專利名稱：一種密封管道編碼式液位儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物位測(cè)量裝置，特別是一種密封管道編碼式液位儀。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明人已提交的專利文件中提出了一種液位測(cè)量方法，它是由置于容器內(nèi)的浮子和測(cè)量浮子移動(dòng)的測(cè)量裝置組成，浮子上有磁性材料，在容器內(nèi)延容器高度方向固定有內(nèi)筒、浮子相對(duì)內(nèi)筒定位，內(nèi)筒底部密封，內(nèi)筒內(nèi)延容器高度設(shè)計(jì)有高度標(biāo)記信息，內(nèi)筒內(nèi)有高度標(biāo)記信息的讀取裝置，讀取裝置內(nèi)有信號(hào)輸出接口，當(dāng)浮子隨液位上下變化時(shí)，浮子帶動(dòng)讀取裝置上下移動(dòng)，讀取裝置時(shí)，讀取容器高度標(biāo)記信息，并將高度標(biāo)記信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由信號(hào)輸出接口向外輸出，再由變送器將信號(hào)輸出接口發(fā)送的液位高度信號(hào)傳送到控制室，由控制進(jìn)行處理和顯示。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種密封管道編碼式液位儀，給出一種無需任何電路的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)遠(yuǎn)距離傳送。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種密封管道編碼式液位儀，它由延容器高度方向固定的內(nèi)筒、內(nèi)筒上延容器高度的高度標(biāo)記信息、相對(duì)內(nèi)筒定位的磁浮子、內(nèi)筒內(nèi)的標(biāo)記信息讀取裝置組成，標(biāo)記信息讀取裝置有磁性體，它與磁浮子相對(duì)應(yīng)面磁性相斥，標(biāo)記信息讀取裝置有信號(hào)輸出口，其特征是信號(hào)輸出口是光發(fā)射電路，在內(nèi)筒頂部有光轉(zhuǎn)換裝置，光發(fā)射電路將液位信號(hào)以光的形式發(fā)送到光轉(zhuǎn)換裝置，再由光轉(zhuǎn)換裝置將液位信息通過光纖傳送到控制器。
所述的光轉(zhuǎn)換裝置是由光學(xué)聚光裝置、光纖組成，光學(xué)聚光鏡匯聚光處固定有光纖，通過光纖與控制器光連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是讀取高度信息的讀取裝置，不斷讀取內(nèi)筒上的高度標(biāo)記信息并以光的方式向內(nèi)筒頂部的光轉(zhuǎn)換裝置發(fā)送液位信號(hào)，光轉(zhuǎn)換裝置是由光學(xué)聚光裝置、光纖組成，光學(xué)聚光鏡匯聚光處固定有光纖，通過光纖與控制器光連接，實(shí)現(xiàn)液位信號(hào)的非電遠(yuǎn)距離傳送，它不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且安全可靠，適合油罐液位安全管理。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖1是實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是內(nèi)筒結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是內(nèi)筒剖視圖；圖4是讀取裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、容器；2、磁浮子；3、內(nèi)筒；4、讀取裝置；5、高度標(biāo)記信息；6、液體；7、液位；8、光轉(zhuǎn)換裝置；9、法蘭；10、光纖；11、保護(hù)筒；12、保溫層；13、內(nèi)層；14、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；15、殼體；16、磁性材料；17、導(dǎo)光板；18、光電接收管；19、光學(xué)準(zhǔn)直器；20、光發(fā)射器；21、反光斜面；22、照明光源；23、導(dǎo)向耳；24、導(dǎo)向桿；25、下磁體；26、上磁體；27、連接件；28、控制板；29、讀取電路；30、電池；31、散射體；32、光學(xué)聚光裝置。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，容器1內(nèi)延容器1的上下垂直固定有內(nèi)筒3，內(nèi)筒3外套有磁浮子2；磁浮子2浮于容器1內(nèi)液體7的上面液位7的位置。內(nèi)筒3上有高度標(biāo)記信息5，高度標(biāo)記信息5可以是至下而上按8421編制的高度標(biāo)記信息5；也可以是按格雷碼編碼的高度標(biāo)記信息5，其分度值1mm、1cm任意制作。