游标或浮标显示的浮子式液位计的制作方法
【专利摘要】本发明涉及游标或浮标显示的浮子式液位计，包括非铁磁性材质的浮子室、铁磁性材质的球形浮子、浮子室外的游标；游标包括磁钢和一个直线轴承，磁钢固定在直线轴承上，直线轴承穿在直线导轨上，另一种游标包括磁钢和三个以上的万向轴承及一张板，三个万向轴承呈三角形固定在板上，游标通过磁钢与浮子之间的磁耦合力实现上下位移。通过定滑轮和平衡锤及联接绳或游标上固定浮漂后受游标室内液体的浮力给浮子一个向上的提升力。还通过测量缠有电阻丝的回路电阻值实现远传。本发明解决了就地指示的难题和许多场合液位测量的难题，灵敏可靠，结构简单，制造、装配、调校、安装容易，成本低，显示醒目直观，适用广泛。
【专利说明】游标或浮标显示的浮子式液位计
【技术领域】
[0001]本发明涉及液位测量领域，特别涉及游标或浮标显示的浮子式液位计。
【背景技术】
[0002]已有的就地指示式液位计仪表有玻璃板式、磁翻板(柱)式，浮标式、双色水位计等。玻璃板式只能近距离目测，覆盖粉尘或者介质污染后目测困难，耐压受到限制。磁翻板(柱)式结构相对复杂且易出现乱码，使用温度受限制。双色水位计适用的介质范围窄且耐压亦受到限制。另外，玻璃板式液位计和磁翻板(柱)式及双色水位计不能采取整体保温，导致能耗大。
[0003]如ZL93213461.0所述，它的优点是结构简单，提高了温度的使用范围，游标所在的游标管内的液体对游标的浮力降低了浮子的载荷。但它存在着如下不足:浮子和游标均为滑动摩擦，导致摩擦系数大，从而使摩擦力大而影响精度和灵敏度，甚至不可用。这可以从 申请人:曾申请的专利(专利号ZL200910219681.X)说明书中的说明和计算结果中看出。
[0004]申请号201310318999.X中提到的游标浮子是非球形的，摩擦力大，故存在着上述同样的问题。
[0005]类似上述利用磁耦合力的浮子式液位计有许多人申报过专利，但至今无一例商品化，皆因存在着较大的摩擦力而无法实现。
[0006]发明人曾申请的“游标显示的浮子式液位计”专利(申请号201210140345.8)采用了滚动摩擦的结构，但游标上的轴很难保证调到水平，因此，游标在随着浮子的上下位移运动中，很难保证游标的上下位移轨迹线是垂直于地面的，这就无法保证游标不跑偏，尤其在游标上下行程长的情况下，游标可能在水平方向上渐行渐远，亦即偏离原有垂直于地面的轨迹线很远甚至脱离轨道，或者浮子室与地面不垂直，而理论上游标的上下位移轨迹线是垂直于地面的，这亦相当于在水平方向上渐行渐远，无法保证游标不跑偏，这势必增加游标上的磁钢与浮子之间的距离，这个间距的增加会降低浮子与游标之间的耦合力，其结果是影响它的使用可靠性或精度。另外，在二者的间距达到一定程度后，若磁力足够，在磁力的作用下，游标会向二者之间间距最小的方向位移，而这个过程是滑动摩擦，滑动摩擦系数大，这样就影响了测量精度。本发明人通过实验发现了这一问题。
[0007]发明人曾申请的“用于高温高压或高压低密度介质的浮子式液位计”(申请号200910219682.4)，其上的磁联接器上下位移时存在着上述同样的问题。同样为了解决这一问题，发明人曾在磁联接器的轴上加上带凹槽的轴承来限制磁联接器跑偏，虽然解决了上述问题，但结构显得复杂。
[0008]上述两种液位计就用于就地指示而言，需二根导轨，二根导轨难自身且同时与浮子室平行。另外，其上的磁联接器上的4根轴难以保证时刻同时与轨道接触，因此影响使用的可靠性。
