同时测量液体的液面高度和比重的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通过磁致伸缩方式同时测量液体的液面高度和比重的装置，更具体地，涉及一种同时测量液体的液面高度和比重的装置，其制作成外径大小为小于等于50mm，以便能够适用于开口部小的储油罐，并且最小化浮子与探针轴之间的表面张力，从而提高精密度。
【背景技术】
[0002]—般而言，为了计算流量而测量如储油罐这样的储槽内部液面高度的装置称为储槽液位计(Tank Level Gauge)。储槽液位计(TLG)测量液面高度的方法有多种，其中，利用磁致伸缩(Magnetostrict1n)现象的磁致伸缩方法得到广泛使用。磁致伸缩(Magnetostrict1n)现象是指对磁性材料物质施加磁场时分子结构被排列而材料长度发生变化从而出现弹性变形的现象。
[0003]利用磁致伸缩(Magnetostrict1n)的液面高度测量装置，一般将永磁体配置在磁致伸缩线上的漂浮在水面上的浮子(Floater)内部而产生轴向磁场，对磁致伸缩线施加脉冲(Pulse)，而产生圆周方向的磁场。此时，因轴向磁场与圆周方向磁场之间的合成而出现磁场失真(Distort1n)现象，这是一种机械振动，因此弹性波(超声波)沿着磁致伸缩线被传播。并且，储槽液位计通过测量从施加脉冲(Pulse)到磁致伸缩线时起至接收超声波为止的时间来计算永磁体的位置(即、液面高度)。
[0004]另一方面，作为在储液罐同时测量液位与比重的技术，已知有专利申请公开号10-2008-0090539所公开的“液位和密度测量装置”。所述液位和密度测量装置，如图1所示，将液体密度测量用浮子10制造成具有空洞(cavity)的圆柱形，水位测量用浮子20被插入到空洞内且而插入探针轴(30)的结构。
[0005]但是，这种结构的密度测量用浮子，如图2(a)所示，为了消除液面测量用浮子与比重测量用浮子互相接近或接触时所发生的液体表面张力和摩擦系数，使液面测量用浮子与比重测量用浮子互不接触的需要保持足够的间距“dl”，并且在比重测量用浮子的下端部足够加长与探针轴30接触的区域“d2”。如果dl的间距窄或d2的长度短，则在动态移动的液体内，如图2(b)所示，液面高度测量用浮子20与比重测量用浮子20互相接触而受到液体表面张力和摩擦系数的影响，结果出现测量误差。
[0006]因此，为了消除液面高度测量用浮子20与比重测量用浮子10互相接近或接触时所发生的液体表面张力和摩擦系数，使液面高度测量用浮子20与比重测量用浮子10互不接触的充分漂浮，但是专利申请公开号10-2008-0090539所公开的装置存在无法将外径制造成50mm以内的问题。即，在加油站等中使用的储液罐的上部所位于的检修孔处开设的开口部的管道规格，按照惯例在美国及欧洲国家管道规格为100A(内径:105mm)，但在韩国等东方国家管道规格为50A(内径:54mm)或管道规格为40A(内径:42mm)，因此，在韩国或东方国家的储油罐中使用时，存在需要进行扩大开口部的工程的问题。
[0007]此外，套在探针轴30上的测量用浮子40，如附图3所示，由于探针轴30与浮子40接近或接触，所以表面张力作用时，虽然水位下降，但漂浮在液体表面上的浮子不会下降水位下降的程度，从而存在出现测量误差的问题。参照图3，水位为hi而漂浮在液体上的浮子40高度为dl时，虽然水位下降到h2，但浮子40不会下降水位下降的程度，出现d2大于dl的情况，也就是说表面张力作用了 “d2-dl ”程度。
【实用新型内容】
[0008]实用新型要解决的问题
[0009]本实用新型是为了解决所述问题而提出的，本实用新型的目的在于提供一种同时测量液体的液面高度和比重的装置，将外径的大小制作成小于等于50_，以便能够适用于开口部小的储油罐而无需附加工程，并能够最小化浮子与探针轴之间的表面张力。
[0010]另外，本实用新型的另一目的在于提供一种同时测量液体的液面高度和比重的装置，将制作成铁芯形式的比重测量用浮子，使从外径到内径的厚度较薄，从而对液体的比重变化敏感反应，而将液面高度测量用浮子制作得比比重测量用浮子较厚，从而使其对液体的比重变化不敏感，使它们在敏感度上存在三倍以上的差异，从而提高精密度。
[0011 ] 用于解决问题的方法
[0012]为了达到上述目的，本实用新型的液面高度和比重测量装置，对贯穿液面高度测量用浮子与比重测量用浮子的探针轴施加脉冲之后，利用磁致伸缩来测量液面高度和比重，其特征在于，
[0013]所述液面高度测量用浮子包括:圆筒形主体，其中心形成有贯通孔，并且上部向内侧形成有边缘；上导向件，其固定于所述圆筒形主体的上部，用于防止所述液面高度测量用浮子与所述探针轴之间产生表面张力；液面高度测量用永磁体，其固定于所述液面高度测量用浮子，用于显示液面高度；以及下导向件，其固定于所述圆筒形主体的下部，用于防止所述液面高度测量用浮子与所述比重测量用浮子之间产生表面张力，
[0014]所述比重测量用浮子包括:圆柱形主体，其由上部圆筒与下部圆筒一体成型，但是所述下部圆筒的外径大于所述上部圆筒的外径，所述上部圆筒的长度大于所述下部圆筒的长度；上导向件，其固定于所述圆柱形主体的上部，用于防止所述比重测量用浮子与所述探针轴之间产生表面张力；下导向件，其固定于所述圆柱形主体的下部，用于防止所述比重测量用浮子与所述探针轴之间产生表面张力；以及比重测量用磁体，其固定于所述比重测量用浮子，用于显示位置，
[0015]具有所述比重测量用浮子的圆柱形主体的上部圆筒插入到所述液面高度测量用浮子的圆筒形主体的结合结构。
[0016]所述比重测量用浮子还可以包括砝码，所述砝码附着于所述圆柱形主体上，用于调整所述比重测量用浮子的浮力，并且，所述液面高度测量用浮子或所述比重测量用浮子的上导向件与下导向件是铝材的铜钱状，将铜钱状的导向件内部制作成格子状，使该导向件与探针轴所接触的面积最小化。
[0017]为了达到上述目的，本实用新型的另一实施方式涉及的液面高度和比重测量装置，对贯穿液面高度测量用浮子与比重测量用浮子的探针轴施加脉冲之后，利用磁致伸缩来测量液面高度和比重，其特征在于，
[0018]所述液面高度测量用浮子包括:圆筒形主体，其中心形成有贯通孔，并其上部向内侧形成有边缘；上导向件，其固定于所述圆筒形主体的上部，用于防止所述液面高度测量用浮子与所述探针轴之间产生表面张力；液面高度测量用永磁体，其固定于所述液面高度测量用浮子，用于显示液面高度；以及下导向件，其固定于所述圆筒形主体的下部，用于防止所述液面高度测量用浮子与所述比重测量用浮子之间产生表面张力，
[0019]所述比重测量用浮子包括:圆柱形主体，其由上部圆筒与下部圆筒一体成型，但是所述下部圆筒的外径大于所述上部圆筒的外径，所述上部圆筒的长度大于所述下部圆筒的长度；上导向件，其固定于所述圆柱形主体的上部，用于防止所述比重测量用浮子与所述探针轴之间产生