一种高精度水位测量磁栅装置及其测量方法
【专利摘要】本发明涉及一种高精度水位测量磁栅装置及其测量方法，测量装置包括玻璃桶、水管、玻璃桶盖板以及浮子，圆柱形的玻璃桶下端连通一水管，该水管另一端用于连通待测液位容器，玻璃桶上端改装有一玻璃桶盖板，玻璃桶内同轴浮动设置有一浮子，所述浮子上端同轴固装有一竖直的磁栅尺，该磁栅尺上部由玻璃桶盖板中部所制通孔伸出，磁栅尺一侧的玻璃桶盖板上固装有一磁尺读头。本发明利用磁栅尺位移计量的高进度性能与液位浮子相结合，对液位进行测量，提高了测量水位的精度，结构简单，造价低廉，抗干扰能力强，能精确的测量水位，在水力机械实验室容积池率定中使用精度达到≤0.1mm。
【专利说明】一种高精度水位测量磁栅装置及其测量方法
【技术领域】
[0001]本发明属于分析及测量控制【技术领域】，尤其是一种高精度水位测量磁栅装置及其测量方法。
【背景技术】
[0002]目前，常用的测量技术有:人工读数法，浮力原理法，压力法和传感器测量法，其中人工读数和传统力学方法精度较低，而传感器法精度虽然较高，但价格昂贵，且维修不便。磁栅尺是一种全封闭位移测量的传感器，通常用在中小型镗铣床上。磁栅尺能很好的适应工作环境，可靠性高、抗干扰能力强，精度高，并且成本低，维修起来也很方便。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计科学合理、结构简单、测量精度高的高精度水位测量磁栅装置及其测量方法。
[0004]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0005]一种高精度水位测量磁栅装置，包括玻璃桶、水管、玻璃桶盖板以及浮子，圆柱形的玻璃桶下端连通一水管，该水管另一端用于连通待测液位容器，玻璃桶上端改装有一玻璃桶盖板，玻璃桶内同轴浮动设置有一浮子，其特征在于:所述浮子上端同轴固装有一竖直的磁栅尺，该磁栅尺上部由玻璃桶盖板中部所制通孔伸出，磁栅尺一侧的玻璃桶盖板上固装有一磁尺读头。
[0006]而且，所述磁尺读头为配合磁栅尺的读数装置，根据磁尺读头与磁尺之间相对位置的变化发出脉冲信号。
[0007]而且，测量的具体步骤为:
[0008](I)连接测量装置，用一根水管将待测液位部分容积与玻璃桶相连，玻璃桶内的浮子与磁栅尺固定，水位变化与浮子上下移动距离相等，磁尺读头固定在玻璃桶顶端；
[0009](2)磁尺读头与磁尺之间相对位置的变化，磁尺读头发出脉冲信号；
[0010](3)数据采集装置接收到磁尺读头发出的脉冲信号，经过数据处理可转换为数字信号。
[0011 ] 本发明的优点和积极效果是:
[0012]本发明利用磁栅尺位移计量的高精度性能与液位浮子相结合，对液位进行测量，提高了测量水位的精度，结构简单，造价低廉，抗干扰能力强，能精确的测量水位，在水力机械实验室容积池率定中使用精度达到< 0.1mm。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明结构示意图。
[0014]附图标记:1是磁尺读头2是玻璃桶盖板3是磁栅尺4是玻璃桶5是浮子6是连通管7是待测液位容器。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0016]一种高精度水位测量磁栅装置，包括玻璃桶4、水管6、玻璃桶盖板2以及浮子5，圆柱形的玻璃桶下端连通一水管，该水管另一端用于连通待测液位容器7，该待测液位容器与玻璃桶通过水管形成连通器；玻璃桶上端改装有一玻璃桶盖板，玻璃桶内同轴浮动设置有一浮子，该浮子随水位变化而变化，本发明的创新点在于:
[0017]浮子上端同轴固装有一竖直的磁栅尺3，该磁栅尺上部由玻璃桶盖板中部所制通孔伸出，磁栅尺一侧的玻璃桶盖板上固装有一磁尺读头1，该磁尺读头为配合磁栅尺的读数装置，根据磁尺读头与磁尺之间相对位置的变化可发出脉冲信号。
[0018]本发明的工作原理为旁通管原理，测量的具体步骤为:
[0019](I)连接测量装置，用一根水管将待测液位部分容积与玻璃桶相连，玻璃桶内的浮子与磁栅尺固定，水位变化与浮子上下移动距离相等，磁尺读头固定在玻璃桶顶端；
[0020](2)磁尺读头与磁尺之间相对位置的变化，磁尺读头发出脉冲信号，磁尺读头根据测量范围采用相应规格的型号；
[0021](3)数据采集装置接收到磁尺读头发出的脉冲信号，经过数据处理可转换为数字信号，从而得出水位的测量结果。
[0022]本测量方法已在国家能源中小水电设备重点实验室容积池率定中采用，得到很好的效果。
[0023]本实施例所述的磁尺读头属于现有技术，故本申请中不作详细描述。
[0024]尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
【权利要求】
1.一种高精度水位测量磁栅装置，包括玻璃桶、水管、玻璃桶盖板以及浮子，圆柱形的玻璃桶下端连通一水管，该水管另一端用于连通待测液位容器，玻璃桶上端改装有一玻璃桶盖板，玻璃桶内同轴浮动设置有一浮子，其特征在于:所述浮子上端同轴固装有一竖直的磁栅尺，该磁栅尺上部由玻璃桶盖板中部所制通孔伸出，磁栅尺一侧的玻璃桶盖板上固装有一磁尺读头。
2.根据权利要求1所述的高精度水位测量磁栅装置，其特征在于:所述磁尺读头为配合磁栅尺的读数装置，根据磁尺读头与磁尺之间相对位置的变化发出脉冲信号。
3.根据权利要求1所述的高精度水位测量磁栅装置的测量方法，其特征在于:测量的具体步骤为: (1)连接测量装置，用一根水管将待测液位部分容积与玻璃桶相连，玻璃桶内的浮子与磁栅尺固定，水位变化与浮子上下移动距离相等，磁尺读头固定在玻璃桶顶端； (2)磁尺读头与磁尺之间相对位置的变化，磁尺读头发出脉冲信号； (3)数据采集装置接收到磁尺读头发出的脉冲信号，经过数据处理可转换为数字信号。
【文档编号】G01F23/62GK104180875SQ201410460529
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】王修礼, 展朝旭, 李丰, 李雅洁, 周同旭, 徐德恒, 王柏柏 申请人:天津电气科学研究院有限公司