[0009]发明人曾申请的“用于高温高压或高压低密度介质的带浮标显示的浮子式液位计”(申请号200910219682.3)，亦存在着前述的问题。其浮标室内的介质带有润滑性能时，可在一定程度上解决上述问题。
[0010]上述第一种和第三种液位计在量程小时，均可正常使用。量程很大时，需要精心调整，否则，跑偏的可能性增大或跑偏的距离可能大，存在着精度或可靠性问题。
[0011]发明人于2009年首次提出了用磁钢时的液位计的浮子为铁磁性的球形浮子，将磁钢放在外部，大幅降低了摩擦力，提高了温度的适用范围，易于制造。因此发明人在上述三个专利中均采用了这种结构，但与其配套的磁联结器或游标或浮标的结构仍显复杂。
【发明内容】
[0012]鉴于现有技术所存在的上述种种不足，本发明旨在提供一种结构更加简单、更加可靠、精度高、显示醒目直观并可用于高温高压或高压低密度介质场合的游标或浮标显示的浮子式液位计。
[0013]本发明的技术解决方案之一是这样实现的:
[0014]一种浮子式液位计，包括非铁磁性材质的浮子室、铁磁性材质的球形浮子、浮子室外的游标；
[0015]其特征在于:
[0016]所述的游标包括磁钢和一个直线轴承，所述的磁钢固定在直线轴承上，所述的浮子室外平行于浮子室的轴线毗邻固定一根直线导轨，直线轴承穿在直线导轨上，所述的磁钢位于直线轴承和浮子室之间，其磁极正对浮子，直线轴承通过磁钢与浮子之间的磁耦合力实现与所述的直线导轨相贴紧。
[0017]为了便于夜间或黑暗场合的观测，其特征在于游标上固定有与地面平行的斜坡形反光板，在浮子室外的上方固定一个激光灯，灯光直射在反光板的表面上。在靠近反光板的附近，垂直于地面固定一个尺，灯光通过反光板反射到尺上。反光板通常与地面或尺之间呈45。角。
[0018]出于量程大时对直线导轨刚度的要求，其特征在于所述的直线轴承是开口轴承，所述的直线导轨是带有与导轨平行的固定底座的导轨。
[0019]本发明的技术解决方案之二是这样实现的:
[0020]一种浮子式液位计，包括非铁磁性材质的磁子室、铁磁性材质的球形浮子、浮子室外的游标；
[0021]其特征在于:
[0022]所述的游标包括磁钢和三个以上的万向轴承及一张与浮子室平行的板，所述的三个万向轴承呈正三角形分布固定在板的正对浮子室的平面上，板上固定有磁钢，磁钢位于板和浮子室之间，其磁极正对浮子，万向轴承通过磁钢与浮子之间的磁耦合力实现与所述浮子室的外壁相贴紧。
[0023]为了防止游标沿板的轴线旋转后影响观测，其特征在于板是圆形的。
[0024]为了防止游标在浮子室外沿浮子室的轴线做环向运动而产生的难以观测的问题，其特征在于所述的浮子室的外壁自上而下设有一个平行于浮子室轴线的平面，游标在这个平面上运动。
[0025]为了平衡，所述的磁钢是圆形的，磁钢与板同轴固定，在这种情况下，会有二个轴承同时处于板中心的下方。
[0026]为了便于夜间或黑暗场合的观测，其特征在于板是圆形时，板是圆锥台形，在浮子室外的上方固定一个激光灯，灯光直射在圆锥台形板的径向外表面上。在靠近圆锥台形板的直径小的一端的附近，垂直于地面固定一个尺，灯光通过圆锥台形板的径向外表面反射到尺上。
[0027]所述的游标上的板是方形的，所述的三个万向轴承呈三角形分布固定在板的正对浮子室的平面上，其中一个万向轴承布置在板的平面中心线的正上方，另外两个万向轴承对称于这个中心线布置在板的下方。其上的磁钢靠近上方的轴承并位于这个轴承的下方，只有这样才能保证板的重心位于下方，从而才能保证板的上边是水平的。
