一種光電液位計(jì)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)適用于液位計(jì)領(lǐng)域，提供了一種光電液位計(jì)，包括浮子、傳感器、激光編碼器、智能主板、手持通訊器和顯示板：所述浮子、傳感器安裝在待測(cè)容器內(nèi)；所述智能主板和顯示板安裝在待測(cè)容器外殼上；所述浮子漂浮在待測(cè)容器內(nèi)的液面上，與傳感器的輸入端相連；所述傳感器的輸出端經(jīng)過(guò)激光編碼器連接至智能主板；所述智能主板的一路輸出端與顯示板相連，另一路輸出端連接至控制室，控制端與手持通訊器相連進(jìn)行儀表調(diào)試。本實(shí)用新型專利技術(shù)通過(guò)采用恒力簧將液位的變化轉(zhuǎn)化成同心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，進(jìn)而通過(guò)激光編碼器轉(zhuǎn)化成脈沖信號(hào)，取代了傳統(tǒng)伺服液位計(jì)中的測(cè)量絲，從而提高了測(cè)量裝置的耐久性，解決了測(cè)量絲易斷的問(wèn)題。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

一種光電液位計(jì)
本技術(shù)屬于液位計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種光電液位計(jì)。
技術(shù)介紹
目前石油、化工、冶金、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的罐區(qū)的液位測(cè)量，使用的液位計(jì)大多是伺服液位計(jì)，其工作原理是:測(cè)量浮子處于被測(cè)液體的表面，其上連接有測(cè)量絲，測(cè)量絲的張力表現(xiàn)為測(cè)量浮子所受重力和浮力之合力。當(dāng)液位變化時(shí)，浮子浮態(tài)也發(fā)生變化，帶動(dòng)測(cè)量絲拉緊或放松，引起其上張力的變化。為了保持測(cè)量絲的張力不變，需要通過(guò)伺服電機(jī)收放測(cè)量鋼絲。此時(shí)即可根據(jù)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)來(lái)推算容器內(nèi)液位的變化。這種伺服液位計(jì)需要通過(guò)檢測(cè)測(cè)量絲的固有頻率來(lái)測(cè)量其張力，要求測(cè)量絲做的很細(xì)(0.5_)，很容易被拉斷；測(cè)量絲拉斷會(huì)造成測(cè)量系統(tǒng)失靈，留下安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種光電液位計(jì)，旨在解決傳統(tǒng)的伺服液位計(jì)測(cè)量絲容易拉斷的問(wèn)題。本技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種光電液位計(jì)，包括浮子、傳感器、激光編碼器、智能主板、手持通訊器和顯示板:所述浮子、傳感器安裝在待測(cè)容器內(nèi)；所述智能主板和顯示板安裝在待測(cè)容器外殼上；所述浮子漂浮在待測(cè)容器內(nèi)的液面上，與傳感器的輸入端相連；所述傳感器的輸出端經(jīng)過(guò)激光編碼器連接至智能主板；所述智能主板的一條輸出端與顯示板相連，另一條輸出端連接至控制室，控制端與手持通訊器相連。進(jìn)一步，所述浮子可以為球形浮子或圓柱形浮子。進(jìn)一步，所述浮子周圍可以安裝穩(wěn)流管或?qū)蜾摻z，穩(wěn)流管或?qū)蜾摻z固定在容器外殼上。進(jìn)一步，所述傳感器是由同心軸、鋼帶和恒力簧所組成:所述鋼帶的一端安裝在同心軸上，另一端與浮子相連接；所述恒力簧的一端安裝在同心軸上，另一端與容器外殼相連接；所述同心軸的端部連接至激光編碼器。進(jìn)一步，所述激光編碼器包括內(nèi)磁鋼輪、外磁鋼輪和光電編碼器:所述內(nèi)磁鋼輪安裝在同心軸上，位于容器外殼之內(nèi)；所述外磁鋼輪與內(nèi)磁鋼輪同軸安裝，位于容器外殼之外，兩者通過(guò)磁耦合同步旋轉(zhuǎn)，并由容器外殼實(shí)現(xiàn)電氣隔離；所述光電編碼器的輸入端與外磁鋼輪相連，輸出端與智能主板相連。進(jìn)一步，所述智能主板由數(shù)據(jù)采集器、微處理器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和信號(hào)發(fā)射器組成:所述數(shù)據(jù)采集器的輸入端與激光編碼器相連，其輸出端連接至微處理器；端口連接至顯示板，信號(hào)發(fā)射端口經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換器連接至信號(hào)發(fā)射器；所述信號(hào)發(fā)射器連接至控制室。進(jìn)一步，所述液位計(jì)可以配置置地顯示器，安裝在待測(cè)容器旁的地面上，置地顯示器與所述微處理器的信號(hào)顯示端口相連。