本發(fā)明涉及一種液位測量儀。
背景技術(shù):
在容器中液體介質(zhì)的高低叫做液位,測量液位的儀表叫液位測量儀,即液位計。液位計的類型有音叉振動式、磁浮式、壓力式、超聲波、聲吶波,磁翻板、雷達等。而壓力式液位計的成本低原理簡單,應(yīng)用很廣,壓力式液位計一般采用電阻應(yīng)變片,根據(jù)電阻應(yīng)變片所受的壓力f=ps,計算得到p,然后再根據(jù)
ρ=ρ*g*h+po,其中po是大氣壓強,ρ是被測液體的密度,g是重力加速度,而h便是需要測量的液體深度了。圖1是現(xiàn)有的基于電阻應(yīng)變片原理測量液體深度的液位計的示意圖,包括中空長管、底座、電阻應(yīng)變片和顯示單元;中空長管的兩端是封閉的,顯示單元設(shè)置于中空長管的上端部,底座設(shè)置于中空長管的下方,底座與中空長管下端部之間保持一定的距離,底座與中空長管下端部之間通過連接部件連接,連接部件上設(shè)置多個孔,保證液體可以進入到電阻應(yīng)變片部位,電阻應(yīng)變片表面設(shè)置絕緣層,電阻應(yīng)變片與控制電路電連接,控制電路與顯示單元電連接。通過電阻應(yīng)變片測得的液位深度加上底座與中空管下端部的距離值才是真實的液位深度值。但是圖1基于電阻應(yīng)變片原理的液位計存在一個很大的缺陷就是一旦整個液位計放置到待測液體內(nèi)時,如果液體底部不平坦的話會導(dǎo)致中空長管傾斜,從而導(dǎo)致電阻應(yīng)變片各處受到的水壓是不相同的最終導(dǎo)致測量數(shù)值不準確。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:液位測量儀傾斜的時候,導(dǎo)致電阻應(yīng)變片各處的受力不均勻,從而導(dǎo)致測量不準確。
為了解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種液位測量儀,其特征在于,包括中空長管、底座、電阻應(yīng)變片和顯示單元;
所述的中空長管的上端口是封閉的,顯示單元設(shè)置于中空長管的上端部;
所述的底座設(shè)置于中空長管的下方,底座與中空長管下端口之間保持一定的距離,底座與中空長管下端口之間通過連接部件連接,連接部件上設(shè)置多個孔,保證液體可以進入到電阻應(yīng)變片部位;
所述的電阻應(yīng)變片表面設(shè)置絕緣層,電阻應(yīng)變片與控制電路電連接,控制電路與顯示單元電連接;
所述的中空長管的下端口通過彈性蓋密封;
所述的彈性蓋的實際表面積設(shè)為s,設(shè)中空長管的管徑為d,
s≥3*π*(d/2)2;
所述的電阻應(yīng)變片通過膠水粘貼于彈性蓋的表面。
進一步,所述的控制電路以單片機為核心。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明的電阻應(yīng)變片不是固定在一個非彈性部件上的,而是固定于彈性蓋上的,即使中空長管傾斜但是由于液壓壓迫彈性蓋上的電阻應(yīng)變片會使得電阻應(yīng)變片保持一個水平的位置,只要電阻應(yīng)變片處于水平方向那么各處的受力就均勻,這樣基于電阻應(yīng)變片原理的液位計測量就非常準確。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有的基于電阻應(yīng)變片原理的液位計的示意圖;
圖2是本發(fā)明的示意圖;
其中,1是中空長管;2是底座;3是電阻應(yīng)變片;4是顯示單元。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述。
具體實施例:液位測量儀,包括中空長管、底座、電阻應(yīng)變片和顯示單元;
所述的中空長管的上端口是封閉的,顯示單元設(shè)置于中空長管的上端部;
所述的底座設(shè)置于中空長管的下方,底座與中空長管下端口之間保持一定的距離,底座與中空長管下端口之間通過連接部件連接,連接部件上設(shè)置多個孔,保證液體可以進入到電阻應(yīng)變片部位;
所述的電阻應(yīng)變片表面設(shè)置絕緣層,電阻應(yīng)變片與控制電路電連接,控制電路與顯示單元電連接;所述的中空長管的下端口通過彈性蓋密封;所述的彈性蓋的實際表面積設(shè)為s,設(shè)中空長管的管徑為d,
s=3*π*(d/2)2;所述的電阻應(yīng)變片通過膠水粘貼于彈性蓋的表面。
其中,所述的控制電路以單片機為核心。
本發(fā)明工作原理描述:電阻應(yīng)變片不是固定在一個非彈性部件上的,而是固定于彈性蓋上的,即使中空長管傾斜45度由于液壓壓迫彈性蓋上的電阻應(yīng)變片會使得電阻應(yīng)變片保持一個水平的位置,只要電阻應(yīng)變片處于水平方向那么各處的受力就均勻,這樣基于電阻應(yīng)變片原理的液位計測量就非常準確。需要說明的是通過電阻應(yīng)變片測得的液位深度加上底座與中空管下端口的距離值才是真實的液位深度值,但是由于彈性蓋具有彈性,彈性蓋在液體的作用力作用下會向上有少許的移動,控制電路計算真實的液位深度值的時候需要考慮,不過彈性蓋上移的數(shù)值非常小幾乎可以忽略,如果需要計算的話可以通過實驗數(shù)值算的,這個與采用的彈性蓋的彈性系數(shù)有關(guān)kx=f,根據(jù)電阻應(yīng)變片的受力大小可以計算出彈性蓋上移的數(shù)值。
本發(fā)明的液位測量儀測量液位深度的方法:
液位測量儀,包括中空長管、底座、電阻應(yīng)變片和顯示單元;
所述的中空長管的上端口是封閉的,顯示單元設(shè)置于中空長管的上端部;
所述的底座設(shè)置于中空長管的下方,底座與中空長管下端口之間保持一定的距離,底座與中空長管下端口之間通過連接部件連接,連接部件上設(shè)置多個孔,保證液體可以進入到電阻應(yīng)變片部位;
所述的電阻應(yīng)變片表面設(shè)置絕緣層,電阻應(yīng)變片與控制電路電連接,控制電路與顯示單元電連接;
所述的中空長管的下端口通過彈性蓋密封;
所述的彈性蓋的實際表面積設(shè)為s,設(shè)中空長管的管徑為d,
s≥3*π*(d/2)2;
所述的電阻應(yīng)變片通過膠水粘貼于彈性蓋的表面;
設(shè)電阻應(yīng)變片的受力面積為s1,受力大小為f1,則電阻應(yīng)變片受到的壓強p=f1/s1;
而ρ=ρ*g*h+po,其中po是大氣壓強,ρ是被測液體的密度,g是重力加速度,而h便是測得的液體深度;
設(shè)底座與中空長管的下端口之間的距離為d,彈性蓋的彈性系數(shù)為k,kx=f1,則彈性蓋上移的距離x=f1/k,
則真實液位深度為h=h+x+d。