[0028]为了便于夜间或黑暗场合的观测，其特征在于板是方形时，板的上方有一个平行于地面的斜沿，在浮子室外的上方固定一个激光灯，灯光直射在斜沿的外表面上。在正对斜沿低端的附近，垂直于地面固定一个尺，灯光通过斜沿的表面反射到尺上。
[0029]为了更加清晰的显示或便于夜间或黑暗场合的观测，其特征在于所述的浮子室外侧的平面是由相邻的二张对称于浮子室轴线的长条矩形平板组成的，游标上的板下方的二个轴承在磁耦合力的作用下分别与二张板贴紧。所述的二张板具有导电性，二张板之间及二张板与外界是绝缘的。所述的游标上的板是绝缘的，在下方的二个轴承之间安装有光源，所述光源通过导线分别连接下方的二个轴承，分别在这二个板上接上供电线路，即可点亮光源。
[0030]为了实现远传，其特征在于二张板之一自上而下密集的螺旋缠绕有电阻丝。液位变化使游标移动，从而使这个回路的电阻值变化，测量二个轴承及相连的导线与板和电阻丝构成的回路的电阻值，即可计算出液位。
[0031]在上述方案中，为了进一步提高其性能，可分别增加如下技术特征进一步优化技术方案。
[0032]为了指示清晰准确，其特征在于板的中心固定有轴，通过轴联接一个可绕轴自由旋转的醒目的指针，指针的下方固定有配重，以保证指针始终是水平的。
[0033]比如在高温高压或高压低密度介质的场合，由于浮子的壁厚较厚，浮子的比重大于被测介质的比重，为了平衡浮子的重力，给浮子一个向上的提升力，在上述方案的基础上增设了定滑轮和平衡锤及联接绳或联接带。所述定滑轮固定于浮子室外侧上方，联接绳或联接带绕过定滑轮，两端分别联接所述平衡锤和游标。
[0034]常规场合下，平衡锤的重量大于游标的重量以使浮子与游标始终形成上下之间的拉力，避免浮子与游标之间在磁钢的中间形成死区，产生滞后。这个拉力的大小，以大于浮子室外的机械摩擦力且小于浮子与游标的上下最大磁耦合力再减去机械摩擦力。浮子的重力大于平衡锤的重力减去游标的重力且小于浮子与游标耦合分离时所需的拉力再减去机械摩擦力，并留有安全裕量。因游标下降时，需克服机械摩擦力，浮子运动时亦有机械摩擦力。如:浮子重量减去浮子浸入液体一半时所受的浮力等于平衡锤的重量减去游标的重量再减去机械摩擦力。此时，磁耦合力必须大于平衡锤的重力减去游标的重力再加上机械摩擦力。
[0035]为了防尘防水，所述的浮子室外毗邻设置一个非铁磁性材料制作的外侧透明的游标室，游标室靠近浮子室的内侧表面是一个平行于浮子室轴线的平面，将游标或者游标与导轨及激光灯固定在游标室内。游标室是密闭的。
[0036]同样为了平衡浮子的浮力，给浮子一个向上的提升力，其特征在于所述的游标上固定浮漂后构成一个浮标，所述的磁钢靠近浮子，磁极正对浮子，在所述的游标室内充入液体。
[0037]为了避免磁力影响轴承的转动，其特征在于所述的轴承是非铁磁性材料制造的。
[0038]出于耐高温的考虑，所述的铁磁性材料的浮子外包覆耐高温的高合金钢层，或所述铁磁性材质即为高合金钢。
[0039]出于耐腐蚀的考虑，所述铁磁性材质的浮子外包覆防腐蚀层。
[0040]为了降低球形浮子的重量，浮子做成中空的。
[0041]为了便于观测，降低摩擦力，提高测量精度，避免挥发影响使用，游标室内的液体介质采用透明并有润滑性能的介质，如变压器油或食用油等。
[0042]为了实现远传，在磁钢附近自上而下布置磁敏元件。
[0043]本发明的浮标显示的浮子式液位计的工作原理是这样实现的:
[0044]所述浮标的比重小于浮标室内液体的比重，浮标所受的浮力减去浮标的重力等于浮子的重力减去浮子浸入被测液体一半时所受的浮力。两者通过磁耦合力实现力的平衡，即:浮标通过与浮子的磁耦合给浮子室内的浮子一个向上的提升力。
[0045]位于浮子室内的浮子始终与浮标耦合在一起，液位升降时，这个力的平衡被打破，浮子随液位升降使浮标升降，浮标上的指针对应刻度尺的位置即可读取液位。本发明的游标显示的浮子式液位计的工作原理大同小异，此不赘述。
[0046]与现有技术相比，本发明技术解决方案之一的有益效果是显而易见的，包括:
[0047]1.采用了直线轴承后，灵敏可靠，解决了现有技术测量指示液位不准或不可靠的难题。亦解决了该种结构液位计的世界级难题。
[0048]2.省却了轴，减少了轴承的数量，减少了一根导轨和连杆及配重后，结构更加简单，使制造、装配、调校、安装更加容易。
[0049]3.维护和制造成本低，量程越大，相对单位制造成本越低。
[0050]4.游标或浮标的结构简化后，减小了整体和各部件及游标室或浮标室的尺寸，进而减少了游标的重量，重量的减轻意味着用小磁钢或较小的磁力即可实现耦合，因此可进一步降低摩擦力，提高精度。尺寸的减小进一步降低了制造成本和用户的使用成本。
[0051]5.轴承加一块磁钢后即可替代原结构复杂的游标。实际上无论在哪一种利用磁钢的液位计中，磁钢是必需的，因此可以说仅仅一只轴承即替代了原结构复杂的游标。
[0052]6.同样的可以说仅仅一只轴承和浮漂即替代了原结构复杂的浮标。
[0053]7.显示非常醒目直观。
[0054]与现有技术相比，本发明技术解决方案之二的有益效果亦是显而易见的，包括:
[0055]1.采用了万向轴承后，灵敏可靠，解决了现有技术测量指示液位不准或不可靠的难题。亦解决了该种结构液位计的世界级难题。
[0056]2.去掉二根导轨和连杆及配重后，结构更加简单，制造更加容易。
[0057]3.导轨很难制造的较长，量程大时，只能采用多节组对，这在现场是件困难的事，去掉难以组对找正的二根导轨和连杆及配重后，使制造、装配、调校、安装更容易，运输更方便。
[0058]4.维护和制造成本低，量程越大，相对单位制造成本越低。
[0059]5.游标的结构简化后，减小了整体和各相关部件的尺寸，进而减少了游标的重量，重量的减轻意味着用小磁钢或较小的磁力即可实现耦合，因此可降低进一步摩擦力，提高精度。尺寸的减小进一步降低了制造成本和用户的使用成本。
[0060]上述两种方案的液位计的磁钢与浮子的间距可达到12毫米，因此可以对浮子室进行整体保温，且保温后丝毫不影响显示，由此实现节能。
【专利附图】
【附图说明】
:
[0061]图1是实施例1和实施例2的示意图
[0062]图2是实施例3的示意图
[0063]图3是实施例4的示意图
[0064]图4是实施例5的示意图
[0065]图5是实施例6的示意图
[0066]图6是实施例6游标的左视图
[0067]图7是实施例7的示意图
[0068]图8是实施例7游标的左视图
[0069]图9是实施例8的局部剖视示意图
[0070]图10是实施例9的局部剖视示意图
[0071]图11是实施例10的示意图
[0072]图12是实施例11的示意图
【具体实施方式】
[0073]图中:1，浮子2，浮子室3，激光灯4，定滑轮5，联接绳或联接带6，尺7，反光板8，游标8-1，直线轴承8-2，磁钢8-3，指针9，平衡锤10，直线导轨11，游标室12，浮漂13，液体14，浮漂15，游标15-1，万向轴承15-2，板15_3，磁钢15_4，轴15_5，指针15-6，配重16，径向外表面17，斜沿18，游标18_1，万向轴承18_2板18_3，磁钢18_4，轴18-5，指针18-6，配重19，平面20，游标室21，浮漂
[0074]实施例1
[0075]如图1所示的浮子式液位计，包括非铁磁性材质的浮子室2、铁磁性材质的球形浮子1、浮子室外的游标8;
[0076]其特征在于:
[0077]所述的游标8包括磁钢8-2和一个直线轴承8-1，所述的磁钢8_2固定在直线轴承8-1上，所述的浮子室2外平行于浮子室的轴线毗邻固定一根直线导轨10，直线轴承8-1穿在直线导轨10上，所述的磁钢8-2位于直线轴承8-1和浮子室2之间，其磁极正对浮子1，直线轴承8-1通过磁钢8-2与浮子1之间的磁耦合力实现与所述的直线导轨10相贴紧。
[0078]为了指示清晰准确，其特征在于直线轴承8-1的外侧固定有醒目的指针8-3，在指针的附近固定有尺6。
[0079]为了便于夜间或黑暗场合的观测，其特征在于游标上固定有与地面平行的斜坡形反光板7，在浮子室2外的上方固定一个激光灯3，灯光直射在反光板7的表面上。在靠近反光板7的附近，垂直于地面固定一个尺6，灯光通过反光板反射到尺6上。反光板7通常与地面或尺6之间呈45°角。
[0080]实施例2
[0081]仍然如图1所示，比如在高温高压或高压低密度介质的场合，由于浮子1的壁厚较厚，浮子1的比重大于被测介质的比重，为了平衡浮子1的重力，给浮子1 一个向上的提升力，在上述方案的基础上增设了定滑轮4和平衡锤9及联接绳或联接带5。所述定滑轮4固定于浮子室2外侧上方，联接绳或联接带5绕过定滑轮4，两端分别联接所述平衡锤9和游标8。
[0082]常规场合下，平衡锤9的重量大于游标8的重量以使浮子1与游标8始终形成上下之间的拉力，避免浮子1与游标8之间在磁钢8-2的中间形成死区，产生滞后。这个拉力的大小，以大于浮子室2外的机械摩擦力且小于浮子1与游标8的上下最大磁耦合力再减去机械摩擦力。浮子1的重力大于平衡锤9的重力减去游标8的重力且小于浮子1与游标8耦合分离时所需的拉力再减去机械摩擦力，并留有安全裕量。因游标8下降时，需克服机械摩擦力，浮子1运动时亦有机械摩擦力。如:浮子1重量减去浮子1浸入液体一半时所受的浮力等于平衡锤9的重量减去游标8的重量再减去机械摩擦力。此时，磁耦合力必须大于平衡锤9的重力减去游标8的重力再加上机械摩擦力。
[0083]实施例3
[0084]如图2所示，为了防尘防水，所述的浮子室2外毗邻设置一个非铁磁性材料制作的透明的游标室11，将游标8和直线导轨10及激光灯3固定在游标室11内，游标8上同样固定有反光板7。游标室11是密闭的。
[0085]实施例4
[0086]如图3所示，在实施例3的基础上，同样为了平衡浮子1的浮力，给浮子1 一个向上的提升力，避免浮子1与游标8之间在磁钢8-2的中间形成死区，产生滞后，其特征在于所述的游标8的上方或下方或侧面固定浮漂12后构成一个浮标，所述的磁钢8-2固定在浮标上，位于浮标与浮子1之间，磁极正对浮子1，在所述的游标室11内充入液体13。本实施例是将浮漂12穿过直线导轨固定在游标8的下方。
[0087]实施例5
[0088]如图4所示，浮漂14正中套入直线轴承8固定后构成一个浮标，所述的磁钢8-2固定在浮漂14上，位于浮漂14与浮子1之间，磁极正对浮子，在所述的游标室11内充入液体13。
[0089]所述浮标的比重小于所述的游标室11内液体13的比重，且浮标所受的浮力减去浮标的重力等于浮子的重力减去浮子浸入液体大约一半时浮子所受的浮力。
[0090]出于量程大时对直线导轨10刚度的要求，其特征在于所述的直线轴承8-1是开口轴承，所述的直线导轨10是带有与导轨平行的固定底座的导轨。
[0091]实施例6
[0092]如图5和图6所示的浮子式液位计，包括非铁磁性材质的磁子室2、铁磁性材质的球形浮子1、浮子室外的游标15 ；
[0093]其特征在于:
[0094]所述的游标15包括磁钢15-3和三个以上的万向轴承15_1及一张板15_2，所述的三个万向轴承15-1呈正三角形分布固定在板15-2的正对浮子室2的平面上，板15-2上固定有磁钢15-3，磁钢15-3位于板15-2和浮子室2之间，其磁极正对浮子1，万向轴承15_1通过磁钢15-3与浮子1之间的磁耦合力实现与所述浮子室2的外壁相贴紧。
[0095]为了防止游标15沿板15-2的轴线旋转后影响观测，其特征在于板15_2是圆形的。
[0096]为了防止游标15在浮子室2外沿浮子室2的轴线做环向运动而产生的难以观测的问题，其特征在于所述的浮子室2的外壁自上而下设有一个平行于浮子室轴线的平面19。游标15在这个平面19上运动。
[0097]为了指示清晰准确，其特征在于板15-2的中心固定有轴15-4，通过轴15_4联接一个可绕轴15-4自由旋转的醒目的指针15-5，指针15-5的下方固定有配重15_6，以保证指针15-5始终是水平的。
[0098]为了平衡，所述的磁钢15-3是圆形的。磁钢15-3与板15_2同轴固定，在这种情况下，会有二个轴承15-1同时处于板15-2中心的下方。
[0099]为了便于夜间或黑暗场合的观测，其特征在于板15-2是圆形时，板15-2是圆锥台形，在浮子室2外的上方固定一个激光灯3，灯光直射在圆锥台形板15-2的径向外表面16上。在靠近圆锥台形板15-2的直径小的一端的附近，垂直于地面固定一个尺6，灯光通过圆锥台形板15-2的径向外表面16反射到尺6上。
[0100]实施例7
[0101]如图7、8所示，所述的游标18上的板18-2是方形的，所述的三个万向轴承18-1呈三角形分布固定在板18-2的正对浮子室2的平面上，其中的一个万向轴承18-1布置在板18-2的平面中心线的正上方，另外两个万向轴承18-1对称于这个中心线布置在板18-2的下方。其上的磁钢18-3靠近上方的轴承18-1并位于这个轴承18-1的下方，以保证板18-2的重心位于下方，以保证板的上边是水平的。
[0102]为了便于夜间或黑暗场合的观测，其特征在于板18-2是方形时，板18-2的上顶边有一个斜沿17，在浮子室2外的上方固定一个激光灯3，灯光直射在斜沿17的外表面上。在正对斜沿17的附近，垂直于地面固定一个尺6，灯光通过斜沿17的表面反射到尺6上。
[0103]为了指示清晰准确，其特征在于板18-2的中心固定有轴18-4，通过轴18_4联接一个可绕轴18-4自由旋转的醒目的指针18-5，指针18-5的下方固定有配重18_6，以保证指针18-5始终是水平的。
[0104]实施例8
[0105]如图9所示，为了更加清晰的显示或便于夜间或黑暗场合的观测，在实施例7的基础上，将图8所示的平面19垂直于地面一分为二，即其特征在于所述的浮子室2外侧的平面19是由相邻的二张对称于浮子室2轴线的长条矩形平板20和20 ‘组成的，游标18上的板18-2下方的二个轴承18-1在磁耦合力的作用下分别与二张板20和20 ‘贴紧。所述的二张板20和20 ‘具有导电性，二张板20和20 ‘之间及二张板与外界是绝缘的。所述的游标18上的板18-2是绝缘的，在下方的二个轴承18-1之间安装有光源21，所述光源21通过导线分别连接下方的二个轴承18-1。分别在这二个板20和20 ‘上接上供电线路，即可点亮光源21。
[0106]实施例9
[0107]如图10所示，为了实现远传，在实施例8的基础上，其特征在于二张板20和20‘之一自上而下密集的螺旋缠绕有电阻丝22。测量二个轴承18-1及相连的导线与板20和20 ‘和其上的电阻丝22构成的回路的电阻值，即可计算出液位。
[0108]实施例10
[0109]如图11所示，比如在高温高压或高压低密度介质的场合，由于浮子1的壁厚较厚，浮子1的比重大于被测介质的比重，为了平衡浮子1的重力，给浮子1 一个向上的提升力，在上述方案的基础上增设了定滑轮4和平衡锤9及联接绳或联接带5，所述定滑轮4固定于浮子室2外侧上方，联接绳或联接带5绕过定滑轮4，两端分别联接所述平衡锤9和游标18。
[0110]常规场合下，平衡锤9的重量大于游标18的重量以使浮子1与游标18始终形成上下之间的拉力，避免浮子1与游标18之间在磁钢18-3的中间形成死区，产生滞后。这个拉力的大小，以大于浮子室2外的机械摩擦力且小于浮子1与游标18的上下最大磁耦合力再减去机械摩擦力。浮子1的重力大于平衡锤9的重力减去游标18的重力且小于浮子1与游标18耦合分离时所需的拉力再减去机械摩擦力，并留有安全裕量。因游标18下降时，需克服机械摩擦力，浮子1运动时亦有机械摩擦力。如:浮子1重量减去浮子1浸入液体一半时所受的浮力等于平衡锤9的重量减去游标18的重量再减去机械摩擦力。此时，磁耦合力必须大于平衡锤9的重力减去游标18的重力再加上机械摩擦力。
[0111]实施例11
[0112]如图12所示，为了防尘防水，所述的浮子室2外毗邻设置一个非铁磁性材料制作的外侧透明的游标室20，游标室20靠近浮子室2的内侧表面是一个平行于浮子室2轴线的平面，将游标18等装入游标室20。游标室20是密闭的。
[0113]同样为了平衡浮子1的浮力，给浮子1 一个向上的提升力，其特征在于所述的游标18的板18-2上远离浮子室2的平面上固定浮漂21或在游标18的上方或下方固定浮漂21后构成一个浮标，所述的磁钢18-3靠近浮子，磁极正对浮子，在所述的游标室20内充入液体13。本实施例是将浮漂21置于游标18的侧面。
[0114]所述浮标的比重小于所述游标室20内液体的比重，且浮标所受的浮力减去浮标的重力等于浮子1的重力减去浮子1浸入液体大约一半时浮子所受的浮力。
[0115]出于耐高温的考虑，所述的铁磁性材料的浮子1外包覆耐高温的高合金钢层或所述铁磁性材质即为高合金钢。
[0116]出于耐腐蚀的考虑，所述铁磁性材质的浮子1外包覆防腐蚀层。
[0117]为了降低球形浮子1的重量，浮子1做成中空的。
[0118]为了便于观测，降低摩擦力，提高测量精度，避免游标室11和20内的介质挥发影响使用，游标室11或20内的液体介质13采用透明并有润滑性能的介质，如变压器油或食用油等。
[0119]为了实现远传，所述的磁钢8-2或15-3或18_3附近自上而下垂直于地面排列磁敏元件。
[0120]本发明上述方案的任何一种组合均在保护范围内。
[0121]发明人做过多年设备管理，做过压力容器和管道设计，研究过多种液位计。做了许多实验。选择这样的方案是在经过多种实验后，对比多种设计，加之考虑节能、成本、可靠性、可维修性、适用的工艺条件、市场需求性、可加工性以及旨在解决现有的技术难题等种种因素基础上，并对浮子与浮子室进行强度计算和材料选择后设计出的优选方案；经样机和大量实验证明，本发明所公开的浮子式液位计解决了高温高压或高压低密度介质中液位测量的难题，测量精度高；而且结构非常简单，使用方便，制造及维护成本很低，适用广泛，是一种物美价廉且显示醒目直观的就地指示式仪表，市场需求极大。
[0122]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种浮子式液位计，包括非铁磁性材质的浮子室、铁磁性材质的球形浮子、浮子室外的游标；其特征在于: 所述的游标包括磁钢和一个直线轴承，所述的磁钢固定在直线轴承上，所述的浮子室外平行于浮子室的轴线毗邻固定一根直线导轨，直线轴承穿在直线导轨上，所述的磁钢位于直线轴承和浮子室之间，其磁极正对浮子，直线轴承通过磁钢与浮子之间的磁耦合力实现与所述的直线导轨相贴紧。
2.根据权利要求1所述的浮子式液位计，其特征在于所述的浮子室外毗邻设置一个非铁磁性材料制作的透明的游标室，将游标和导轨及激光灯固定在游标室内。
3.根据权利要求2所述的浮子式液位计，其特征在于所述的游标的上方或下方或侧面固定浮漂后构成一个浮标，或浮漂正中套入直线轴承固定后构成一个浮标，所述的磁钢固定在浮标上，位于浮标与浮子之间，磁极正对浮子，在所述的游标室内充入液体。
4.一种浮子式液位计，包括非铁磁性材质的磁子室、铁磁性材质的球形浮子、浮子室外的游标； 其特征在于: 所述的游标包括磁钢和三个以上的万向轴承及一张与浮子室平行的板，所述的三个万向轴承呈正三角形分布固定在板的正对浮子室的平面上，板上固定有磁钢，磁钢位于板和浮子室之间，其磁极正对浮子，万向轴承通过磁钢与浮子之间的磁耦合力实现与所述浮子室的外壁相贴紧。
5.根据权利要求4所述的浮子式液位计，其特征在于板是圆形的。
6.根据权利要求4所述的浮子式液位计，其特征在于所述的浮子室的外壁自上而下设有一个平行于浮子室轴线的平面。
7.根据权利要求4所述的浮子式液位计，其特征在于所述的游标上的板是方形的，所述的三个万向轴承呈三角形分布固定在板的正对浮子室的平面上，其中的一个万向轴承布置在板的平面中心线的正上方，另外两个万向轴承对称于这个中心线布置在板的下方。其上的磁钢靠近上方的轴承并位于这个轴承的下方。
8.根据权利要求6所述的浮子式液位计，其特征在于所述的浮子室外侧的平面是由相邻的二张对称于浮子室轴线的长条矩形平板组成的，游标上的板下方的二个轴承在磁耦合力的作用下分别与二张板贴紧。所述的二张板具有导电性，二张板之间及二张板与外界是绝缘的。所述的游标上的板是绝缘的，在下方的二个轴承之间安装有光源，所述光源通过导线分别连接下方的二个轴承。
9.根据权利要求8所述的浮子式液位计，其特征在于二张板之一自上而下密集的螺旋缠绕有电阻丝。
10.根据权利要求1或4任一所述的浮子式液位计，其特征在于所述定滑轮固定于浮子室外侧上方，联接绳或联接带绕过定滑轮，两端分别联接所述平衡锤和游标。
11.根据权利要求4所述的浮子式液位计，其特征在于所述的浮子室外毗邻设置一个非铁磁性材料制作的外侧透明的游标室，游标室靠近浮子室的内侧表面是一个平行于浮子室轴线的平面，将游标装入游标室。游标室是密闭的。
12.根据权利要求11所述的浮子式液位计，其特征在于所述的游标的板上远离浮子室的平面上固定浮漂或在游标的下方固定浮漂后构成一个浮标，在游标室内充入液体。
【文档编号】G01F23/72GK104316145SQ201410602259
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】王嘉贤, 李本峰, 章洪恩, 梁有祥, 侯宪华, 王晓日 申请人:大连康维科技有限公司