专利名称：全光型液位传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器。更具体地说，是一种液位传感器。
液位传感器在工业检测和控制中有着极为广泛的应用。现有技术中的液位传感器多达几十种。包括直读式玻璃连通仪表、压力式、浮子式、超声液位式、电容液位传感器等。但由于或是使用不够方便，或是安全防爆性能不够好。而得不到推广使用。为此，近年来不断出现新型液位传感器。开始转向防爆性能较好的光学式和光纤液位传感器。但迄今为止主要是用于小量程定点检测和透明液体等。对于大中型易燃易爆液体贮罐来说，其液位检测仍然不能得到很好的解决。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，提供一种安全可靠、可用于对大中型易燃易爆液体贮罐进行液位检测的全光型液位传感器。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现本实用新型的结构特点是由液位传动装置和光纤传感头构成。
a、所述液位传动装置包括浮于被测液面上的浮子和悬置的平衡锤，其间由传送带通过导向滑轮连接；b、所述光纤传感头由光学编码盘和对应设置的两组光纤耦合器构成，对应于所述的两组光纤耦合器，在光学编码盘上，沿其圆周设有两组透光窗，两组透光窗具有不同宽度，但以一侧对齐。
c、所述光学编码盘由连接在浮子和平衡锤之间的传送带传动。
本实用新型利用力平衡原理使液位传动装置与罐内液位的升降保持同步。并由液位传动装置带动光学编码盘进行转动，对应设置的光纤耦合器将液位变化的信号转化为光信号输出。比较两组光纤耦合器输出脉冲的前、沿相对位置便可判断液位的升或降。与已有技术相比，本实用新型具有如下优点1、本实用新型由于输出信号为光信号，可通过光缆进行传输。因而，不论是处于测试现场中的机械传动部分、光纤传感头，还是将现场信号传输至远离测试现场的控制室的信号传输装置均不带电，不产生电火花，防爆可靠，保证了系统的使用安全。
2、本实用新型稳定性好、可靠程度高。
3、本实用新型液位精度为1mm，量程可达20mm(目前最高贮罐)。
4、本实用新型外加直读观察指示。通过平衡锤的位移，可从油罐外的标尺上直接知道油位变化高度。
图1为本实用新型液位传动装置结构示意图。
图2为本实用新型光纤传感头结构示意图。
图3为本实用新型光学编码盘结构示意图。
图4为本实用新型两组光纤耦合器与透光窗位置关系示意图。
图5为液位上升时，在两组光纤耦合器中产生的脉冲信号。
图6为液位下降时，在两组光纤耦合器中产生的脉冲信号。
以下通过实施例，结合附图对本实用新型作进一步描述。
实施例本实施例由液位传动装置和光纤传感头构成。
如图1所示，液位传动装置包括浮于被测液面1上的浮子2和悬置的平衡锤3，其间由传送带4通过导向滑轮5连接。
当贮油罐6内的液位处于某一位置时，浮子2重量为G1，平衡锤3重量为G2，液体浮力为F，三力处于平衡状态，即G1+G2＝F。
当液位上升时，由于传送带4吊着浮子2沿导向钢丝7被浮起，液体浮力F增大，三力失去平衡，在平衡锤3的作用下，使传送带4与液位同步上升。这一机械位移被传送至光纤传感头8，并转换为光信号由光缆9进行传输，与远离现场的控制室内的端机10进行信号交换。
同理，液位下降时，传送带4作相反向的位移。
如图2所示，光纤传感头8由光学编码盘11和对应设置的两组光纤耦合器12、13构成。图2示出，与传送带4联动的传动尺16通过传动轴17带动光学编码盘11同步转动。
如图3、图4所示，对应于所述的两组光纤耦合器12、13，在光学编码盘11上，沿其圆周设有两组透光窗14、15。图中示出，两组透光窗14、15具有不同宽度，但以一侧对齐。具体实施中，位于外周的透光窗15较宽。对应的光纤耦合器13发出长脉冲信号，光纤耦合器12对应于较窄的透光窗14，则其发出短脉冲信号。
当液位上升时，经传动，光学编码盘逆时针转动，此时，由两组光纤耦合器产生的脉冲信号前沿对齐(如图5所示)。而当液位下降时，经传动，光学编码盘顺时针转动，由两组光纤耦合器产生的脉冲信号后沿对齐(如图6所示)。
作为检测系统，后继检测电路针对上述脉冲信号进行计数，同时针对上述两组信号的前、后沿位置关系进行判断，即可实现液位检测。
权利要求1.一种全光型液位传感器，其特征是由液位传动装置和光纤传感头构成；a、所述液位传动装置包括浮于被测液面(1)上的浮子(2)和悬置的平衡锤(3)，其间由传送带(4)通过导向滑轮(5)连接；b、所述光纤传感头由光学编码盘(11)和对应设置的两组光纤耦合器(12、13)构成，对应于所述的两组光纤耦合器(12、13)，在光学编码盘(11)上，沿其圆周设有两组透光窗(14、15)，两组透光窗(14、15)具有不同宽度，但以一侧对齐。c、所述光学编码盘(11)由连接在浮子(2)和平衡锤(3)之间的传送带(4)传动。
专利摘要全光型液位传感器,其特征是由液位传动装置和光纤传感头构成;液位传动装置包括浮于被测液面上的浮子和悬置的平衡锤,其间由传送带通过导向滑轮连接;光纤传感头由光学编码盘和对应设置的两组光纤耦合器构成。编码盘由传送带传动。本实用新型全光型结构以光信号输出,光缆传输。尤其适用于大中型易燃易爆液体贮罐的计量检测。
文档编号G01F23/30GK2485636SQ01238229
公开日2002年4月10日 申请日期2001年6月8日 优先权日2001年6月8日
发明者俞立本, 杨瀛海, 吴金生, 孙志培, 曹德淳 申请人:安徽大学