传感器护套、液位检测装置及液位检测系统的制作方法

本实用新型涉及液位检测技术领域，尤其是涉及一种传感器护套、液位检测装置及液位检测系统。

背景技术：

光电液位传感器是利用光在两种不同介质界面发生反射折射原理，是一种新型接触式点液位测控装置。光电液位传感器具有结构简单、定位精度高，没有机械部件，不需调试，灵敏度高及耐腐蚀、耗电少、体积小等诸多优点，还具有耐高温、耐高压、耐强腐蚀，化学性质稳定，对被测介质影响小等特征。

此外，光纤液位传感器可通过不同液面高度反射光线强度的不同，从而产生不同的模拟电压，从而实现液位检测。在液氮液位检测中，由于液氮极易挥发，由此易在传感器上产生雾气，从而遮蔽光线，影响液位检测精度。

此外，对于液氮的液位检测需要确保液氮罐密封，在进行多个液氮罐的液位检测时，传统的液位检测系统需要逐一对多个液氮罐进行传感器安装，操作费时费力，且易导致液氮泄漏。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种传感器护套、液位检测装置及液位检测系统，以解决液位检测过程中，雾气遮蔽传感器，影响检测精度的技术问题。

第一方面，本实用新型提供的传感器护套，包括：保护管和浮漂件，所述浮漂件沿所述保护管的轴向方向滑动连接于所述保护管，且所述浮漂件沿所述保护管的轴向透明。

结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述浮漂件套设于所述保护管，所述保护管与所述浮漂件配合的一端固定连接有凸台，所述浮漂件与所述保护管配合的一端连接有端盖，所述保护管滑动连接于所述端盖。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述凸台上设置有凹环槽，所述凹环槽内设置有密封环，所述密封环位于所述凸台和所述浮漂件之间。

结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述浮漂件包括套管和漂浮体，所述套管滑动连接于所述保护管，所述漂浮体连接在所述套管背离所述保护管的一端，所述漂浮体与所述套管连接的一端设置有开口，且与所述套管连通；所述漂浮体背离所述套管的一端封闭，且透明。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述漂浮体背离所述套管的一端为平面结构，所述平面结构与所述套管轴线垂直。

第二方面，本实用新型提供的液位检测装置，包括：包括液位传感器和第一方面提供的传感器护套，所述液位传感器连接在所述保护管背离所述浮漂件的一端。

结合第二方面，本实用新型提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述液位传感器包括透明底板、壳体和光纤传感器，所述透明底板连接所述保护管，所述壳体连接在所述透明底板背离所述保护管的一侧，所述透明底板和所述壳体之间形成空腔，所述光纤传感器设置于所述空腔内。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本实用新型提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述液位检测装置还包括密封套，所述密封套的一端套设于所述保护管，所述密封套的另一端连接于所述液位传感器。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本实用新型提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述密封套与所述液位传感器连接的一端设置有气孔，所述气孔贯穿所述密封套的侧壁，且与所述保护管连通。

第三方面，本实用新型提供的液位检测系统，包括主机、上位机和第二方面提供的液位检测装置，所述上位机和所述液位传感器分别与所述主机相连接。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：采用浮漂件沿保护管的轴向方向滑动连接于保护管，且浮漂件沿保护管的轴向透明的方式，通过浮漂件与液面接触，从而使浮漂件与保护管之间形成无雾气的光线传递路径，从而有效避免雾气对液位检测的影响，适用于易挥发的液体液位传感器防护，有利于提高检测精度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例一提供的传感器护套的示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的传感器护套的剖视图；

图3为本实用新型实施例一提供的传感器护套的保护管与浮漂件配合结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的传感器护套的浮漂件的剖视图；

图5为本实用新型实施例二提供的液位检测装置的示意图；

图6为本实用新型实施例二提供的液位检测装置的液位传感器剖视图；

图7为本实用新型实施例二提供的液位检测装置的密封套的剖视图；

图8为本实用新型实施例三提供的液位检测系统的示意图。

图标：1-保护管；11-凸台；2-浮漂件；21-套管；22-漂浮体；3- 端盖；4-密封套；41-气孔；5-液位传感器；51-透明底板；52-壳体； 53-光纤传感器；6-主机；61-控制器；62-第一指示灯；63-第二指示灯；7-上位机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的传感器护套，包括：保护管1和浮漂件2，浮漂件2沿保护管1的轴向方向滑动连接于保护管1，且浮漂件2沿保护管1的轴向透明。

其中，浮漂件2内部镂空，且背离保护管1的一端密闭，从而当浮漂件2与液面接触时，浮漂件2可以漂浮于液面；浮漂件2沿保护管1的轴向透明，从而光线可穿过保护管1和浮漂件2照射液面，并经液面反射回传感器，由于光线漫反射作用，光线传递路线越长，反射回传感器的光照强度越低，从而可通过反射回的光线强度作为液面与传感器之间间距的模拟量，进而实现液位检测；使用液面反射光线，可以根据液体纯净度对光线的反射性能不同，从而进行液体纯度检测。

需要说明的是，浮漂件2背离保护管1的一端部分浸没在液体中，由此导致传感器与被测液面之间的距离增大，增大的距离可根据浮漂件2和保护管1的质量之和，以及被测液体的密度求解。即浮漂件2 浸没在液体中的体积对应的液体质量等于浮漂件2和保护管1的质量之和。此外，根据被测液罐的截面面积(液面面积)，以及浮漂件2 的浸没体积，可计算浮漂件2浸没引起的液面上升高度，由此可精确计算在浮漂件2脱离液面时，液面的实际高度。需要注意的是，通过保护管1和浮漂件2对传感器的光路进行防护，从而避免了易挥发的液体产生雾气遮蔽光线传递，由此可精确实现液位检测；保护管1 和浮漂件2均应采用轻质材料，从而降低浮漂件2漂浮时的排水量，进而可以忽略浮漂件2接触处的液面降低高度；当被测液面的面积较大时，亦可忽略浮漂件2浸没引起的浮漂件2周边液面上升高度。