進(jìn)一步，所述液位計(jì)可以配置初始液面檢查裝置，安裝在待測(cè)容器外殼上。本技術(shù)通過(guò)采用恒力簧將液位的變化轉(zhuǎn)化成同心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，進(jìn)而通過(guò)激光編碼器轉(zhuǎn)化成脈沖信號(hào)，取代了傳統(tǒng)伺服液位計(jì)中的測(cè)量絲，從而提高了測(cè)量裝置的耐久性，解決了測(cè)量絲易斷的問(wèn)題；同時(shí)，采用激光編碼器使得本儀表測(cè)量精度高、工作穩(wěn)定、安裝便捷、維修量小；本儀表可滿足單一或多項(xiàng)測(cè)量要求，可對(duì)罐區(qū)內(nèi)所有罐的液位、溫度、壓力等進(jìn)行集中測(cè)量、控制、顯示及打印報(bào)表等，并可根據(jù)以上參數(shù)實(shí)行罐區(qū)的自動(dòng)化計(jì)量及數(shù)據(jù)的上傳，從而真正做到了“方便”、“直觀”，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化罐區(qū)的智能化管理。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)實(shí)施例提供的光電液位計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本技術(shù)實(shí)施例提供的穩(wěn)流管和導(dǎo)向鋼絲的安裝示意圖。圖中:1、浮子；11、穩(wěn)流管；12、導(dǎo)向鋼絲；2、傳感器；21、同心軸；22、鋼帶；23、恒力簧；3、激光編碼器；31、內(nèi)磁鋼輪；32、外磁鋼輪；33、光電編碼器；4、智能主板；41、數(shù)據(jù)采集器；42、微處理器；43、信號(hào)轉(zhuǎn)換器；44、信號(hào)發(fā)射器；5、初始液面檢查裝置；6、顯示板；7、容器外殼；8、置地顯示器。具體實(shí)施方式為了使本技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本技術(shù)，并不用于限定本技術(shù)。圖1、2示出了本技術(shù)實(shí)施例提供的光電液位計(jì)的結(jié)構(gòu)。本技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種光電液位計(jì)，包括浮子1、傳感器2、激光編碼器3、智能主板4、手持通訊器和顯示板6:浮子1、傳感器2安裝在待測(cè)容器內(nèi)；智能主板4和顯示板6安裝在待測(cè)容器外殼7上；浮子I漂浮在待測(cè)容器內(nèi)的液面上，與傳感器2的輸入端相連；傳感器2的輸出端經(jīng)過(guò)激光編碼器3連接至智能主板4 ；智能主板4的一條輸出端與顯示板6相連,另一條輸出端連接至控制室,控制端與手持通訊器相連。作為本技術(shù)實(shí)施例的一優(yōu)選方案，浮子I可以為球形浮子或圓柱形浮子。作為本技術(shù)實(shí)施例的一優(yōu)選方案，當(dāng)罐內(nèi)液體的液面變化比較劇烈時(shí)，可按圖2在浮子I周圍安裝穩(wěn)流管11或?qū)蜾摻z12，穩(wěn)流管11或?qū)蜾摻z12固定在容器外殼7上。作為本技術(shù)實(shí)施例的一優(yōu)選方案，傳感器2是由同心軸21、鋼帶22和恒力簧23所組成；鋼帶22的一端安裝在同心軸21上，另一端與浮子I相連接；恒力簧23的一端安裝在同心軸21上,另一端與容器外殼7相連接；同心軸21的端部連接至激光編碼器3。作為本技術(shù)實(shí)施例的一優(yōu)選方案，激光編碼器3包括內(nèi)磁鋼輪31、外磁鋼輪32和光電編碼器33:內(nèi)磁鋼輪31安裝在同心軸21上，位于容器外殼7之內(nèi)；外磁鋼輪32與內(nèi)磁鋼輪31同軸安裝，位于容器外殼7之外，兩者通過(guò)磁耦合同步旋轉(zhuǎn)，并由容器外殼7實(shí)現(xiàn)電氣隔離；光電編碼器33的輸入端與外磁鋼輪32相連，輸出端與智能主板4相連，待測(cè)液位每發(fā)生1_的變化量，光電編碼器33其就發(fā)出I個(gè)脈沖信號(hào)供智能主板4之用。作為本技術(shù)實(shí)施例的一優(yōu)選方案，智能主板4由數(shù)據(jù)采集器41、微處理器42、信號(hào)轉(zhuǎn)換器43和信號(hào)發(fā)射器44組成:數(shù)據(jù)采集器41的輸入端與激光編碼器3相連，其輸出端連接至微處理器42 ；微處理器42具有信號(hào)顯示端口和信號(hào)發(fā)射端口兩個(gè)輸出端口，信號(hào)顯示端口連接至顯示板6，信號(hào)發(fā)射端口經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換器43連接至信號(hào)發(fā)射器44 ；信號(hào)發(fā)射器44連接至控制室。