专利名称：浮子式液位计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液面计，尤其涉及一种浮子式液位计。
背景技术：
现有技术中的浮子式液位计包括浮子、线、载重和滑轮，浮子浮于液面上，浮子上端与线相连，线经滑轮与载重相连，液面改变时，载重也将等幅上下，其位置可从标尺读出。这种浮子式液位计在某些应用条件下存在严重的缺陷，尤其是在水文、水利水位观测细井的地下水位测量条件下，会产生不适应性，造成无法准确测量，甚至无法测量。其原因有三第一、因浮子与载重等幅变化，在被测液面变化范围较大时，与浮子和载重连接的线较长，极易缠绕在一起，导致测量结果的误差；第二、在被测液面变化范围较大时，因受安装条件的限制，在全量程、连续测量过程中，会产生载重有时浸入被测液面下的情况，因载重受浮力的影响，造成测量结果不准确；第三、当滑轮直径确定后，悬挂浮子的线与悬挂载重的线之间的间距就确定了，加上浮子和载重，要求观测细井的内径要大到能容纳上述部件的程度，显然这样的液位计无法适应小内径容器，尤其是水文、水利水位观测细井的地下水位的测量；第四、当因多方面原因滑轮轴承转动阻力大时，绕过线轮的线容易打滑，造成不能准确测量。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足提供了一种适合小口径测量环境，尤其是适合于水文部门对水位变化进行准确地、连续测量的浮子式液位计。
本实用新型是通过如下的技术措施实现的它包括浮子、线和载重，在浮子载重之间设置有可以实现载重和浮子式非等幅移动的减速机构，所述浮子式通过线与减速机构连接，所述载重通过另一根线与减速机构连接。
本实用新型的有益效果是由于浮子和载重分别通过线与减速机构连接，当被测液位变化时，与浮子连接的线上任一点的线速度将大于与载重连接的线上的任一点的线速度，载重移动的变化范围将大幅度减小，避免了悬挂浮子的线与悬挂载重的线相互缠绕和载重浸入被测液体中的情况；同时避免了因缠绕线的机件轴承转动阻力增大时，绕过该机件的线容易打滑的情况，确保准确测量。由于悬挂载重和浮子的线均缠绕在减速机构上，可以缩小两线间距，减小对被测容器的内径要求，尤其适应在水文、水利领域的水位观测细井中的地下水位测量。因此本实用新型与现有技术相比，解决了技术问题，实现了技术目的。
本方案的具体特点还有，所述减速机构为绕固定轴转动的变径卷筒，与浮子连接的线缠绕在变径卷筒直径较大的部分，与载重连接的线反向缠绕在变径卷筒直径较小的部分，在液面发生变化时，由于变径卷筒直径不同的部分角速度相同，而线速度不同，实现浮子和载重不等幅移动，避免两线缠绕，只需控制卷筒的宽度即可缩短两线间距，也避免了因卷筒轴承转动阻力增大时，绕过滑轮的线容易打滑的情况，确保准确测量。
所述减速机构为轮轴，即由共轴线且固定在一起的转轮和转轴，其中转轮通过线与浮子连接，转轴通过线与载重连接，同理也可实现在液面发生变化时浮子和载重不等幅移动，避免两线缠绕，而且只需控制转轴的宽度即可缩短两线间距，也避免了因转轮轴承转动阻力增大时，绕过转轮的线容易打滑的情况，确保准确测量。
所述减速机构为直径不同的卷筒固定于同一根轴上，同样也可实现在液面发生变化时浮子和载重不等幅移动，避免两线缠绕，而且只需控制两只卷筒的间距即可缩短两线间距，也避免了因卷筒轴承转动阻力增大时，绕过卷筒的线容易打滑的情况，确保准确测量。
所述减速机构包括行星轮系，与行星轮系的中心齿轮同轴固定设置有中心卷筒，浮子与缠绕在中心卷筒上的线连接，在行星轮系系杆上设置有系杆卷筒，载重与反向缠绕于系杆卷筒上的线连接，当液面发生变化时，浮子移动，带动行星轮系的中心卷筒旋转，中心卷筒带动中心齿轮旋转，经太阳轮传动到系杆，设置于系杆上的系杆卷筒仅旋转较小角度，因而载重位移较小，实现在液面发生变化时浮子和载重不等幅移动，避免两线缠绕，而且缩短了两线间距。
与悬挂浮子的卷筒同轴设置有编码器，计算并标示液面的高度。在所述减速机构和浮子之间设置有滑轮，还设置有与滑轮同轴连接的编码器，浮子通过绕过滑轮的线与减速机构连接，可以避免编码器与卷筒直接同轴连接造成的测量误差，因为编码器靠轴旋转的角度实现对液面数据的转换和读取，随着线不断缠绕在卷筒上，经过单位长度的线，卷筒转过的角度将减小，同时避免了因滑轮轴承转动阻力增大时，绕过滑轮的线容易打滑的情况，确保准确测量。所述编码器为机械编码器、光电编码器、磁电编码器或者模拟编码器，实现对液面数据的转换。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
图1现有技术中浮子式液位计结构示意图。
图2为本实用新型实施例一的示意图；图3为图2的右视图；图4为本实用新型实施例二的示意图；图5为本实用新型实施例三的示意图；图6为本实用新型实施例四的示意图；图7为本实用新型实施例五的示意图；图中，1、编码器，2、滑轮，3、载重，4、浮子，5、线，6、减速机构，7、变径卷筒，8、轮轴，9、转轮，10、转轴，11、卷筒，15、线，16、行星轮系，17、太阳轮，18、中心齿轮，19、系杆，20、系杆卷筒，21、中心卷筒。
具体实施方式
如图1所示，现有技术中的浮子式液位计包括浮子4、线5、载重3和滑轮2。它适用于常压下的容器中，空心金属浮子浮于液面上，浮子4上端与线5相连，线5经滑轮2与载重3相连，液面改变时，载重3也将等幅上下，其位置可从标尺读出。
实施例1如图2所示，本实用新型包括浮子4、线5和载重3，在浮子4和载重3之间设置有可以实现载重3和浮子4非等幅移动的减速机构6，所述浮子4通过线5与减速机构6连接，所述载重3通过另一根线15与减速机构6连接。同时避免了因缠绕线的机件轴承转动阻力增大时，绕过该机件的线容易打滑的情况，确保准确测量。所述减速机构6为绕固定轴转动的变径卷筒7，与浮子4连接的线5缠绕在变径卷筒7直径较大的部分，与载重3连接的线15反向缠绕在变径卷筒7直径较小的部分，在液面发生变化时实现浮子4和载重3在垂向上的不等幅移动，通过与载重3对应的标尺可以读出液面数值。避免两线缠绕，只需控制卷筒的轴向宽度即可缩短两线间距。由于在浮子4和载重3分别通过线与减速机构6连接，当被测液位变化范围较大时，悬挂载重3的线15的长度变化范围将大幅度减小，避免了悬挂浮子4的线5与悬挂载重3的线15相互缠绕且同时避免了载重3浸入被测液体中的情况；由于悬挂载重3和浮子4的线的均缠绕在减速机构6上，缩短了两线间距，可以减小对被测容器的内径要求，尤其适应是水文、水利水位观测细井的地下水位测量。在所述减速机构6和浮子4之间设置有滑轮2，还设置有与滑轮2同轴的编码器1，浮子4通过绕过滑轮2的线5与减速机构6连接，可以避免编码器与卷筒直接同轴连接造成的测量误差，因为编码器靠由浮子和载重带动的轴旋转的角度实现对液面数据的转换和读取，随着线不断缠绕在卷筒上，经过单位长度的线，卷筒转过的角度将越来越小，虽然实现对液面数据的转换和读取，但产生了误差。所述编码器1可以为机械编码器、光电编码器、磁电编码器或者模拟编码器，实现对液面数据的转换。
实施例2如图4所示，与实施例1所不同的是，所述减速机构6为轮轴8，即由共轴线且固定在一起的转轮9和转轴10，其中转轮9通过线5与浮子4连接，转轴8通过线15与载重3连接，也可实现在液面发生变化时浮子和载重不等幅移动，避免两线缠绕，而且只需控制转轴10的宽度即可缩短两线间距。
实施例3如图5所示，与实施例1所不同的是，所述减速机构6为直径不同的卷筒11固定于同一根轴上，也可实现在液面发生变化时浮子4和载重3不等幅移动，避免两线缠绕，而且只需控制两只卷筒11之间的间距即可缩短两线间距。
实施例4如图6所示，与实施例1所不同的是，所述减速机构6为直径不同的卷筒，两只卷筒与编码器1同轴连接，实现对液面数据的转换。
实施例5如图7所示，与实施例1所不同的是，所述减速机构包括行星轮系16，与行星轮系16的中心齿轮18同轴固定设置有中心卷筒21，浮子4与缠绕在中心卷筒21上的线5连接，在行星轮系16系杆19上设置有系杆卷筒20，载重3与反向缠绕于系杆卷筒20上的线15连接，当液面发生变化时，浮子4移动，带动行星轮系16的中心卷筒21旋转，中心卷筒21带动中心齿轮18旋转，经与中心齿轮18啮合的太阳轮17传动到系杆19，设置于系杆19上的系杆卷筒20仅旋转较小角度，因而载重3位移较小，实现在液面发生变化时浮子和载重不等幅移动，避免两线缠绕，而且缩短了两线间距。
权利要求1.一种浮子式液位计，包括浮子、线和载重，其特征是在浮子和载重之间设置有可以实现载重和浮子非等幅移动的减速机构，所述浮子通过线与减速机构连接，所述载重通过另一根线与减速机构连接。
2.根据权利要求1所述的浮子式液位计，其特征是所述减速机构为绕固定轴转动的变径卷筒。
3.根据权利要求1所述的浮子式液位计，其特征是所述减速机构为轮轴，即由共轴线且固定在一起的转轮和转轴，其中转轮通过线与浮子连接，转轴通过线与载重连接。
4.根据权利要求1所述的浮子式液位计，其特征是所述减速机构为直径不同的卷筒固定于同一根轴上。
5.根据权利要求1所述的浮子式液位计，其特征是所述减速机构包括行星轮系，与行星轮系的中心齿轮同轴固定设置有中心卷筒，浮子与缠绕在中心卷筒上的线连接，在行星轮系系杆上设置有系杆卷筒，载重与反向缠绕于系杆卷筒上的线连接。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的浮子式液位计，其特征是在所述减速机构和浮子之间设置有滑轮，还设置有与滑轮同轴的编码器，浮子通过绕过滑轮的线与减速机构连接。
7.根据权利要求5所述的浮子式液位计，其特征是所述编码器为机械编码器、光电编码器、磁电编码器或者模拟编码器。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的浮子式液位计，其特征是与悬挂浮子的卷筒同轴设置有编码器。
9.根据权利要求8所述的浮子式液位计，其特征是所述编码器为机械编码器、光电编码器、磁电编码器或者模拟编码器。
专利摘要一种浮子式液位计，它针对现有技术的不足提供了一种适合小口径测量环境，尤其是适合于水文部门对水位变化进行准确地、连续测量的浮子式液位计。它包括浮子、线和载重，在浮子载重之间设置有可以实现载重和浮子式非等幅移动的减速机构，所述浮子式通过线与减速机构连接，所述载重通过另一根线与减速机构连接。本实用新型主要用于水位的测量。
文档编号G01F23/30GK2879138SQ200620082790
公开日2007年3月14日 申请日期2006年4月11日 优先权日2006年4月11日
发明者牛犇, 马颖, 王庆河, 郭泽民, 王刚, 徐蕾 申请人:燕永存