进一步的，浮漂件2沿保护管1的轴向方向透明，从而可传输光线，进而使光纤传感器53发出的光线照射至液面，并经液面反射回光纤传感器53，此处通过液面直接反射光线，以实现液面高度检测；此外，还可在浮漂件2与保护管1相对的端面上增设反光贴纸，从而使浮漂件2背离液面的一侧形成镜面，通过浮漂件2进行反光，从而不仅可以起到防雾作用，而且可以避免不同液体反光效率不同对检测精度的影响。

如图3所示，在本实用新型实施例中，浮漂件2套设于保护管1，保护管1与浮漂件2配合的一端固定连接有凸台11，浮漂件2与保护管1配合的一端连接有端盖3，保护管1滑动连接于端盖3。其中，浮漂件2套接保护管1，从而使浮漂件2和保护管1可沿轴线方向相对滑动，进而确保浮漂件2与液面接触，端盖3与保护管1固定连接，端盖3的内圈直径大于保护管1的外直径，且小于凸台11的外直径，凸台11位于端盖3和浮漂件2之间，从而通过端盖3避免保护管1 与浮漂件2滑动分离。

进一步的，凸台11上设置有凹环槽，凹环槽内设置有密封环，密封环位于凸台11和浮漂件2之间。其中，密封环套接于凸台11，并嵌入凹环槽，从而实现密封环在保护管1轴线方向的固定。密封环用于对保护管1和浮漂件2进行密封，从而避免液氮挥发的气体泄漏，为确保凸台11沿浮漂件2滑动顺畅，可在密封环与浮漂件2之间涂覆润滑油。

如图4所示，浮漂件2包括套管21和漂浮体22，套管21滑动连接于保护管1，漂浮体22连接在套管21背离保护管1的一端，漂浮体22与套管21连接的一端设置有开口，且与套管21连通；漂浮体22背离套管21的一端封闭，且透明。其中，套管21和漂浮体22 均采用轻质塑料材质，并且漂浮体22内部镂空，以减轻重量，进而减小浮漂件2漂浮时的排水量。光纤传感器53发出的光线依次经过保护管1、套管21和漂浮体22照射在液体液面上，并经液面反射后，依次经漂浮体22、套管21和保护管1传递回光纤传感器53。

漂浮体22背离套管21的一端为平面结构，平面结构与套管21 轴线垂直。光线沿套管21的轴线传输，平面结构与套管21轴线垂直，平面结构与液面接触，从而使光线垂直照射液面，并反射回液位传感器5，进而避免光线传输分散。

实施例二

如图5所示，本实用新型实施例提供的液位检测装置，包括：液位传感器5和实施例一提供的传感器护套，液位传感器5连接在保护管1背离浮漂件2的一端。

具体地，液位传感器5用于发出光线并接收液面反射的光线，通过识别液面反射光线的光照度，作为液位传感器5与液面距离的模拟量，进而实现液位检测。传感器护套用于传输光线，并避免液体挥发产生雾气遮蔽液位传感器5，从而确保光线传输顺畅。

如图6所示，在本实用新型实施例中，液位传感器5包括透明底板51、壳体52和光纤传感器53，透明底板51连接保护管1，壳体 52连接在透明底板51背离保护管1的一侧，透明底板51和壳体52 之间形成空腔，光纤传感器53设置于空腔内。透明底板51和壳体 52用于防护光纤传感器53，光纤传感器53发出的光线可通过透明底板51照射至液面，液面反射回的光线可通过透明底板51传递至光纤传感器53，光纤传感器53可选用型号为FU-95S的液位光纤感测器。

液位检测装置还包括密封套4，密封套4的一端套设于保护管1，密封套4的另一端连接于液位传感器5。以液氮液位检测为例，液氮罐体上盖设置通孔，将密封套4插接在通孔中，保护管1插接在密封套4内，密封套4选用聚氨酯泡沫材料，保护管1和液氮罐体上盖均与密封套4密封连接，从而防止液氮汽化泄漏。

密封套4与液位传感器5连接的一端设置有气孔41，气孔41贯穿密封套4的侧壁，且与保护管1连通。使用时，将密封套4固定连接在液氮罐体上盖的通孔中，并使气孔41位于液氮罐体外部，从而当浮漂件2沿保护管1滑动时，浮漂件2和保护管1之间的空气可通过气孔41自由流动，从而确保浮漂件2和保护管1滑动顺畅。

实施例三

本实用新型实施例提供的液位检测系统，包括：包括主机6、上位机7和实施例二提供的液位检测装置，上位机7和液位传感器5 分别与主机6相连接。其中，主机6包括控制器61、第一指示灯62 和第二指示灯63，第一指示灯62和第二指示灯63分别与控制器61 相连接，光纤传感器53与控制器61相连接，可采用蓄电池为主机6 和光纤传感器53供电，光纤传感器53将反射光产生的电信号传递至控制器61，控制器61用于计算液位数值，并将液位数值发送至上位机7，上位机7包括显示器，显示器用于显示液位数值。此外，可将多个液位检测装置一一对应地连接于多个液氮罐体，分别用于检测不同液氮罐内的液氮液位，使用一个主机6逐一连接多个液位检测装置，可以实现对多个液氮罐的液位检测，检测方便快捷，无需反复拆装液位检测装置，可以避免液氮泄漏。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。