情況下，第一校準傳感器7和測量傳感器8的輸出量&和F s有如下關系:F 7= F 8o
[0031 ] 將液位測量裝置的測液位重物3放入被測液體中，測液位重物3受被測液體浮力作用使液位測量裝置平衡被打破，測液位重物3會上升一定高度，同時，測量重物6高度下降，校準重物5高度上升，并且由于兩個同軸滑輪的直徑不同，測液位重物3、測量重物6和校準重物5位移距離同樣具有一定的比例關系(測液位重物3和測量重物6的位移距離比值與兩滑輪直徑比值成正比關系，測量重物6和校準重物5位移距離相同)，通過已知的測量傳感器8輸出量F8,就可以精確的得到此時測液位重物3在被測液體中的深度。
[0032]當被測液體液位發(fā)生變化時，液位測量裝置會達到一個新的平衡狀態(tài)，此時，同樣可以根據(jù)已知對的測量傳感器8輸出量F8精確得到測液位重物3在被測液體中的深度，進而得到液位的變化情況。
[0033]由于校準重物5和測量重物6懸掛在同一個滑輪兩側，因此，其位移量應相等，在已知溶液10不蒸發(fā)的條件下，F(xiàn)7+Fs為一個常數(shù)，通過F7+Fs輸出的變化量，就可以準確校準已知溶液10的蒸發(fā)情況，從而校準被測液體液位變化情況。
[0034]粘貼在容器11底部的第二校準傳感器9能夠測得已知溶液10的液位變化情況，在已知溶液10不蒸發(fā)的條件下，被測液體液位的變化不會引起已知溶液10液位發(fā)生變化，從而，通過第二校準傳感器9的輸出變化情況，能夠校準由于已知溶液10自身蒸發(fā)而導致的測量被測液體液位變化產(chǎn)生誤差。
[0035]實施例二:
[0036]如圖2所示，本實用新型實施例提供的一種液位測量裝置中第一校準傳感器7為壓力傳感器，安裝在校準重物5上；測量傳感器8為壓力傳感器，安裝在測量重物6上。液位測量裝置的其余結構及其工作原理和過程均與實施例一相同。
[0037]實施例三:
[0038]如圖2所示，本實用新型實施例提供的一種液位測量裝置中第一校準傳感器7為位移傳感器，安裝在校準重物5上；測量傳感器8為位移傳感器，安裝在測量重物6上。液位測量裝置的其余結構及其工作原理和過程均與實施例一相同。
[0039]本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本實用新型的原理，應被理解為本實用新型的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據(jù)本實用新型公開的這些技術啟示做出各種不脫離本實用新型實質的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種液位測量裝置，其特征在于，包括滑輪組、重物組、傳感器組、已知溶液(10)、容器(11)以及若干金屬線； 所述滑輪組包括小直徑滑輪(I)和大直徑滑輪(2)，兩滑輪同軸且直徑不同； 所述重物組包括測液位重物(3)、平衡重物(4)、校準重物(5)以及測量重物￠);所述測液位重物(3)和平衡重物(4)分別由金屬線懸掛于大直徑滑輪(2)兩側；所述校準重物(5)和測量重物(6)分別由金屬線懸掛于小直徑滑輪(I)兩側； 所述已知溶液(10)盛放于容器(11)中；所述校準重物(5)和測量重物(6)均置于已知溶液(10)中； 所述傳感器組包括第一校準傳感器(7)、測量傳感器(8)以及第二校準傳感器(9);所述第一校準傳感器(7)安裝在懸掛校準重物(5)的金屬線上，或者安裝在校準重物(5)上；所述測量傳感器(8)安裝在懸掛測量重物(6)的金屬線上，或者安裝在測量重物(6)上；所述第二校準傳感器(9)安裝在容器(11)內底部。2.根據(jù)權利要求1所述的液位測量裝置，其特征在于，所述小直徑滑輪(I)上裝有減速機構。3.根據(jù)權利要求1所述的液位測量裝置，其特征在于，所述測液位重物(3)與校準重物(5)懸掛于滑輪組同一側，平衡重物(4)與測量重物(6)懸掛于滑輪組同一側。4.根據(jù)權利要求1所述的液位測量裝置，其特征在于，工作時所述測液位重物(3)置于被測液體中，平衡重物(4)置于空氣中。5.根據(jù)權利要求1所述的液位測量裝置，其特征在于，所述測液位重物(3)和平衡重物(4)質量相同，校準重物(5)和測量重物(6)質量相同。6.根據(jù)權利要求5所述的液位測量裝置，其特征在于，所述測量重物(6)的質量遠小于測液位重物(3)的質量。7.根據(jù)權利要求1所述的液位測量裝置，其特征在于，所述第一校準傳感器(7)為拉力傳感器、壓力傳感器和位移傳感器中的任意一種。8.根據(jù)權利要求1所述的液位測量裝置，其特征在于，所述測量傳感器(8)為拉力傳感器、壓力傳感器和位移傳感器中的任意一種。9.根據(jù)權利要求1所述的液位測量裝置，其特征在于，所述第二校準傳感器(9)為壓力傳感器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種液位測量裝置，通過兩個不同直徑的同軸滑輪，在液位變化范圍較大的情況下，在被測液體中的重物以及在已知溶液中的重物位移量均較小，從而極大地增加了液位測量范圍，并且減小裝置體積，本實用新型優(yōu)選采用光學傳感器，有效的改善了傳統(tǒng)測量方法抗電磁干擾能力弱的缺點，且本實用新型結構簡單，易于實現(xiàn)。
【IPC分類】G01F23/00
【公開號】CN204854871
【申請?zhí)枴緾N201520565995
【發(fā)明人】冉曾令, 吳學忠, 馬順飛
【申請人】電子科技大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月30日