一种液位测量仪的制作方法

本实用新型涉及一种液体位置测量技术领域，特别是涉及一种液位测量仪。

背景技术：

在容器中液体介质的高低叫做液位，测量液位的仪表叫液位计、或者液位测量仪，为物位仪表的一种。目前，国内各种室内或者室外液体容器上已普遍使用液位计装置检测液位状态，以便随时获得容器的当前液位状态。将液位计直接置于溶液中，然后读取液位计的读数，从而获得当前液位参数，是常用的手段。

现有技术中，固定式液位传感器由于需要进行充电，一般是设置位置固定的，这样就不便于进行液位测量。例如，目前有些工厂会使用一些大型容器设备，这些容器设备一般采用固定式液位传感器进行液位测量，一来固定式液位传感器移动不方便，二来是人员查看测试登高作业均存在不同程度的危险。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种液位测量仪，用于解决现有的一些液位测量仪在具有腐蚀性的环境下使用导致液位显示模糊不清使液位数据不易读取，带来运行风险，以及在液位数据显示模糊不清的情况下检测人员对大型容器设备须登高作业检查；及固定式液位测量仪无法便携移动使用，在感应器间隔区域液位无法准确显示，加大感应器的排布密度会增加设备成本；及便携超声波液位计价格过高，无法普遍使用等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种液位测量仪，所述液位测量仪至少包括：探测器、转向机构、伸缩机构、信号处理电路、电源、测量仪本体、弹簧线；

所述探测器连接在所述转向机构的一端上，所述转向机构的另一端与所述伸缩机构的一端连接，所述伸缩机构的另一端固定在所述测量仪本体上，所述信号处理电路和所述电源设置于所述测量仪本体内；所述探测器通过所述弹簧线与所述信号处理电路连接，所述电源与所述信号处理电路相连。

本实用新型的优选实施方式中，所述伸缩机构包括至少两个套设的伸缩杆。

本实用新型的优选实施方式中，所述伸缩杆横截面包括圆形、矩形、正多边形；每一伸缩杆的中心线在一条直线上。

本实用新型的优选实施方式中，横截面为圆形的所述伸缩杆直径从所述转向机构至所述测量仪本体方向依次减小或者依次增大。

本实用新型的优选实施方式中，该测量仪还包括报警器，所述报警器与所述信号处理电路相连，且所述报警器设置于所述测量仪本体上。

本实用新型的优选实施方式中，该测量仪还包括电量显示器，所述电量显示器与所述电源相连，且所述电量显示器设置于所述测量仪本体上。

本实用新型的优选实施方式中，所述测量仪本体包括：连接端、把手、第一壳体，所述连接端的一端与所述伸缩机构的另一端固定连接，所述连接端的另一端与所述第一壳体上对应设置的开口端配合连接。

本实用新型的优选实施方式中，所述把手设置于所述第一壳体的下方，且所述电源置于所述把手的内部空间中。

本实用新型的优选实施方式中，所述信号处理电路置于所述第一壳体中，且所述报警器和所述电量显示器设置于所述第一壳体上。

本实用新型的优选实施方式中，还包括第二壳体，所述第二壳体的一端与所述连接端的一端固定连接，所述第二壳体的另一端向所述转向机构方向延伸。

本实用新型的优选实施方式中，所述探测器通过所述信号处理电路与所述报警器相连。

本实用新型的优选实施方式中，所述报警器为声光报警器。

本实用新型的优选实施方式中，所述信号处理电路，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、比较器；

所述探测器的一端与所述第一电阻的一端、工作电压相连，所述探测器的另一端与所述第三电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端、所述第三电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端与所述比较器的反向输入端相连，所述比较器的正向输入端通过所述第四电阻与所述第三电阻的调节端相连；所述比较器的输出端输出比较结果。

本实用新型的优选实施方式中，所述声光报警器，包括：第五电阻、第六电阻、比较器、二极管、三极管、发光二极管、扬声器；

所述比较器的输出端通过所述第五电阻与所述二极管的阴极相连，所述二极管的阳极与所述三极管的基极相连，所述三极管的发射极与所述探测器的另一端相连，所述三极管的集电极与所述发光二极管阴极相连，所述发光二极管阳极通过第六电阻与所述工作电压相连，所述扬声器连接在所述三极管的集电极、所述工作电压之间。

