專利名稱:氣動(dòng)真空式液位傳感器的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于氣動(dòng)技術(shù)，特別是氣動(dòng)液位傳感器技術(shù)的發(fā)明。
當(dāng)向一個(gè)大容器內(nèi)定量灌裝某種液體時(shí)，往往是通過(guò)液位控制來(lái)實(shí)現(xiàn)定量的，這就要用到液位傳感器。已經(jīng)公知的氣動(dòng)液位傳感器有許多種，其共同的特點(diǎn)是它們都是從探測(cè)頭噴射出一束氣流，當(dāng)液位到達(dá)預(yù)定高度時(shí)，就使氣流發(fā)生某種變化(如氣流的壓力、流量、流動(dòng)方向及流速等要素發(fā)生變化)，傳感器接收到這些變化后作出相應(yīng)的輸出。但是當(dāng)被注入液體的大容器是一個(gè)有壓容器，即在液面以上的空間中，存在著一定范圍內(nèi)波動(dòng)的氣體壓力時(shí)(包括從大于大氣壓力到小于大氣壓力的一段范圍)，已知的這些氣動(dòng)液位傳感器就不適用了。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種氣動(dòng)液位傳感器，它能探測(cè)有壓容器內(nèi)的液位，并在探測(cè)過(guò)程中，允許容器內(nèi)液面以上的空間壓力在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。
本發(fā)明是采用真空方式來(lái)探測(cè)液位的，用一個(gè)真空源，通過(guò)一根吸氣管利用吸氣來(lái)探測(cè)液位，當(dāng)液位低于吸氣管的吸氣口時(shí)，由于容器內(nèi)的氣體不斷地補(bǔ)充，所以吸氣管內(nèi)的真空度不高，而當(dāng)液位淹沒(méi)了吸氣口以后，吸氣管內(nèi)的真空度就會(huì)迅速上升，這個(gè)真空信號(hào)，即表示“液位已到預(yù)定高度”。
本發(fā)明采用一個(gè)射流泵來(lái)做真空源，用一根吸氣管做為液位傳感器的探頭，吸氣管的下端為吸氣口，氣流就是通過(guò)這里被吸入，它既可以利用液面淹沒(méi)吸氣口來(lái)直接探測(cè)液位，在必要的時(shí)候，也可以利用浮子關(guān)閉吸氣口來(lái)間接地探測(cè)液位。
當(dāng)液面淹沒(méi)了吸氣管的吸氣口以后，在真空的作用下，液體會(huì)被吸入吸氣管內(nèi)，形成一定高度的液柱，可是當(dāng)容器內(nèi)的空間壓力大于大氣壓力時(shí)，吸氣管內(nèi)的液柱還要上升一個(gè)高度，這個(gè)液柱高度取決于容器內(nèi)空間壓力與真空壓力之間的壓力差。當(dāng)容器內(nèi)的空間壓力大到一定程度后，液體將充滿整個(gè)吸氣管并進(jìn)入射流泵，從而使整個(gè)傳感器無(wú)法正常工作。為了克服這一現(xiàn)象，增強(qiáng)氣動(dòng)真空式液位傳感器的抗干擾能力(主要指容器中空間壓力波動(dòng)所造成的干擾)，本發(fā)明采取了這樣的技術(shù)措施將射流泵的排氣口接到容器中去，即以容器中空間壓力為基準(zhǔn)壓力，這樣，探測(cè)液位的真空信號(hào)的絕對(duì)壓力就會(huì)隨著空間壓力增減而增減，并且空間壓力與真空信號(hào)壓力的壓力差只在一個(gè)很小的范圍內(nèi)波動(dòng)，這樣，液柱高度也就只在一個(gè)很小的范圍里波動(dòng)了。這時(shí)，吸氣管內(nèi)的真空信號(hào)的絕對(duì)壓力是隨著容器中空間壓力而浮動(dòng)的，而兩者之間的壓力差則是相對(duì)穩(wěn)定的。所以，用這個(gè)壓力差做為氣動(dòng)真空式液位傳感器的信號(hào)輸出更合適，在本發(fā)明中，是采用一個(gè)膜片式壓力比較器將這個(gè)壓力差檢出，經(jīng)信號(hào)變換后做為氣動(dòng)真空式液位傳感器的信號(hào)輸出。
這樣的氣動(dòng)真空式液位傳感器，能探測(cè)有壓容器內(nèi)的液位，在探測(cè)過(guò)程中，允許容器內(nèi)液面以上的空間壓力從大于大氣壓力到小于大氣壓力的一段范圍內(nèi)波動(dòng)。
附圖描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
附圖繪出的是氣動(dòng)真空式液位傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。氣動(dòng)真空式液位傳感器有射流泵(3)，膜片式壓力比較器(5)，傳導(dǎo)真空信號(hào)壓力的真空壓力管(4)，傳導(dǎo)有壓容器(1)中的空間壓力的基準(zhǔn)壓力管(15)，用于探測(cè)液位的吸氣管(2)，氣動(dòng)真空式傳感器的信號(hào)輸出管(12)。A為射流泵(3)的氣源端，B為膜片式壓力比較器(5)的氣源端，C為有壓容器(1)的進(jìn)液口，D為出液口。
膜片式壓力比較器(5)中的膜片(9)將真空壓力室(7)和基準(zhǔn)壓力室(13)完全隔絕，擋板(10)緊固聯(lián)接在膜片(9)上，常態(tài)下彈簧(8)推動(dòng)膜片(9)并使擋板(10)壓緊在噴嘴(11)上，整定螺桿(6)可用來(lái)調(diào)節(jié)彈簧(8)的預(yù)壓力。
