水箱液位检测设备、水箱液位控制系统、以及车辆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种水箱液位检测设备、一种水箱液位控制系统以及一种车辆，该设备包括：转轴，该转轴可转动地设置在水箱壁上，并且该转轴的第一端和第二端分别位于水箱内侧和外侧；浮子，该浮子设置在所述水箱内，通过摆杆与所述转轴的第一端固定连接，该浮子随水箱中液位上升或下降，使得所述摆杆摆动以带动所述转轴转动；指示装置，该指示装置包括：固定安装在水箱外壁的指示盘，所述转轴的第二端穿过所述指示盘的中心孔，该指示盘上具有多个刻度；以及指针，固定在所述转轴的第二端，以随着摆杆的摆动对应指示所述指示盘上的刻度。本发明可以实时指示水箱中的液位，便于操作人员实时获知水箱中的液位，并根据实时液位进行相关操作。
【专利说明】水箱液位检测设备、水箱液位控制系统、以及车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械，具体地，涉及一种水箱液位检测设备、一种水箱液位控制系统、以及一种车辆。
【背景技术】
[0002]现有技术中装载有水箱的车辆，例如采用真空吸污的专用车辆(洗扫车、吸污车、下水道综合养护车等)，在作业时一般利用在污水箱(罐)内设置的浮子开关作为传感器来检测污水的高位或低位。例如，当浮子随污水液位升或降，浮子的一端受位置限制，在预定的水平面使浮子内移动物体触动开关，发出开关接点开(关)转换信号，以检测污水箱(罐)内的污水水位，从而在作业过程中实时掌握污水的装载量。如果污水箱污水装满则需要立即停止工作，运输至规定处定点排放。因此，合理控制污水的装载量是作业过程中操作人员的重要工作之一。污水装载量较少，浪费运力；污水装载量太多，产生溢出，甚至造成真空装置或风机的损坏。
[0003]而现有技术存在以下问题:
[0004]I)只有当污水液位达到限定值时才会进行控制操作，不能实时液位显示，操作人员并不能获知当前的污水装载量；
[0005]2)当车辆移动时水箱中的液面会来回晃动易使浮子开关频繁动作，可能造成误感应，同时这种情况会导致浮子开关寿命减少，容易损坏。一旦浮子开关损坏，将无法实现对污水水位的检测，可能出现因污水溢出造成设备损坏的安全事故。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种水箱液位检测设备，该设备包括:转轴，该转轴可转动地设置在水箱壁上，并且该转轴的第一端和第二端分别位于水箱内侧和外侧；浮子，该浮子设置在所述水箱内，通过摆杆与所述转轴的第一端固定连接，该浮子随所述水箱中液位上升或下降，使得所述摆杆摆动以带动所述转轴转动；以及指示装置，该指示装置包括:固定安装在水箱外壁的指示盘，所述转轴的第二端穿过所述指示盘的中心孔，该指示盘上具有多个刻度；以及指针，固定在所述转轴的第二端，以随着所述摆杆的摆动对应指示所述指示盘上的刻度。
[0007]相应地，本发明还提供了一种包括本发明所提供的水箱液位检测设备的车辆。
[0008]相应地，本发明还提供一种水箱液位控制系统，该系统包括:根据本发明所提供的水箱液位检测设备，用于检测水箱中的液位，并通过指示装置对所述液位进行指示；以及控制器，与所述水箱液位检测设备中的感应装置连接，用于在接收到所述感应装置发送的指示信号时输出水箱装载停止指令。
[0009]相应地，本发明还提供了一种包括本发明所提供的水箱液位控制系统的车辆。
[0010]采用本发明提供的水箱液位检测设备，通过安装在水箱外壁的指示盘以及根据浮子随水箱中液位上升或下降而对应指示指示盘上的刻度的指针，可以实时对水箱中的液位进行指示，便于操作人员实时获知水箱中的液位，并根据实时液位进行相关操作。该设备可以应用到需要获知水箱液位的任何设备，例如吸污车等。并且，本发明提供的水箱液位控制系统可以根据实时检测的水箱液位对水箱装载进行控制，当水箱液位超过预定值时输出水箱装载停止指令，及时停止水箱装载操作，在提高设备可靠性的同时避免了安全事故的发生，可以适用于各种工况(例如吸污车等较为严酷的环境)，该控制系统可以应用到需要控制水箱液位的任何设备中，例如，吸污车的控制吸污操作等。
[0011]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0013]图1是根据本发明的一种实施方式的水箱液位检测设备的示意图；
[0014]图2是根据本发明的另一种实施方式的水箱液位检测设备的示意图；以及
[0015]图3是根据本发明的一种实施方式的水箱液位控制系统的示意图。
[0016]附图标记说明
[0017]10转轴20水箱壁
[0018]30浮子40摆杆
[0019]50指示盘60指 针
[0020]70密封件80感应装置
[0021]100、100’水箱液位检测设备200控制器
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0023]图1是根据本发明的一种实施方式的水箱液位检测设备100的示意图。如图1所示，该设备包括:转轴10，该转轴10可转动地设置在水箱壁20上，并且该转轴10的第一端和第二端分别位于水箱内侧和外侧；浮子30，该浮子30设置在所述水箱内，通过摆杆40与转轴10的第一端固定连接，该浮子30随所述水箱中液位上升或下降，使得所述摆杆40摆动以带动所述转轴10转动；以及指示装置(未示出),该指示装置包括:固定安装在水箱外壁的指示盘50，转轴10的第二端穿过指示盘50的中心孔，该指示盘50上具有多个刻度，其中多个刻度可以根据实际工况或需要来设置，例如可以设置为液位高度值，也可以是液位高度与水箱高度之间的比例关系(例如，如图1所示的刻度“0”、“1/2”、“1”分别对应于“空液位”、“中间液位”、”满液位”等)等；以及指针60，固定在转轴10的第二端，以随着摆杆40的摆动对应指示指示盘50上的刻度。
[0024]具体来说，应该理解的是本领域技术人员可以根据实际情况(例如可用资源、成本等)选择和配置转轴10、浮子30、摆杆40、指示盘50，指针60、以及刻度等(例如选用的材料、制作工艺、尺寸、部署等)，本发明对此不进行限定。
[0025]优选地，为了保证密封性，转轴10与水箱壁20之间设置有密封件70，以使整个水箱液位检测设备100与水箱紧密连接并防止水箱中的液体泄漏。应当理解的是，可以根据实际工况选择或和配置任何适当的密封件70，本发明对此不进行限定。
[0026]优选地，可以将转轴10设置在水箱壁20总高度的1/2位置处，以便于操作人员操作(例如观测指针60指示的刻度等)和液位高度的计算等。
[0027]根据本发明的一种实施方式，摆杆40与垂直轴线(如图1中所示的点划线)之间设置有一初始角度。例如将对应于水箱中初始液位的摆杆40与垂直轴线之间的夹角Θ定义为初始角度θ:。所述初始角度Q1可以根据实际工况进行设定，其范围可以是任何适当的角度范围。由于摆杆40和指针60分别固定在转轴10的第一端和第二端，因此指示盘50上的刻度与初始角度Θ i有关，为了在指示盘上显示最大范围的液位变化情况，优选地，可以将该初始角度Q1设置在20° -40°中的任一者，这样可以保证指示盘50上的刻度范围较为理想。更为优选地，可以将该初始角度Q1设置为30°，使指示盘50上的刻度范围为0-120°。采用这种实施方式，指示盘50上的指针可以在初始液位时指向初始刻度“0”，以指示初始液位。
[0028]下面将以水箱液位上升的示例情况来更为详细地阐述本发明，水箱液位下降的情况与上升对应，在此不再赘述。如图1所示，当水箱液位上升时，浮子随水箱中液位上升，使得摆杆40摆动，此时摆杆40与垂直轴线之间的夹角Θ从初始角度O1增大为θ2，即角度变化量为Λ Θ，同时转轴10转动Λ Θ使指针60也相应转动Λ Θ，从指示盘上的初始刻度O指向指示盘50上的与角度Θ 2对应的另一个刻度，例如当液位上升到水箱的二分之一时，指向刻度“1/2”，以指示当前水箱液位高度已经达到“中间液位”。上述实施方式主要是根据夹角Θ与摆杆40、液位高度h之间的三角关系获得液位高度h，其中如图1所示，可以根据已知的夹角Θ、摆杆40的长度(例如摆杆40的长度在配置时就可以测量得到，或者根据长度要求制作)计算出液位高度h。因此，本领域技术人员可以根据三角关系确定角度的变化与液位高度之间的对应关系来设置指示盘50上的刻度，即如上所述，设置为液位高度值，或者为液位高度与水箱高度之间的比例关系(例如，如图1所示的刻度“0”、“1/2”、“1”分别对应于空液位、中间液位、满液位等)等。采用该实施方式，操作人员可以从水箱外侧的指示盘上直接获知水箱内侧的当前液位状况(例如，液位高度等)，并且根据当前水箱中的液位状况进行相应的操作。
[0029]相应地，本发明提供了一种车辆，该车辆包括根据本发明所提供的水箱液位检测设备，采用本发明上述实施方式的车辆，例如采用真空吸污的专用车辆(洗扫车、吸污车、下水道综合养护车等)，可以在其水箱外壁上实时显示水箱中的液位，便于操作人员直接根据实时液位进行相应地操作。
[0030]图2是根据本发明的另一种实施方式的水箱液位检测设备100’的示意图。根据本发明的另一种实施方式，水箱液位检测设备100’的指示装置还包括感应装置80，所述感应装置80安装在指示盘50的预定刻度处(例如在指示盘50上安装开孔为腰型孔等)，例如刻度“1/2”处或“I”处，用于当指针60随着摆杆40的摆动指示到所述预定刻度(例如刻度“1/2”处或“I”处)时被触发并发送指示信号。
[0031]其中，感应装置80可以是任何适当的感应装置，例如，磁感应开关、光电开关等。优选地，感应装置80可以为接近开关。采用这种实施方式，可以将水箱液位检测设备100’作为控制链中的组成部分应用到自动控制领域以提高水箱液位控制系统的自动化程度和工作效率。具体来说，以在刻度“I”处安装感应装置80为示例，水箱液位检测设备100’可以实时检测水箱中的液位，当指针60与感应装置80 (例如接近开关)重叠时，感应装置80被触发并发送指示信号(例如，高电平)到控制器等控制设备，以实现当水箱中的液位达到预定高度时，控制器等控制设备可以根据所述指示信号进行相应地控制操作。
[0032]应当理解的是，虽然在图2中仅示出了一个感应装置80，但是其仅为说明本发明思想的示例实施方式，本发明并不限于此。本领域技术人员可以根据实际工况在指示盘50上设置多个感应装置80，例如需要在空液位(刻度“O”处)、中间液位(刻度“ 1/2”处)、即将满液位(刻度“3/4”处)、满液位(刻度“ I ”处)时设定对应的控制操作(例如当液位到达即将满液位时仅进行报警操作，当液位达到满液位时执行停止装载操作等)。
[0033]对应于这种实施方式，本发明还提供了一种水箱液位控制系统，该系统包括:根据本发明所提供的水箱液位检测设备100’，用于检测水箱中的液位，并通过指示装置对所述液位进行指示；以及控制器200，与所述水箱液位检测设备中100’的感应装置80连接，用于在接收到感应装置80发送的指示信号时输出水箱装载停止指令。例如，当指针60随着摆杆40的摆动指示到所述预定刻度(例如刻度“I”处)时感应装置80被触发并发送指示信号到控制器200。即指示此时水箱中液位已到达“满液位”，控制器200在接收到感应装置80发送的所述指示信号时输出水箱装载停止指令，以停止水箱装载操作，避免安全事故的发生。
[0034]优选地，控制器200还用于在输出水箱装载停止指令的同时输出报警指令，以警示操作人员避免误操作，进一步提高安全性。
[0035]如上所述，该水箱液位控制系统还可以包括报警装置(未示出)，可以与控制器200连接，用于根据上述报警指令执行报警操作。
[0036]优选地，该报警装置可以包括蜂鸣器、指示灯、显示屏等任何适当的具有警示作用的装置。例如，当报警装置接收到来自控制器200的报警指令时，其可以开启指示灯和蜂鸣器来引起操作人员的注意，或者在显示屏上显示警示文字等(例如，显示红色字体和/或将字体设置为闪烁显示)，进一步提高安全性且设计更加人性化。
[0037]另外，本发明又提供了一种车辆，该车辆包括根据本发明所提供的水箱液位控制系统，采用这种实施方式的车辆，可以将水箱液位检测设备100’作为控制链中的组成部分应用到自动控制领域以提高水箱液位控制系统的自动化程度和工作效率。
[0038]应当理解的是，描述的上述多种实施方式可以独立使用也可以以各种组合形式结合使用，本领域技术人员可以根据实际情况来适当的选择和设置。
[0039]采用本发明提供的水箱液位检测设备，通过安装在水箱外壁的指示盘以及根据浮子随水箱中液位上升或下降而对应指示指示盘上的刻度的指针，可以实时对水箱中的液位进行指示，便于操作人员实时获知水箱中的液位，并根据实时液位进行相关操作。该设备可以应用到需要获知水箱液位的任何设备，例如吸污车等。并且，本发明提供的水箱液位控制系统可以根据实时检测的水箱液位对水箱装载进行控制，当水箱液位超过预定值时输出水箱装载停止指令，及时停止水箱装载操作，在提高设备可靠性的同时避免了安全事故的发生，可以适用于各种工况(例如吸污车等较为严酷的环境)，该控制系统可以应用到需要控制水箱液位的任何设备中，例如，吸污车的控制吸污操作等。
[0040]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。[0041]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0042]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种水箱液位检测设备，其特征在于，该设备包括: 转轴，该转轴可转动地设置在水箱壁上，并且该转轴的第一端和第二端分别位于水箱内侧和外侧； 浮子，该浮子设置在所述水箱内，通过摆杆与所述转轴的第一端固定连接，该浮子随所述水箱中液位上升或下降，使得所述摆杆摆动以带动所述转轴转动；以及 指示装置，该指示装置包括:固定安装在水箱外壁的指示盘，所述转轴的第二端穿过所述指示盘的中心孔，该指示盘上具有多个刻度；以及指针，固定在所述转轴的第二端，以随着所述摆杆的摆动对应指示所述指示盘上的刻度。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述摆杆与垂直轴线之间具有一初始角度。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述初始角度为20°-40°中的任一者。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述转轴与所述水箱壁之间设置有密封件。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述转轴设置在所述水箱壁总高度的1/2位置处。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述指示装置还包括感应装置，该感应装置安装在所述指示盘的预定刻度处，用于当所述指针随着所述摆杆的摆动指示到所述预定刻度时被触发并发送指示信号。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述感应装置为接近开关。
8.—种包括权利要求1-7中任一项所述的水箱液位检测设备的车辆。
9.一种水箱液位控制系统,其特征在于,该系统包括: 根据权利要求6或7所述的水箱液位检测设备，用于检测水箱中的液位，并通过指示装置对所述液位进行指示；以及 控制器，与所述水箱液位检测设备中的感应装置连接，用于在接收到所述感应装置发送的指示信号时输出水箱装载停止指令。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于在输出水箱装载停止指令的同时输出报警指令。
11.一种包括权利要求9或10所述的水箱液位控制系统的车辆。
【文档编号】E03F7/10GK103592004SQ201310584955
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】张涛 申请人:中联重科股份有限公司