一种磁致伸缩液位测量装置的制作方法

本发明涉及液位测量技术领域，更进一步地涉及磁致伸缩液位测量装置。

背景技术：

磁致伸缩液位计广泛地应用于油库储油罐、加油站储油罐内液体液位的高度测量，磁致伸缩液位计具有一根探测杆，探测杆内部设置一条具有磁致伸缩作用的波导丝，探测杆的顶部设置电子仓，电子仓内部设有电流脉冲发生器和应变脉冲检测电路；探测杆上滑动套装浮子，浮子内部具有磁环；探测杆伸入待测的液体中，浮子漂浮在液体的表面。

在进行测量时，电流脉冲发生器在波导丝上施加一个电流脉冲，电流脉冲沿波导丝的轴向形成一个环形的磁场，环形磁场沿波导丝向下传播，当传播的磁场遇到浮子中的磁环所形成的磁场时，两个磁场相互叠加，波导丝会发生瞬间形变，从而产生一个应变脉冲，应变脉冲向波导丝的两端传播，当传播到探测杆上端的电子仓时，被应变脉冲检测电路接收，电流脉冲发生时间和应变脉冲接收时间乘以应变脉冲的传播速度即为电子仓和浮子之间的距离。根据此磁致伸缩原理就能获取液位。

目前市面上的磁致伸缩液位计的各部件均为一体式的结构设计，给组装运输造成不便，若某个部件的某部分损坏需要整体更换，造成后期维护成本升高。因此，对于本领域的技术人员来说，如何设计一种模块化的磁致伸缩液位测量装置，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种磁致伸缩液位测量装置，采用模块化的结构，方便维修安装，降低生产维护成本。具体方案如下：

一种磁致伸缩液位测量装置，包括电子仓、探杆、液面浮球和界面浮球，

所述探棒包括：

顶端与所述电子仓连接、底部通过堵头实现密封的棒体；

设置于所述棒体内部、多节首尾可拆卸固定连接、用于固定导向波导丝的对接棒；

所述电子仓包括：

一端用于插接航插接头、另一端用于插接所述棒体的仓体架；

包覆于所述仓体架外周、且与所述仓体架的两端相互密封的仓体壳；

固定于所述仓体架上的线路板；

可拆卸固定在所述对接棒端部的线圈体。

可选地，所述棒体内壁的端部设置顶簧，所述线圈体位于所述顶簧内；所述顶簧的一端由所述仓体架上的限位块阻挡限位，另一端压接于所述对接棒，所述顶簧使所述对接棒的底端顶靠在所述堵头上。

可选地，所述线圈体的端部设置定位柱，所述定位柱能够与所述对接棒端部的定位槽插接固定；所述线圈体和所述定位柱的中部沿轴向设置用于穿过波导丝的波导丝穿通孔。

可选地，所述线圈体上开设至少两个用于缠绕线圈的环形线圈槽；所述线圈体的外壁上设置回波线槽。

可选地，所述线圈体的一端开设容纳腔，所述容纳腔内设置小压簧，所述小压簧的一端抵靠于所述容纳腔的底部，另一端固定连接压簧帽，所述压簧帽在所述小压簧的压力作用下将波导丝拉紧。

可选地，所述仓体架的顶端套装仓体防护罩；所述仓体壳的底端密封设置仓体端盖。

可选地，所述棒体与所述仓体架上对应开设用于设置螺钉的贯通孔，所述棒体与所述仓体架通过螺钉固定连接。

可选地，所述棒体伸入所述电子仓的长度大于或等于所述电子仓长度的三分之一；所述仓体架上安装所述航接插头的腔体内填充密封胶。

可选地，所述对接棒的第一端设置插接片，所述插接片的内侧相对设置卡扣，所述对接棒的第二端设置能够伸入所述插接片之间的嵌入片，所述嵌入片的外侧开设与所述卡扣配合插接的卡槽，所述嵌入片能够插入第一端开设的嵌入槽；所述对接棒的第一端或第二端设置定位槽，所述对接棒的第二端或第一端设置与所述定位槽配合定位插接的对接定位柱。

可选地，所述对接棒的底端设置用于导向波导丝的U型卡；波导丝上套设用于降低振动的吸波套。

本发明提供了一种磁致伸缩液位测量装置，包括电子仓、探杆、液面浮球和界面浮球等结构，其中探棒包括棒体和对接棒等结构；电子仓包括仓体架、仓体壳、线路板和线圈体等结构。棒体是探杆结构的外壳，其顶端与电子仓连接，底部设置堵头，堵头将棒体的底端实现密封。在棒体的内部设置对接棒，多节对接棒能够相互首尾可拆卸固定连接，由多节对接棒形成构成一个长度更长的固定棒，用于固定导向波导丝，使波导丝在棒体的内部延伸。