A端的氣流穿過(guò)射流泵(3)的泵體空腔通過(guò)排氣管(14)進(jìn)入基準(zhǔn)壓力管(15)中，這樣就能在吸氣管(2)和真空壓力管(4)中產(chǎn)生真空。真空壓力管(4)將真空信號(hào)送至膜片式壓力比較器(5)的真空壓力室(7)中，與基準(zhǔn)壓力室(13)中的基準(zhǔn)壓力進(jìn)行壓力比較，其壓力差所產(chǎn)生的力作用在膜片(9)上，由于基準(zhǔn)壓力總是大于真空信號(hào)的絕對(duì)壓力，所以該力總是使膜片(9)向壓縮彈簧(8)的方向運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)整定螺桿(6)可以改變彈簧(8)的預(yù)壓力，該力總是使膜片(9)帶動(dòng)擋板(10)向封閉噴嘴(11)的方向運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)液面尚未淹沒(méi)吸氣管(2)的吸氣口時(shí)，容器(1)中的氣體不斷地向吸氣管(2)中補(bǔ)充，因此，吸氣管(2)和真空壓力管(4)中的真空度不高，真空壓力室(7)和基準(zhǔn)壓力室(13)之間的壓力差不大，作用在膜片(9)上的力不能克服彈簧(8)的預(yù)壓力，而膜片(9)和擋板(10)則被彈簧(8)壓緊在噴嘴(11)上，此時(shí)信號(hào)輸出管(12)中為高氣壓狀態(tài)，壓力等于B端的氣源壓力。這意味著“液位未到預(yù)定高度”。
當(dāng)液面淹沒(méi)了吸氣管(2)的吸氣口時(shí)，吸氣管(2)和真空壓力管(4)中的真空度迅速上升，真空壓力室(7)和基準(zhǔn)壓力室(13)之間的壓力差增大，作用在膜片(9)上的力克服彈簧(8)的預(yù)壓力，而使膜片(9)帶動(dòng)擋板(10)離開(kāi)噴嘴(11)，此時(shí)信號(hào)輸出管(12)為低氣壓狀態(tài)，其壓力接近基準(zhǔn)壓力，這意味著“液位已到預(yù)定高度”。
當(dāng)有壓容器(1)中的空間壓力(即基準(zhǔn)壓力)升高時(shí)，射流泵(3)的A端到基準(zhǔn)壓力管(15)之間的壓力差減小，穿過(guò)射流泵(3)的氣體流量也就減小，在吸氣管(2)和真空壓力管(4)的真空度就會(huì)下降(即絕對(duì)壓力上升)，由于真空信號(hào)的這種壓力跟隨性，使基準(zhǔn)壓力和真空壓力的壓力差變化并不大。反之，當(dāng)基準(zhǔn)壓力下降，則真空壓力的真空度上升(絕對(duì)壓力下降)，所以，兩者之間的壓力差變化也不大。做為一個(gè)特例，當(dāng)容器是敞口的時(shí)候，其基準(zhǔn)壓力始終等于大氣壓力，這不過(guò)是壓力波動(dòng)范圍中的一個(gè)點(diǎn)而已，所以，這種氣動(dòng)真空式液位傳感器既能在具有壓力波動(dòng)的有壓容器內(nèi)探測(cè)液位，也能在敞口的無(wú)壓容器內(nèi)探測(cè)液位。
權(quán)利要求
1.氣動(dòng)真空式液位傳感器，其上裝有一個(gè)真空源，通過(guò)一根吸氣管來(lái)探測(cè)液位。其特征是用射流泵(3)做為真空源，其真空吸氣管(2)用來(lái)探測(cè)液位，真空信號(hào)由真空壓力管(4)輸出。
2.按照權(quán)力要求1的氣動(dòng)真空式液位傳感器，其特征是用膜片式壓力比較器(5)來(lái)檢測(cè)有壓容器(1)中的空間壓力與真空信號(hào)壓力之間的壓力差，真空壓力室(7)通過(guò)真空壓力管(4)接收真空信號(hào)，基準(zhǔn)壓力室(13)和排氣管(14)通過(guò)基準(zhǔn)壓力管(15)與有壓容器(1)聯(lián)通，膜片(9)將真空壓力室(7)和基準(zhǔn)壓力室(13)完全隔絕，擋板(10)緊固聯(lián)接在膜片(9)上，常態(tài)下彈簧(8)推動(dòng)膜片(9)并使擋板(10)壓緊在噴嘴(11)上，整定螺桿(6)可用來(lái)調(diào)節(jié)彈簧(8)的預(yù)壓力。
專利摘要
本實(shí)用新型是關(guān)于氣動(dòng)技術(shù)，特別是氣動(dòng)液位傳感器技術(shù)的改進(jìn)。這種液位傳感器是用真空方式來(lái)探測(cè)液位的，用一個(gè)射流泵做為真空源，其吸氣管用來(lái)探測(cè)液位。當(dāng)液位低于吸氣管的吸氣口時(shí)，由于四周的空氣不斷地補(bǔ)充，所以吸氣管內(nèi)的真空度不高。當(dāng)液位剛剛淹沒(méi)吸氣管的吸氣口時(shí)，吸氣管內(nèi)的真空度就會(huì)迅速上升，用一個(gè)膜片式壓力比較器即可測(cè)出這種變化并發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。這種液位傳感器能測(cè)出具有壓力波動(dòng)的容器內(nèi)的液位。
文檔編號(hào)G01F23/14GK86206853SQ86206853
公開(kāi)日1987年9月16日 申請(qǐng)日期1986年9月9日
發(fā)明者黃維鉻, 林曉鷗, 黃水珍, 范瑾 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)市自動(dòng)化研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan