同時測量液體的液面高度和比重的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種通過磁致伸縮方式同時測量液體的液面高度和比重的裝置，更具體地，涉及一種同時測量液體的液面高度和比重的裝置，其制作成外徑大小為小于等于50mm，以便能夠適用于開口部小的儲油罐，并且最小化浮子與探針軸之間的表面張力，從而提高精密度。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，為了計算流量而測量如儲油罐這樣的儲槽內(nèi)部液面高度的裝置稱為儲槽液位計(Tank Level Gauge)。儲槽液位計(TLG)測量液面高度的方法有多種，其中，利用磁致伸縮(Magnetostrict1n)現(xiàn)象的磁致伸縮方法得到廣泛使用。磁致伸縮(Magnetostrict1n)現(xiàn)象是指對磁性材料物質(zhì)施加磁場時分子結(jié)構(gòu)被排列而材料長度發(fā)生變化從而出現(xiàn)彈性變形的現(xiàn)象。
[0003]利用磁致伸縮(Magnetostrict1n)的液面高度測量裝置，一般將永磁體配置在磁致伸縮線上的漂浮在水面上的浮子(Floater)內(nèi)部而產(chǎn)生軸向磁場，對磁致伸縮線施加脈沖(Pulse)，而產(chǎn)生圓周方向的磁場。此時，因軸向磁場與圓周方向磁場之間的合成而出現(xiàn)磁場失真(Distort1n)現(xiàn)象，這是一種機械振動，因此彈性波(超聲波)沿著磁致伸縮線被傳播。并且，儲槽液位計通過測量從施加脈沖(Pulse)到磁致伸縮線時起至接收超聲波為止的時間來計算永磁體的位置(即、液面高度)。
[0004]另一方面，作為在儲液罐同時測量液位與比重的技術(shù)，已知有專利申請公開號10-2008-0090539所公開的“液位和密度測量裝置”。所述液位和密度測量裝置，如圖1所示，將液體密度測量用浮子10制造成具有空洞(cavity)的圓柱形，水位測量用浮子20被插入到空洞內(nèi)且而插入探針軸(30)的結(jié)構(gòu)。
[0005]但是，這種結(jié)構(gòu)的密度測量用浮子，如圖2(a)所示，為了消除液面測量用浮子與比重測量用浮子互相接近或接觸時所發(fā)生的液體表面張力和摩擦系數(shù)，使液面測量用浮子與比重測量用浮子互不接觸的需要保持足夠的間距“dl”，并且在比重測量用浮子的下端部足夠加長與探針軸30接觸的區(qū)域“d2”。如果dl的間距窄或d2的長度短，則在動態(tài)移動的液體內(nèi)，如圖2(b)所示，液面高度測量用浮子20與比重測量用浮子20互相接觸而受到液體表面張力和摩擦系數(shù)的影響，結(jié)果出現(xiàn)測量誤差。
[0006]因此，為了消除液面高度測量用浮子20與比重測量用浮子10互相接近或接觸時所發(fā)生的液體表面張力和摩擦系數(shù)，使液面高度測量用浮子20與比重測量用浮子10互不接觸的充分漂浮，但是專利申請公開號10-2008-0090539所公開的裝置存在無法將外徑制造成50mm以內(nèi)的問題。即，在加油站等中使用的儲液罐的上部所位于的檢修孔處開設(shè)的開口部的管道規(guī)格，按照慣例在美國及歐洲國家管道規(guī)格為100A(內(nèi)徑:105mm)，但在韓國等東方國家管道規(guī)格為50A(內(nèi)徑:54mm)或管道規(guī)格為40A(內(nèi)徑:42mm)，因此，在韓國或東方國家的儲油罐中使用時，存在需要進行擴大開口部的工程的問題。
[0007]此外，套在探針軸30上的測量用浮子40，如附圖3所示，由于探針軸30與浮子40接近或接觸，所以表面張力作用時，雖然水位下降，但漂浮在液體表面上的浮子不會下降水位下降的程度，從而存在出現(xiàn)測量誤差的問題。參照圖3，水位為hi而漂浮在液體上的浮子40高度為dl時，雖然水位下降到h2，但浮子40不會下降水位下降的程度，出現(xiàn)d2大于dl的情況，也就是說表面張力作用了 “d2-dl ”程度。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]實用新型要解決的問題
[0009]本實用新型是為了解決所述問題而提出的，本實用新型的目的在于提供一種同時測量液體的液面高度和比重的裝置，將外徑的大小制作成小于等于50_，以便能夠適用于開口部小的儲油罐而無需附加工程，并能夠最小化浮子與探針軸之間的表面張力。
[0010]另外，本實用新型的另一目的在于提供一種同時測量液體的液面高度和比重的裝置，將制作成鐵芯形式的比重測量用浮子，使從外徑到內(nèi)徑的厚度較薄，從而對液體的比重變化敏感反應(yīng)，而將液面高度測量用浮子制作得比比重測量用浮子較厚，從而使其對液體的比重變化不敏感，使它們在敏感度上存在三倍以上的差異，從而提高精密度。
[0011 ] 用于解決問題的方法
[0012]為了達到上述目的，本實用新型的液面高度和比重測量裝置，對貫穿液面高度測量用浮子與比重測量用浮子的探針軸施加脈沖之后，利用磁致伸縮來測量液面高度和比重，其特征在于，
[0013]所述液面高度測量用浮子包括:圓筒形主體，其中心形成有貫通孔，并且上部向內(nèi)側(cè)形成有邊緣；上導(dǎo)向件，其固定于所述圓筒形主體的上部，用于防止所述液面高度測量用浮子與所述探針軸之間產(chǎn)生表面張力；液面高度測量用永磁體，其固定于所述液面高度測量用浮子，用于顯示液面高度；以及下導(dǎo)向件，其固定于所述圓筒形主體的下部，用于防止所述液面高度測量用浮子與所述比重測量用浮子之間產(chǎn)生表面張力，
[0014]所述比重測量用浮子包括:圓柱形主體，其由上部圓筒與下部圓筒一體成型，但是所述下部圓筒的外徑大于所述上部圓筒的外徑，所述上部圓筒的長度大于所述下部圓筒的長度；上導(dǎo)向件，其固定于所述圓柱形主體的上部，用于防止所述比重測量用浮子與所述探針軸之間產(chǎn)生表面張力；下導(dǎo)向件，其固定于所述圓柱形主體的下部，用于防止所述比重測量用浮子與所述探針軸之間產(chǎn)生表面張力；以及比重測量用磁體，其固定于所述比重測量用浮子，用于顯示位置，
[0015]具有所述比重測量用浮子的圓柱形主體的上部圓筒插入到所述液面高度測量用浮子的圓筒形主體的結(jié)合結(jié)構(gòu)。
[0016]所述比重測量用浮子還可以包括砝碼，所述砝碼附著于所述圓柱形主體上，用于調(diào)整所述比重測量用浮子的浮力，并且，所述液面高度測量用浮子或所述比重測量用浮子的上導(dǎo)向件與下導(dǎo)向件是鋁材的銅錢狀，將銅錢狀的導(dǎo)向件內(nèi)部制作成格子狀，使該導(dǎo)向件與探針軸所接觸的面積最小化。
[0017]為了達到上述目的，本實用新型的另一實施方式涉及的液面高度和比重測量裝置，對貫穿液面高度測量用浮子與比重測量用浮子的探針軸施加脈沖之后，利用磁致伸縮來測量液面高度和比重，其特征在于，
[0018]所述液面高度測量用浮子包括:圓筒形主體，其中心形成有貫通孔，并其上部向內(nèi)側(cè)形成有邊緣；上導(dǎo)向件，其固定于所述圓筒形主體的上部，用于防止所述液面高度測量用浮子與所述探針軸之間產(chǎn)生表面張力；液面高度測量用永磁體，其固定于所述液面高度測量用浮子，用于顯示液面高度；以及下導(dǎo)向件，其固定于所述圓筒形主體的下部，用于防止所述液面高度測量用浮子與所述比重測量用浮子之間產(chǎn)生表面張力，
[0019]所述比重測量用浮子包括:圓柱形主體，其由上部圓筒與下部圓筒一體成型，但是所述下部圓筒的外徑大于所述上部圓筒的外徑，所述上部圓筒的長度大于所述下部圓筒的長度；上導(dǎo)向件，其固定于所述圓柱形主體的上部，用于防止所述比重測量用浮子與所述探針軸之間產(chǎn)生