浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)罐體上的液位指示裝置，具體涉及一種適合在大型工業(yè)罐體上使用的浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)，特別是化工生產(chǎn)系統(tǒng)中貯有易燃易爆腐蝕介質(zhì)的槽、罐、油田、油庫等的平底錐蓋的罐體，需要因?yàn)榫_測(cè)量液位，以了解生產(chǎn)進(jìn)度和效率。現(xiàn)有的液位測(cè)量主要有雷達(dá)或超聲方法，浮球鋼索方法，兩種。比較兩種測(cè)量方法，前一種雷達(dá)或超聲液位計(jì)，運(yùn)用精密測(cè)時(shí)原理測(cè)量，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量準(zhǔn)確，但缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴；后一種浮球鋼索方法液位計(jì)，運(yùn)用液位浮球聯(lián)動(dòng)原理測(cè)量液位，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格較低，缺點(diǎn)是測(cè)量精度較低。因此，需要研發(fā)一種測(cè)量準(zhǔn)確，價(jià)格較低的液位計(jì)是現(xiàn)實(shí)的研宄課題。
[0003]本發(fā)明人的專利產(chǎn)品一浮球連桿式差動(dòng)電容液位傳感器，其特點(diǎn)是測(cè)量精確，抗干擾能力強(qiáng)。浮球式差動(dòng)電容液位傳感器能應(yīng)用在大型工業(yè)罐體領(lǐng)域嗎？浮球式差動(dòng)電容液位傳感器要運(yùn)用在工業(yè)大罐上，有兩個(gè)技術(shù)問題要解決。其一，浮球的上下運(yùn)動(dòng)如何同差動(dòng)電容的轉(zhuǎn)動(dòng)耦合？其二，如何解決二者量程的巨大不同，如前者運(yùn)動(dòng)距離達(dá)幾十米；后者差動(dòng)電容只有0-90度轉(zhuǎn)角。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有公知的工業(yè)大罐液位測(cè)量的技術(shù)問題，本實(shí)用新型給出一種浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器的技術(shù)方案。本實(shí)用新型浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器的技術(shù)方案是“保留已有的浮球鋼索的廉價(jià)方式，液位與浮球聯(lián)動(dòng)；液位變化，浮球帶動(dòng)鋼索移動(dòng)，鋼索通過傳動(dòng)輪變直線運(yùn)動(dòng)為角度變化(解決耦合問題)；角度變化經(jīng)過減速裝置(解決量程不同的問題)后，帶動(dòng)差動(dòng)電容轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化為容量差的變化，容量差變化通過驅(qū)動(dòng)電路，為0-5伏或4-20毫安的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。”
[0005]浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器由浮球，鋼索，轉(zhuǎn)向滑輪，配重或卷尺簧鋼索收回器，傳動(dòng)輪，壓緊輪，行星減速裝置，聯(lián)軸器，差動(dòng)電容，恒力卷簧，驅(qū)動(dòng)電路板，輸出電纜和指示儀表組成，其特征是，如圖1所示，浮球與鋼索連接，鋼索過轉(zhuǎn)向滑輪與配重或卷尺簧鋼索收回器連接，傳動(dòng)輪和壓緊輪與鋼索摩擦鏈接，傳動(dòng)輪與行星減速裝置銷鏈接，行星減速裝置銷鏈接聯(lián)軸器，聯(lián)軸器鏈接差動(dòng)電容，差動(dòng)電容銷鏈接恒力卷簧。
[0006]所述的浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器，其特征是，鋼索的橫截面是圓形，鋼索的外敷一層彈性的塑料防腐膜。
[0007]所述的浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器，其特征是，傳動(dòng)輪和壓緊輪的外輪側(cè)是內(nèi)半圓形凹槽，內(nèi)半圓形凹槽內(nèi)部有機(jī)械壓制的凸形花紋，內(nèi)半圓形凹槽的曲度與鋼索外表面的防腐膜緊密配合。
[0008]所述的浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器，其特征是，如圖2所示，差動(dòng)電容電連接驅(qū)動(dòng)電路板，驅(qū)動(dòng)電路板電連接輸出電纜，輸出電纜電連接指示儀表。
[0009]工作原理說明:大型工業(yè)罐體，沿用浮球鋼索聯(lián)動(dòng)原理，浮球動(dòng)，鋼索動(dòng)，鋼索的直線運(yùn)動(dòng)通過傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)變直線移動(dòng)為角度轉(zhuǎn)動(dòng)，即完成直線耦合-角度轉(zhuǎn)動(dòng)。壓緊輪的作用是增加摩擦力，傳動(dòng)輪和壓緊輪的外輪側(cè)的內(nèi)半圓形凹槽內(nèi)部的機(jī)械壓制的凸形花紋，以及內(nèi)半圓形凹槽的曲度與鋼索外表面的防腐膜緊密配合，確保傳動(dòng)輪和鋼索之間，無滑動(dòng)摩擦。轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過行星減速器減速(必要時(shí)，可再增加一級(jí)行星減速器，解決二者量程的巨大不同)后，經(jīng)過聯(lián)軸器帶動(dòng)差動(dòng)電容轉(zhuǎn)動(dòng)，差動(dòng)電容容量的變化，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路板處理后，帶動(dòng)指示儀表顯示液位高度。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器的電路圖。