為了讀取內(nèi)筒3內(nèi)的高度標(biāo)記信息5，在內(nèi)筒3內(nèi)有讀取這些高度標(biāo)記信息5的讀取裝置4。定位讀取裝置4位置是靠讀取裝置4的殼體15上的上磁體26和磁浮子2上的下磁體25；上磁體26與下磁體25對(duì)應(yīng)面磁極相斥。如相對(duì)面為s極對(duì)s極。這樣讀取裝置4穩(wěn)定的保持在磁浮子2上部固定的位置。液體注入，液位上升，磁浮子2上移，讀取裝置4隨之上移。液體排放，液位下降，磁浮子2下移，讀取裝置4隨之下移。讀取裝置4不斷讀取內(nèi)筒上的高度標(biāo)記信息5并以光的方式向內(nèi)筒頂部的光轉(zhuǎn)換裝置8發(fā)送液位信號(hào)，光轉(zhuǎn)換裝置8是由光學(xué)聚光裝置32、光纖10組成，光學(xué)聚光裝置匯聚光處固定有光纖10，通過光纖10與控制器光連接，實(shí)現(xiàn)液位信號(hào)的非電遠(yuǎn)距離傳送。
置入容器1內(nèi)的內(nèi)筒3下部密封，頂部通過法蘭9與變送器8固定，因此內(nèi)筒3可以密封很好。
如圖2所示，為了適應(yīng)高溫液體溫度的測(cè)量，使讀取裝置4有一不影響性能的溫度空間，內(nèi)筒3由保護(hù)筒11、保溫層12、內(nèi)層13構(gòu)成，保護(hù)筒11可以是(不銹鋼、玻璃、PVC等)既可防腐又可耐溫的材料；保溫層12可以是保溫涂料或保溫材料；保溫涂料可以涂于內(nèi)層13外壁上；保溫材料可以填充于保護(hù)筒11和內(nèi)層13之間。內(nèi)層13由內(nèi)表面光滑的透光體管道組成，內(nèi)管道上有高度標(biāo)記信息5。當(dāng)然，當(dāng)液位溫度不高時(shí)也可采用單筒結(jié)構(gòu)或雙筒結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，為了使浮于內(nèi)筒3的讀取裝置4能精確的讀取高度標(biāo)記信息5，內(nèi)筒3內(nèi)增加導(dǎo)向機(jī)構(gòu)14，這樣讀取裝置4上下移動(dòng)時(shí)，碼道對(duì)應(yīng)的讀頭可以保持良好的距離。
讀取裝置4的一種實(shí)施是采用圖4的方式，它包括一殼體15，殼體15內(nèi)的導(dǎo)光板17、反光斜面21、光電接收管18、照明光源22、讀取電路29、電池30、光發(fā)射器20、散射體31、永久磁體16組成，讀取電路29是帶有多路A/D轉(zhuǎn)換器的微控制芯片，讀取電路29、光電接收管18、照明光源22、光發(fā)射器20焊接在電路板上，光電接收管18、照明光源22、光發(fā)射器20分別與讀取電路29電連接。
光發(fā)射器20位于電路板的上層，光電接收管18、照明光源22位于電路板的上層。
在電路板的下端有導(dǎo)光板17，導(dǎo)光板17的正中有散射體31，散射體31正對(duì)照明光源22。
導(dǎo)光板17的周邊上有與碼道相對(duì)應(yīng)的反光斜面21，反光斜面21上鍍反射膜；接收碼道光信息的光電接收管18正對(duì)反光斜面21；在導(dǎo)光板17有永久磁體16。電池30固定在電路板上。
照明光源22是LED。
工作時(shí)，讀取電路29控制照明光源22發(fā)光，照明散射體31，由散射體31向?qū)Ч獍?7周邊發(fā)出各方向均勻的光，照明內(nèi)筒上的每一碼道，如某一碼道是白色或黃色，將會(huì)反射來自導(dǎo)光板17的光，反射光進(jìn)入導(dǎo)光板17后由反光斜面21反射到對(duì)應(yīng)碼道的光電接收管18上進(jìn)行接收。讀取電路29讀取光電接收管18的信號(hào)，根據(jù)信號(hào)的大小，得到對(duì)應(yīng)碼道是1或0(黑或白、黃)，根據(jù)該斷面所有碼道的0、1最終得到液位信息。得到液位信息后再由讀取電路29將液位信息通過光發(fā)射器20發(fā)送到內(nèi)筒頂部的光轉(zhuǎn)換裝置8，再由其傳送到控制室的控制器。
由于液面7到內(nèi)筒3的頂部有一距離，為使發(fā)射器20發(fā)出的光信號(hào)質(zhì)量得到保證，發(fā)射器20窗口處有光學(xué)準(zhǔn)直器19，使發(fā)出的光準(zhǔn)直成近視直線光束。它一方面使發(fā)射器20到光轉(zhuǎn)換裝置8的距離不受限制，另一方面可以降底發(fā)射器20的工作電流。整個(gè)讀取裝置4由電池30供電，為了使電池30供電時(shí)間保證能工作幾年，讀取電路29是以間歇方式工作。讀取裝置4有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)14，以便與內(nèi)筒3配合定位，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)上升下降。
圖5是另一種實(shí)施方式，它適合較高的容器，內(nèi)筒由多節(jié)通過連接件27固定連接，由于連接件27會(huì)使內(nèi)筒3外壁不規(guī)則，影響磁浮子2延內(nèi)筒3上下移動(dòng)，這樣磁浮子2的內(nèi)孔可以比內(nèi)筒3外徑大許多，為了使磁浮子2上下移動(dòng)平穩(wěn)，延內(nèi)筒3兩側(cè)增加兩根導(dǎo)向桿24，磁浮子2兩側(cè)延伸兩個(gè)導(dǎo)向耳23，兩根導(dǎo)向桿24穿過兩個(gè)導(dǎo)向耳23后上下與容器固定拉直。
權(quán)利要求1.一種密封管道編碼式液位儀，它由延容器高度方向固定的內(nèi)筒、內(nèi)筒上延容器高度的高度標(biāo)記信息、相對(duì)內(nèi)筒定位的磁浮子、內(nèi)筒內(nèi)的標(biāo)記信息讀取裝置組成，標(biāo)記信息讀取裝置有磁性體，它與磁浮子相對(duì)應(yīng)面磁性相斥，標(biāo)記信息讀取裝置有信號(hào)輸出口，其特征是信號(hào)輸出口是光發(fā)射電路，在內(nèi)筒頂部有光轉(zhuǎn)換裝置，光發(fā)射電路將液位信號(hào)以光的形式發(fā)送到光轉(zhuǎn)換裝置，再由光轉(zhuǎn)換裝置將液位信息通過光纖傳送到控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密封管道編碼式液位儀，其特征是所述的光轉(zhuǎn)換裝置是由光學(xué)聚光裝置、光纖組成，光學(xué)聚光鏡匯聚光處固定有光纖，通過光纖與控制器光連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密封管道編碼式液位儀，其特征是讀取裝置它包括一殼體(15)，殼體(15)內(nèi)的導(dǎo)光板(17)、反光斜面(21)、光電接收管(18)、照明光源(22)、讀取電路(29)、電池(30)、光發(fā)射器(20)、散射體(31)、永久磁體(16)組成，讀取電路(29)是帶有多路A/D轉(zhuǎn)換器的微控制芯片，讀取電路(29)、光電接收管(18)、照明光源(22)、光發(fā)射器(20)焊接在電路板上，光電接收管(18)、照明光源(22)、光發(fā)射器(20)分別與讀取電路(29)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種密封管道編碼式液位儀，其特征是光發(fā)射器(20)窗口處有光學(xué)準(zhǔn)直器(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種密封管道編碼式液位儀，其特征是光發(fā)射器(20)位于電路板的上層，光電接收管(18)、照明光源(22)位于電路板的上層。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種密封管道編碼式液位儀，其特征是在電路板的下端有導(dǎo)光板(17)，導(dǎo)光板(17)的正中有散射體(31)，散射體(31)正對(duì)照明光源(22)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種密封管道編碼式液位儀，其特征是導(dǎo)光板(17)的周邊上有與碼道相對(duì)應(yīng)的反光斜面(21)，反光斜面(21)上鍍反射膜；接收碼道光信息的光電接收管(18)正對(duì)反光斜面(21)；在導(dǎo)光板(17)有永久磁體(16)；電池(30)固定在電路板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種密封管道編碼式液位儀，其特征是照明光源(22)是LED。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種物位測(cè)量裝置，特別是一種密封管道編碼式液位儀，它由延容器高度方向固定的內(nèi)筒、內(nèi)筒上延容器高度的高度標(biāo)記信息、相對(duì)內(nèi)筒定位的磁浮子、內(nèi)筒內(nèi)的標(biāo)記信息讀取裝置組成，標(biāo)記信息讀取裝置有磁性體，它與磁浮子相對(duì)應(yīng)面磁性相斥，標(biāo)記信息讀取裝置有信號(hào)輸出口，其特征是信號(hào)輸出口是光發(fā)射電路，在內(nèi)筒頂部有光轉(zhuǎn)換裝置，光發(fā)射電路將液位信號(hào)以光的形式發(fā)送到光轉(zhuǎn)換裝置，再由光轉(zhuǎn)換裝置將液位信息通過光纖傳送到控制器。這種密封管道編碼式液位儀，給出一種無需任何電路的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)遠(yuǎn)距離傳送。
文檔編號(hào)G01F23/30GK2733323SQ200420041948
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2004年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月16日
發(fā)明者劉珉愷 申請(qǐng)人:劉珉愷