仓体架的一端用于插接航插接头，另一端用于插接棒体，在仓体架的外周包覆设置仓体壳，仓体壳与仓体架的两端保持相互密封；在仓体架上固定设置线路板，线圈体可拆卸固定在对接棒的端部。

本发明中的电子仓和探杆内的结构采用可拆卸地分体式组装方式，对接棒相互拼接形成更长的固定棒，拼装时根据实际的需要设置合适的数量匹配不同长度的棒体，并且可以拆卸重复使用，减少了浪费。同时线圈并非直接盘绕在线路板上，而是先缠绕在线圈体上形成独立的部件，再安装在对接棒上；若线圈出现损坏只需更换线圈体即可，而不必整体更换线路板，降低了维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的磁致伸缩液位测量装置的外观结构图；

图2为本发明的磁致伸缩液位测量装置的剖面结构图；

图3为图2中A部分的局部放大图；

图4为线圈体的轴测结构图；

图5为对接棒的轴测结构图。

其中包括：

仓体防护罩1、环氧密封胶2、仓体壳3、线路板4、顶簧5、仓体架6、仓体端盖7、航接插头8、仓体密封圈9、通讯线10、压簧帽11、小压簧12、棒体密封圈13、波导丝14、对接棒15、定位柱151、嵌入槽152、定位槽153、插接片154、嵌入片155、棒体16、温度传感器17、U型卡、吸波套19、堵头20、液面浮球21、界面浮球22、线圈体23、限位柱231、线圈槽232、回波线槽233、波导丝穿通孔234。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种磁致伸缩液位测量装置，采用模块化的结构，方便维修安装，降低生产维护成本。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体实施方式，对本申请的磁致伸缩液位测量装置进行详细的介绍说明。

如图1和图2所示，分别为本发明的磁致伸缩液位测量装置的外观结构图和内部剖面结构图，图3为图2中A部分的局部放大图。该装置包括电子仓、探杆、液面浮球21和界面浮球22等结构。其中：探棒又包括棒体16和对接棒15等结构，棒体16的顶端与电子仓连接，棒体16能够插入电子仓中实现固定；棒体16底部通过堵头20实现密封，棒体16是探杆的外壳部分，探测时需要伸入液面以下。对接棒15设置于棒体16的内部，多节对接棒15首尾固定连接形成一根长的固定棒，在固定棒上设置波导丝14，起固定和导向的作用，使波导丝14保持平直。液面浮球21和界面浮球22分别套装在棒体16的外壁上，能够沿棒体16的轴向平移，液面浮球21处于液体的表面，界面浮球22处于两层液体的界面上，随液面的变化平移。

电子仓包括仓体架6、仓体壳3、线路板4、线圈体23等结构。仓体架6的一端用于插接航插接头8、另一端用于插接棒体16。在仓体架6的外周外周包覆仓体壳3，仓体壳3呈筒状，两端贯通，装配时能够与仓体架6的两端相互密封，具体地，在仓体架6上设置用于安装仓体密封圈9的环槽，仓体架6的两端呈圆盘状，仓体密封圈9至少设置两个，仓体架6的两端至少各设置一个，将电子仓内部与外界隔离。

在仓体架6上固定设置线路板4，对接棒15的端部可拆卸地固定设置线圈体23，线圈体23上设有漆包线缠绕形成的线圈，从线圈中引出线连接在线路板4上。

本发明中的电子仓和探杆内的结构均采用可拆卸的分体式组装方式，对接棒15相互拼接形成更长的固定棒，拼装时根据实际的需要设置合适的数量匹配不同长度的棒体；由于可拆卸地拼接形成，所以能够拆卸重复使用，减少了材料浪费。同时线圈并非直接盘绕在线路板上，而是先缠绕在线圈体23上形成独立的部件，再安装在对接棒15上；若线圈出现损坏只需更换线圈体即可，而不必整体更换线路板4，降低了维修成本。

在此基础上更进一步地，棒体16内壁的端部设置顶簧5，装配后线圈体23位于顶簧5内。顶簧5的一端由仓体架6上的限位块阻挡限位，另一端压接于对接棒15上，顶簧5使对接棒15的底端顶靠在堵头20上。由于固定波导向波导丝14的固定棒是由多个对接棒15拼接固定形成的，对接棒会根据不同的长度要求设置多节，连接结构容易出现偏移，并且在液位快速变化时会及至冲击造成连接松动，因此在棒体16的顶端设置顶簧5，通过顶簧5的压紧力将对接棒15向下顶紧在堵头20上，提高了多节对接棒15连接的稳定性。如图3所示，顶簧5的施力方向向右，将对接棒15顶紧。

