专利名称:气动真空式液位传感器的制作方法
本发明是关于气动技术，特别是气动液位传感器技术的发明。
当向一个大容器内定量灌装某种液体时，往往是通过液位控制来实现定量的，这就要用到液位传感器。已经公知的气动液位传感器有许多种，其共同的特点是它们都是从探测头喷射出一束气流，当液位到达预定高度时，就使气流发生某种变化(如气流的压力、流量、流动方向及流速等要素发生变化)，传感器接收到这些变化后作出相应的输出。但是当被注入液体的大容器是一个有压容器，即在液面以上的空间中，存在着一定范围内波动的气体压力时(包括从大于大气压力到小于大气压力的一段范围)，已知的这些气动液位传感器就不适用了。
本发明的任务是提供一种气动液位传感器，它能探测有压容器内的液位，并在探测过程中，允许容器内液面以上的空间压力在一定范围内波动。
本发明是采用真空方式来探测液位的，用一个真空源，通过一根吸气管利用吸气来探测液位，当液位低于吸气管的吸气口时，由于容器内的气体不断地补充，所以吸气管内的真空度不高，而当液位淹没了吸气口以后，吸气管内的真空度就会迅速上升，这个真空信号，即表示“液位已到预定高度”。
本发明采用一个射流泵来做真空源，用一根吸气管做为液位传感器的探头，吸气管的下端为吸气口，气流就是通过这里被吸入，它既可以利用液面淹没吸气口来直接探测液位，在必要的时候，也可以利用浮子关闭吸气口来间接地探测液位。
当液面淹没了吸气管的吸气口以后，在真空的作用下，液体会被吸入吸气管内，形成一定高度的液柱，可是当容器内的空间压力大于大气压力时，吸气管内的液柱还要上升一个高度，这个液柱高度取决于容器内空间压力与真空压力之间的压力差。当容器内的空间压力大到一定程度后，液体将充满整个吸气管并进入射流泵，从而使整个传感器无法正常工作。为了克服这一现象，增强气动真空式液位传感器的抗干扰能力(主要指容器中空间压力波动所造成的干扰)，本发明采取了这样的技术措施将射流泵的排气口接到容器中去，即以容器中空间压力为基准压力，这样，探测液位的真空信号的绝对压力就会随着空间压力增减而增减，并且空间压力与真空信号压力的压力差只在一个很小的范围内波动，这样，液柱高度也就只在一个很小的范围里波动了。这时，吸气管内的真空信号的绝对压力是随着容器中空间压力而浮动的，而两者之间的压力差则是相对稳定的。所以，用这个压力差做为气动真空式液位传感器的信号输出更合适，在本发明中，是采用一个膜片式压力比较器将这个压力差检出，经信号变换后做为气动真空式液位传感器的信号输出。
这样的气动真空式液位传感器，能探测有压容器内的液位，在探测过程中，允许容器内液面以上的空间压力从大于大气压力到小于大气压力的一段范围内波动。
附图描述了本发明的一个实施例。
附图绘出的是气动真空式液位传感器的结构简图。气动真空式液位传感器有射流泵(3)，膜片式压力比较器(5)，传导真空信号压力的真空压力管(4)，传导有压容器(1)中的空间压力的基准压力管(15)，用于探测液位的吸气管(2)，气动真空式传感器的信号输出管(12)。A为射流泵(3)的气源端，B为膜片式压力比较器(5)的气源端，C为有压容器(1)的进液口，D为出液口。
膜片式压力比较器(5)中的膜片(9)将真空压力室(7)和基准压力室(13)完全隔绝，挡板(10)紧固联接在膜片(9)上，常态下弹簧(8)推动膜片(9)并使挡板(10)压紧在喷嘴(11)上，整定螺杆(6)可用来调节弹簧(8)的预压力。