如上所述，本实用新型的一种液位测量仪，具有以下有益效果：通过将探测器安装在转向机构上，转向机构可以绕着伸缩机构的一端进行转动，可以依据人员的站立位置调整转向机构，从而调整探测器与容器外壁的接触角度；且由于伸缩机构为可伸缩的方式，能够依据待测量容器的距离进行伸缩机构的长度调整，从而加大测量范围，另外，由于信号处理电路通过弹簧线与探测器进行连接获得探测器的测量结果、信号处理电路由电源进行供电，均置于测量仪本体内，实现了液位测量仪的灵活移动。因此，解决了现有技术中测量液位时固定式液位传感器移动不方便，无法随身携带以及人员登高存在作业危险的问题。

附图说明

图1显示为本实用新型的液位测量仪的结构示意图；

图2显示为本实用新型的液位测量仪的伸缩机构的结构示意图；

图3显示为本实用新型的液位测量仪的伸缩机构的使用状态示意图；

图4显示为本实用新型的液位测量仪的水平仪安装示意图；

图5显示为本实用新型的液位测量仪包含第二壳体的结构示意图；

图6显示为本实用新型的液位测量仪的弹簧线置于伸缩结构内部的示意图；

图7为本实用新型中转向头的第一种使用状态示意图；

图8为本实用新型中转向头的第二种使用状态示意图；

图9为本实用新型中转向头的第三种使用状态示意图；

图10为本实用新型中转向头的第四种使用状态示意图；

图11显示为本实用新型的信号处理电路的电路示意图。

元件标号说明

11 探测器

12 转向机构

121 转向头

122 固定结构

123 限位结构

13 伸缩机构

131 第一伸缩杆

132 第二伸缩杆

133 第三伸缩杆

134 第四伸缩杆

14 测量仪本体

141 连接端

142 第一壳体

143 把手

144 电量显示器

145 报警器

15 弹簧线

16 第二壳体

17 水平仪

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图11。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本实用新型所揭示的技术内容涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，本实用新型提供一种液位测量仪，该液位测量仪至少包括：探测器11、转向机构12、伸缩机构13、信号处理电路、电源、测量仪本体14、弹簧线15；探测器11连接在转向机构12的一端上，转向机构12的另一端与伸缩机构13的一端连接，伸缩机构13的另一端固定在测量仪本体14上，信号处理电路和电源设置于测量仪本体14内；探测器11通过弹簧线15与信号处理电路连接，电源与信号处理电路相连用于提供电源。

应用本实用新型实施例，通过将探测器安装在转向机构上，转向机构可以绕着伸缩机构的一端进行转动，可以依据人员的站立位置调整转向机构，从而调整探测器与容器外壁的接触角度；且由于伸缩机构为可伸缩的方式，能够依据待测量容器的距离进行伸缩机构的长度调整，从而加大测量范围。另外，由于信号处理电路通过弹簧线与探测器进行连接获得探测器的测量结果、信号处理电路由电源进行供电，均置于测量仪本体内，实现了液位测量仪的灵活移动。因此，解决了现有技术中测量液位时固定式液位传感器移动不方便，无法随身携带以及人员登高存在作业危险的问题。

需要说明的是，弹簧线又称弹弓线和螺旋线，是一种利用可伸缩性来工作的设备连接线。一般用TPU电缆绕制而成。用以控制可移动设备运动的电源连接，可在短时间内迅速回弹，广泛用于汽车、机器、仪表等可移动设备中。按方向分，主要有左方向螺旋弹簧和右方向螺旋弹簧。按材质分：主要有TPU弹簧线、PVC弹簧线；TPU弹簧线具有阻燃，耐油，耐酸碱，耐低温，防紫外线，耐磨，抗水解等特效，TPU料作为弹簧线的首选材料越来越广泛的被运用。

本实用新型中的探测器是一种测量液位的电容传感器，按照测量方式可以分为接触式和非接触式两种。液位传感器在工程当中应用很多，比如水处理行业、冶金行业和石油化工行业等等。

本实用新型中，伸缩机构13包括至少两个套设的伸缩杆，两个套设的伸缩杆在需要进行伸缩机构伸长的时候，伸缩杆的相对长度达到最大，否则，可以将伸缩杆的相对长度进行缩小。

如图2所示，本实施例中，伸缩机构13由4个套设的伸缩杆组成，即：第一伸缩杆131、第二伸缩杆132、第三伸缩杆133、第四伸缩杆134，且第一伸缩杆131、第二伸缩杆132、第三伸缩杆133、第四伸缩杆134依次套设，第一伸缩杆131相对第二伸缩杆132进行滑动，第二伸缩杆132相对第三伸缩杆133进行滑动，第三伸缩杆133相对第四伸缩杆134进行滑动，因此，可以调节第一伸缩杆131、第二伸缩杆132、第三伸缩杆133中的任一个伸缩杆的相对长度，或者同时调节其中的多个伸缩杆的相对长度，均能够使得整体的伸缩机构进行长度调节。

示例性的，如图3所示，第二伸缩杆132向第三伸缩杆133的内部进行移动，从而使得伸缩机构13的整体长度变短。

具体的，如图4所示，本实用新型还可以包括水平仪17，通过将水平仪17安装在液位测量仪的主体结构上，例如安装在伸缩结构与测量仪本体相接的地方，方便测量者查看，垂直和平行测量液位可更准确传感器与测量物体的测试角度，通过测量角度控制，进一步提高测量的准确性。

本实用新型的具体实施例中，所述伸缩杆横截面可以选用为圆形、矩形或者正多边形；每一伸缩杆的中心线在一条直线上。通过伸缩杆的截面设置为圆形、矩形、正多边形结构便于实现互相连接的伸缩杆进行相对运动，从而进行伸缩机构长度的调节。

应用本实用新型的实施例，针对检测较高的固定压力容器，假设伸缩杆最大伸长长度1米、使用者的身高为一米七左右，这样可探测高度可以达到二米七左右，针对线路问题使用弹簧线连接传感器，不会造成伸缩困难。具体的，伸缩机构的伸长长度可以为0.5m、1m、1.2m等等，本实用新型中不做具体限定。

本实用新型中，横截面为圆形的所述伸缩杆直径从所述转向机构12至所述测量仪本体14方向依次减小或者依次增大。如图2和图3所示，第一伸缩杆131为靠近转向机构12、第四伸缩杆134为靠近测量仪本体14，设置第一伸缩杆131、第二伸缩杆132、第三伸缩杆133、第四伸缩杆134直径为依次增大，或者，设置第一伸缩杆131、第二伸缩杆132、第三伸缩杆133、第四伸缩杆134直径为依次减小，实现向两个方向进行伸缩的调节。

现有的液体测量计，在长时间使用后导致液位刻度不清晰，即便当液位过高或者过低的时候也不易被察觉，本实用新型为了解决这一问题设置了报警器，报警器145与信号处理电路相连，且报警器145设置于测量仪本体14上，当信号处理电路接收到探测器的信号并经过解析确定有液体的存在，信号处理电路驱动报警器进行报警。且所述报警器145设置于所述测量仪本体14上，如图1所示。通过将报警器145进行外置，可以加强对用户的提醒，例如，当报警器145为声光报警器时，通过报警器对应的声音或者光线等提示，以便提醒人们及时发现问题。

本实用新型的另一种实现方式中，为了能够及时了解到测量仪的电量，防止无电或者少电作业，液位测量仪还包括电量显示器144，电量显示器144与电源相连，且电量显示器144设置于测量仪本体14上，如图1所示。通过电量显示器144外置于测量仪本体14上，能够便于用户及时对液位测量仪的电量进行观察，防止出现液位测量仪电量过低携带出去后无法使用的情况。

本实用新型的一种实现方式中，如图1所示，所述测量仪本体14包括：连接端141、把手143、第一壳体142，所述连接端141的一端与所述伸缩机构13的另一端固定连接，所述连接端141的另一端与所述第一壳体142上对应设置的开口端配合连接。所述把手143设置于所述第一壳体142的下方，通过把手便于进行测量时手握，提高测量仪使用的便利性。

另外，可以将第一壳体142和把手143设置为中空的结构，因此，可以将所述电源置于所述把手143的内部空间中。还可以将所述信号处理电路置于所述第一壳体142中，所述报警器145和所述电量显示器144设置于所述第一壳体142上，图1所示。因此，应用本实用新型的实施例，能够合理利用测量仪本体的内部空间结构，起到对测量仪的整体结构优化作用。

如图5所示，本实用新型的一种具体实施例中，还包括第二壳体16，所述第二壳体16的一端与所述连接端141的另一端固定连接，所述第二壳体16的另一端向所述转向机构12方向延伸。可以将伸缩机构13置于第二壳体16的内部，起到对伸缩机构13的保护作用，避免在测量过程中发生的碰撞导致伸缩机构13损坏。

如图6所示，为了进一步简化结构以及防止对弹簧线的损坏，本实用新型将弹簧线置于伸缩结构13的内部。

另外，如图7至图10所示，转向机构12包括转向头121、固定结构122、限位结构123，转向头121可旋转的设置于固定结构122上，固定结构122与伸缩结构13连接，限位结构123设置于固定结构122上，用于实现对转向头121的转动限位。探测器11在转向头121的作用下可相对固定结构122分别做上下90°的运动，扩大测量的范围，同时采用限位结构123对转向头121的移动限制。

如图7所示，探测器11在转向头121的作用下处于相对固定结构122的向上90°的状态；如图8所示，探测器11在转向头121的作用下处于与固定结构122的平行状态；如图9所示，探测器11在转向头121的作用下处于固定结构122的向下90°的状态；如图10所示，探测器11在转向头121的作用下处于固定结构122的向下倾斜的状态。

对于具体的电路实现部分，所述探测器11通过所述信号处理电路与所述报警器相连，具体的，本实用新型中，所述报警器为声光报警器。

一种实现方式中，如图11所示，所述信号处理电路，包括：第一电阻R4、第二电阻R5、第三电阻RP1、第四电阻R6、比较器IC1；所述探测器的一端与所述第一电阻R4的一端、工作电压相连，所述探测器的另一端与所述第三电阻RP1的一端相连，所述第一电阻R4的另一端与所述第二电阻R5的一端、所述第三电阻RP1的另一端相连，所述第二电阻R5的另一端与所述比较器IC1的反向输入端相连，所述比较器IC1的正向输入端通过所述第四电阻R6与所述第三电阻RP1的调节端相连；所述比较器IC1的输出端输出比较结果。

针对图11所示的信号处理电路，本实用新型提供一种具体的声光报警器电路，包括：第五电阻R7、第六电阻R8、比较器IC1、二极管VD1、三极管VT2、发光二极管LED1、扬声器IC2；通过所述第五电阻R7与所述二极管VD1的阴极相连，所述二极管VD1的阳极与所述三极管VT2的基极相连，所述三极管VT2的发射极与所述探测器的另一端相连，所述三极管VT2的集电极与所述发光二极管LED1阴极相连，所述发光二极管LED1阳极通过第六电阻R8与所述工作电压相连，所述扬声器IC2连接在所述三极管VT2的集电极、所述工作电压之间。

需要说明的是，在电路的实现部分，探测器探测到的信号需要经过信号处理电路进行处理，通过处理结果来执行是否进行报警器的启动。例如，当信号处理电路输出高电平的时候启动报警器，否则，不启动报警器。进一步的，报警器为声光报警器。

如图11所示提供了具体的处理电路，可以理解的是，前端电路组成为探测器的具体组成电路，三极管VT1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、电容C3以及电感L1、电感L2为探测器自身的组成电路，该部分为现有技术，本实用新型在此不必做赘述。

需要说明的是，比较器IC1正向输入端的电压通过第一电阻R4、第三电阻RP1和第四电阻R6进行分压实现对比较器IC1正向输入端的输入，比较器IC1的反向输入端通过第一电阻R4、第二电阻R5接收探测器的输入，进而使得比较器IC1对正向输入端和反向输入端的输入值进行比较，当比较器IC1的输出结果为高电平时，二极管VD1和三极管VT2的发射极导通，从而通过12V工作电压驱动LED1的发光和扬声器IC2的发声，反之，则无法驱动LED1的发光和扬声器IC2的发声。

综上所述，本实用新型液位测量仪，具有以下有益效果：通过将探测器安装在转向机构上，转向机构可以绕着伸缩机构的一端进行转动，可以依据人员的站立位置调整转向机构，从而调整探测器与容器外壁的接触角度；且由于伸缩机构为可伸缩的方式，能够依据待测量容器的距离进行伸缩机构的长度调整，从而加大测量范围，另外，由于信号处理电路通过弹簧线与探测器进行连接获得探测器的测量结果、信号处理电路由电源进行供电，均置于测量仪本体内，实现了液位测量仪的灵活移动。因此，解决了现有技术中测量液位时固定式液位传感器移动不方便，无法随身携带以及人员登高存在作业危险的问题。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。