如图4所示，为线圈体23的轴测结构图，线圈体23的端部设置定位柱231，定位柱231能够与对接棒15端部的定位槽插接固定；线圈体23和定位柱231的中部沿轴向设置用于穿过波导丝14的波导丝穿通孔234。定位柱231可为圆柱或棱柱，与对接棒15端部的定位槽的形状尺寸匹配对应。

线圈体23上开设至少两个用于缠绕线圈的环形线圈槽232，线圈槽232内的漆包线以相反的方向缠绕。在线圈体23的外壁上设置回波线槽233，用于限位波导丝回波线。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，线圈体23的一端开设容纳腔，容纳腔为波导丝穿通孔234的一部分，波导丝穿通孔234为阶梯形的圆柱孔，尺寸更大的一侧为容纳腔。容纳腔内设置小压簧12，小压簧12的一端抵靠于容纳腔的底部，另一端固定连接压簧帽11，压簧帽11在小压簧12的压力作用下将波导丝14拉紧。具体地，压簧帽11中央轴向设置一个贯通孔，波导丝14从中穿过，在波导丝14上打个绳结，绳结大于压簧帽11中央的贯通孔受到阻挡，压簧帽11受小压簧12的压力将波导丝14拉紧。如图3中所示，小压簧12的施力方向向左，将波导丝14向左拉紧。由于固定棒由多根对接棒15拼接形成，在出现晃动时会导致波导丝14松动，因此通过压簧帽11和小压簧12的配合，将波导丝14拉紧。在装配时，小压簧12预先存储一定的压缩势能，保持波导丝14的拉紧状态。

仓体架6的顶端套装仓体防护罩1；仓体壳3的底端密封设置仓体端盖7。仓体端盖7呈阶梯形，部分塞紧密封仓体壳3，与仓体架6起到双重密封的作用。在仓体架6与棒体16之间设置有棒体密封圈13，保证电子仓的密封性。

棒体16与仓体架6上对应开设贯通孔，贯通孔内用于设置螺钉，棒体16与仓体架6通过螺钉固定连接。为了防止棒体16与仓体架6连接时出现相对转动而损伤波导丝14，因此通过螺钉将棒体16与仓体架6固定，至少通过两个螺钉固定，各个螺钉均匀地分布在仓体架6的周向上。

棒体16伸入电子仓的长度大于或等于电子仓长度的三分之一，优选地设置为二分之一，使棒体16与仓体架6之间的固定更加稳定，不易出现晃动。仓体架6上安装航接插头8的腔体内填充密封胶2，密封效果更好。

如图5所示，为对接棒15的轴测结构图。对接棒15的第一端设置插接片154，插接片154的内侧相对设置卡扣，对接棒15的第二端设置能够伸入插接片154之间的嵌入片155，嵌入片155的外侧开设与卡扣配合插接的卡槽，嵌入片155能够插入第一端开设的嵌入槽152；对接棒15的第一端或第二端设置定位槽153，对接棒15的第二端或第一端设置与定位槽153配合定位插接的对接定位柱151。对接棒15还设置有温度传感器17，用于温度检测。

在对接棒15的第一端增加定位柱对接定位柱151和嵌入片155，对接棒15的第二端增加定位槽153和嵌入槽152。这样在多个对接棒15首尾连接时，对接定位柱151会插入定位槽153中，嵌入片155会插入嵌入槽152内。

对接定位柱151和定位槽153的配合，使两根相连接的对接棒15只能进行相对于对接定位柱151轴向方向的旋转运动和直线运动。嵌入片155和嵌入槽152的配合，使两根相连接的对接棒15不能再进行相对于对接定位柱151轴向方向的旋转运动，而只剩下直线运动。卡扣卡进对接棒15另一端的卡槽内，限制了最后的直线运动。通过上面三个配合，就限制住了对接棒15对接处的自由度。使两根相连接的对接棒15连接可靠牢固。

对接棒15的底端设置用于导向波导丝14的U型卡18，U型卡18在对接棒15的底部波导丝14进行转向时起限位的作用。波导丝14上套设用于降低振动的吸波套19，吸波套19可采用聚四氟乙烯材料制成，降低波导丝14上的振动。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。