[0012]其中:1、浮球，2、鋼索，3、轉(zhuǎn)向滑輪，4、配重或卷尺簧鋼索收回器，5、傳動(dòng)輪，6、壓緊輪，7、行星減速裝置，8、聯(lián)軸器，9、差動(dòng)電容，10、恒力卷簧，11、驅(qū)動(dòng)電路板，12、輸出電纜，13、指示儀表，14、大型工業(yè)罐體。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以運(yùn)城市豐喜新能源公司半坡甲醇汽油儲(chǔ)存罐為例，浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器說明如下:如圖1所示，甲醇汽油儲(chǔ)存罐，罐體資料:罐體內(nèi)部直徑10米，高度31.4米。兩個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪(3)均采用普通上懸掛轉(zhuǎn)向滑輪。罐體上安裝密封法蘭，法蘭座中心有一個(gè)圓孔，圓孔上部直對(duì)轉(zhuǎn)向滑輪的切線方向。兩個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪(3)之間距離為I米，兩個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪(3)之間連線成水平線。浮球(I)采用5升不銹鋼圓球。鋼索(2)，外徑0 6毫米，夕卜敷一層彈性的塑料防腐膜，長(zhǎng)度34米。鋼索(2)的一端鏈接浮球(1)，鋼索(2)豎直向上穿過法蘭，過轉(zhuǎn)向滑輪(3)，轉(zhuǎn)水平方向，一米距離后再次過轉(zhuǎn)向滑輪，豎直向下。鋼索(2)的另一端鏈接鏈接配重或卷尺簧鋼索收回器(4)。傳動(dòng)輪(5)和壓緊輪(6)是在鋼索(2)的水平處與鋼索(2)緊密接觸的。傳動(dòng)輪(5)半徑選用0.08米，傳動(dòng)輪(5)外輪側(cè)的內(nèi)半圓形凹槽小于3毫米，凸花紋為星點(diǎn)花紋。行星減速裝置(7)的減速比選用300/1。這樣可以確保浮球(I)運(yùn)行30米，差動(dòng)電容(9)轉(zhuǎn)動(dòng)角度小于90度。改變傳動(dòng)輪(5)的半徑，或改變行星減速裝置(7)的的減速比可以適應(yīng)不同大型工業(yè)罐體(14)的高度各不相同。
[0014]預(yù)先設(shè)定，液位最低時(shí)，差動(dòng)電容的一個(gè)電容的容量最小，另一個(gè)電容的容量最大；液位最高時(shí)，兩個(gè)電容的容量變化更好相反，體現(xiàn)電容容量的差動(dòng)作用。液位的改變，浮球上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)差動(dòng)電容沿軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，差動(dòng)電容的容量比值變化。差動(dòng)電容容量比值變化量經(jīng)過運(yùn)算放大器處理后，用模擬方式或數(shù)字方式顯示液位高低信息，可以精確到高度的厘米級(jí)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):液位變化I厘米，差動(dòng)電容處理后的是0.001，折合0.003方，即3升。由此可見，浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器的測(cè)量精度是較高的。
[0015]浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器的有益效果是該系列液位計(jì)具有防腐、大量程測(cè)量，低價(jià)格，少維護(hù)，維修方便等優(yōu)點(diǎn)，并可將液位變化轉(zhuǎn)換成4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離報(bào)警、控制、監(jiān)測(cè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器由浮球，鋼索，轉(zhuǎn)向滑輪，配重或卷尺簧鋼索收回器，傳動(dòng)輪，壓緊輪，行星減速裝置，聯(lián)軸器，差動(dòng)電容，恒力卷簧，驅(qū)動(dòng)電路板，輸出電纜和指示儀表組成，其特征是，浮球與鋼索連接，鋼索過轉(zhuǎn)向滑輪與配重或卷尺簧鋼索收回器連接，傳動(dòng)輪和壓緊輪與鋼索摩擦鏈接，傳動(dòng)輪與行星減速裝置銷鏈接，行星減速裝置銷鏈接聯(lián)軸器，聯(lián)軸器鏈接差動(dòng)電容，差動(dòng)電容銷鏈接恒力卷簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器，其特征是，鋼索的橫截面是圓形，鋼索的外敷一層彈性的塑料防腐膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器，其特征是，傳動(dòng)輪和壓緊輪的外輪側(cè)是內(nèi)半圓形凹槽，內(nèi)半圓形凹槽內(nèi)部有機(jī)械壓制的凸形花紋，內(nèi)半圓形凹槽的曲度與鋼索外表面的防腐膜緊密配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器，其特征是，差動(dòng)電容電連接驅(qū)動(dòng)電路板，驅(qū)動(dòng)電路板電連接輸出電纜，輸出電纜電連接指示儀表。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種適合在大型工業(yè)罐體上使用的浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器。浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器由浮球，鋼索，轉(zhuǎn)向滑輪，配重或卷尺簧鋼索收回器，傳動(dòng)輪，壓緊輪，行星減速裝置，聯(lián)軸器，差動(dòng)電容，恒力卷簧，驅(qū)動(dòng)電路板，輸出電纜和指示儀表組成，其特征是，差動(dòng)電容轉(zhuǎn)軸的一端銷鏈接恒力卷簧，差動(dòng)電容轉(zhuǎn)軸的另一端銷鏈接聯(lián)軸器，聯(lián)軸器銷鏈接行星減速器，行星減速器銷鏈接傳動(dòng)輪，傳動(dòng)輪摩擦鏈接鋼索。浮球鋼索差動(dòng)電容液位傳感器的有益效果是該系列液位計(jì)具有直觀、醒目、防爆、防腐、大量程測(cè)量，低價(jià)格，少維護(hù)，維修方便等優(yōu)點(diǎn)，并可將液位變化轉(zhuǎn)換成4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離報(bào)警、控制、監(jiān)測(cè)。
【IPC分類】G01F23-36, G01F23-34
【公開號(hào)】CN204269193
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420577937
【發(fā)明人】程有信
【申請(qǐng)人】程有信
【公開日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年9月17日