作為本技術(shù)實(shí)施例的一優(yōu)選方案，信號(hào)發(fā)射器44的發(fā)射信號(hào)可以為模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)或無(wú)線數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)可以通過(guò)Modbus通訊實(shí)現(xiàn)，當(dāng)罐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)使用多臺(tái)光電液位計(jì)，并且儀表安裝比較集中時(shí)，可以選用此方式；無(wú)線數(shù)字信號(hào)可以通過(guò)GPRS短信通訊實(shí)現(xiàn)，當(dāng)罐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)距離儀表控制室很遠(yuǎn)時(shí)，可以采用此方式。作為本技術(shù)實(shí)施例的一優(yōu)選方案，當(dāng)儲(chǔ)液罐很高，工作人員不便上罐時(shí)可以配置置地顯示器8，安裝在待測(cè)容器旁的地面上，置地顯示器8與微處理器42的信號(hào)顯示端口相連。作為本技術(shù)實(shí)施例的一優(yōu)選方案，液位計(jì)可以配置初始液面檢查裝置5，安裝在待測(cè)容器外殼7上。本技術(shù)實(shí)施例提供的光電液位計(jì)的測(cè)量是基于浮力平衡的原理而設(shè)計(jì)的。浮子I同時(shí)受到3個(gè)力的作用:浮子I的本體重力G、浮力F和恒力簧23的拉力L。液位不發(fā)生變化時(shí)，3個(gè)力的關(guān)系為:F+L = G0當(dāng)液位下降時(shí)，浮子I所受浮力L減小，則鋼帶22上的張力增加，帶動(dòng)同心軸21旋轉(zhuǎn)；此時(shí)恒力簧23放開，拉力F增大，直至F+L = G。同心軸21的旋轉(zhuǎn)角度通過(guò)內(nèi)磁鋼輪31和外磁鋼輪32的同步旋轉(zhuǎn)傳遞給激光編碼器3，激光編碼器3將旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，傳遞給智能主板4，計(jì)算后得到液面的高度值。將液位的高度值變成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后即可通過(guò)信號(hào)發(fā)射器44傳輸給控制室。液位計(jì)工作前需要通過(guò)手持通訊器設(shè)定初始液位值；如果容器內(nèi)初始液位值不易測(cè)量，可以通過(guò)配置初始液面本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光電液位計(jì)，其特征在于，該液位計(jì)包括浮子、傳感器、激光編碼器、智能主板、手持通訊器和顯示板：所述浮子、傳感器安裝在待測(cè)容器內(nèi)；所述智能主板和顯示板安裝在待測(cè)容器外殼上；所述浮子漂浮在待測(cè)容器內(nèi)的液面上，與傳感器的輸入端相連；所述傳感器的輸出端經(jīng)過(guò)激光編碼器連接至智能主板；所述智能主板的一路輸出端與顯示板相連，另一路輸出端連接至控制室，控制端與手持通訊器相連進(jìn)行儀表調(diào)試。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種光電液位計(jì)，其特征在于，該液位計(jì)包括浮子、傳感器、激光編碼器、智能主板、手持通訊器和顯示板: 所述浮子、傳感器安裝在待測(cè)容器內(nèi)； 所述智能主板和顯示板安裝在待測(cè)容器外殼上； 所述浮子漂浮在待測(cè)容器內(nèi)的液面上，與傳感器的輸入端相連； 所述傳感器的輸出端經(jīng)過(guò)激光編碼器連接至智能主板； 所述智能主板的一路輸出端與顯示板相連，另一路輸出端連接至控制室，控制端與手持通訊器相連進(jìn)行儀表調(diào)試。2.按權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于，所述浮子可以為球形浮子或圓柱形浮子。3.按權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于，所述浮子周圍可以安裝穩(wěn)流管或?qū)蜾摻z，穩(wěn)流管或?qū)蜾摻z固定在容器外殼上。4.按權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于，所述傳感器是由同心軸、鋼帶和恒力簧所組成: 所述鋼帶的一端安裝在同心軸上，另一端與浮子相連接； 所述恒力簧的一端安裝在同心軸上，另一端與容器外殼相連接； 所述同心軸的端部連接至激光編碼器。5.按權(quán)利要求1所述的液位計(jì)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉興海，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：遼陽(yáng)自控儀表有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：