A端的气流穿过射流泵(3)的泵体空腔通过排气管(14)进入基准压力管(15)中，这样就能在吸气管(2)和真空压力管(4)中产生真空。真空压力管(4)将真空信号送至膜片式压力比较器(5)的真空压力室(7)中，与基准压力室(13)中的基准压力进行压力比较，其压力差所产生的力作用在膜片(9)上，由于基准压力总是大于真空信号的绝对压力，所以该力总是使膜片(9)向压缩弹簧(8)的方向运动。调节整定螺杆(6)可以改变弹簧(8)的预压力，该力总是使膜片(9)带动挡板(10)向封闭喷嘴(11)的方向运动。
当液面尚未淹没吸气管(2)的吸气口时，容器(1)中的气体不断地向吸气管(2)中补充，因此，吸气管(2)和真空压力管(4)中的真空度不高，真空压力室(7)和基准压力室(13)之间的压力差不大，作用在膜片(9)上的力不能克服弹簧(8)的预压力，而膜片(9)和挡板(10)则被弹簧(8)压紧在喷嘴(11)上，此时信号输出管(12)中为高气压状态，压力等于B端的气源压力。这意味着“液位未到预定高度”。
当液面淹没了吸气管(2)的吸气口时，吸气管(2)和真空压力管(4)中的真空度迅速上升，真空压力室(7)和基准压力室(13)之间的压力差增大，作用在膜片(9)上的力克服弹簧(8)的预压力，而使膜片(9)带动挡板(10)离开喷嘴(11)，此时信号输出管(12)为低气压状态，其压力接近基准压力，这意味着“液位已到预定高度”。
当有压容器(1)中的空间压力(即基准压力)升高时，射流泵(3)的A端到基准压力管(15)之间的压力差减小，穿过射流泵(3)的气体流量也就减小，在吸气管(2)和真空压力管(4)的真空度就会下降(即绝对压力上升)，由于真空信号的这种压力跟随性，使基准压力和真空压力的压力差变化并不大。反之，当基准压力下降，则真空压力的真空度上升(绝对压力下降)，所以，两者之间的压力差变化也不大。做为一个特例，当容器是敞口的时候，其基准压力始终等于大气压力，这不过是压力波动范围中的一个点而已，所以，这种气动真空式液位传感器既能在具有压力波动的有压容器内探测液位，也能在敞口的无压容器内探测液位。
权利要求
1.气动真空式液位传感器，其上装有一个真空源，通过一根吸气管来探测液位。其特征是用射流泵(3)做为真空源，其真空吸气管(2)用来探测液位，真空信号由真空压力管(4)输出。
2.按照权力要求1的气动真空式液位传感器，其特征是用膜片式压力比较器(5)来检测有压容器(1)中的空间压力与真空信号压力之间的压力差，真空压力室(7)通过真空压力管(4)接收真空信号，基准压力室(13)和排气管(14)通过基准压力管(15)与有压容器(1)联通，膜片(9)将真空压力室(7)和基准压力室(13)完全隔绝，挡板(10)紧固联接在膜片(9)上，常态下弹簧(8)推动膜片(9)并使挡板(10)压紧在喷嘴(11)上，整定螺杆(6)可用来调节弹簧(8)的预压力。
专利摘要
本实用新型是关于气动技术，特别是气动液位传感器技术的改进。这种液位传感器是用真空方式来探测液位的，用一个射流泵做为真空源，其吸气管用来探测液位。当液位低于吸气管的吸气口时，由于四周的空气不断地补充，所以吸气管内的真空度不高。当液位刚刚淹没吸气管的吸气口时，吸气管内的真空度就会迅速上升，用一个膜片式压力比较器即可测出这种变化并发出相应的信号。这种液位传感器能测出具有压力波动的容器内的液位。
文档编号G01F23/14GK86206853SQ86206853
公开日1987年9月16日 申请日期1986年9月9日
发明者黄维铬, 林晓鸥, 黄水珍, 范瑾 申请人:洛阳市自动化研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan