磁感式液位测量装置及液体储罐的制作方法

本发明总体来说涉及一种液位测量装置，具体而言，涉及一种磁感式液位测量装置。

背景技术：

现有的用于储存液体的容器，例如用于盛储液氧、液氮、液氩、液态二氧化碳及液化天然气(lng)等液体的储罐、罐车等，均配置有液位测量装置，以便获知内部液位高度。现有的液位测量装置均采用电容式液位计，其放置与容器内部，液位变化反应成电容变化，用以监测液位。然而，由于电容式液位计的电容传感器暴露于液体，因此，当液体内存在杂质时，很可能导致其出现短路，导致电容式液位计失灵。并且，当容器内存放低温液体时，电容式液位计也可能出现较大误差，甚至失灵。此为现有电容式液位计存在问题之一。

另外，现有的用于盛放液体的双层容器同样使用电容式液位计进行液位测量。电容式液位计由位于容器内部的电容传感器、连接容器内外壁的引线、外部变送器及显示器组成。由于内外装置由引线连接，在实际使用过程中，引线接口处容易泄漏，造成浪费及安全隐患。并且，该类型液位计制造、组装、检验成本高，工艺复杂。液位计调试复杂，内部传感器为电子元件，易受介质影响而失效，维护过程复杂。

如专利号200820217841.8所涉及的装置，其内部传感器本身结构复杂，制造难度高，密封处多且复杂，在实际使用过程中容器的移动及振动、容器压力变化及介质因素对其有短路、断路等影响，且其引线从容器内引至容器外，接口处容易泄露。且电容式液位计调试困难，需专业人员操作，该类型液位计一旦出现问题，后期维护成本高，需要解剖容器才能进行维护。

因此需要一种可靠的液位计来有效解决上述问题。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明的一个主要目的在于提供一种磁感式液位测量装置，以解决现有的电容式液位计出现的短路问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种磁感式液位测量装置包括浮力机构、感应机构及显示机构。浮力机构包括轨道和浮力件，轨道固定于容器的内部，且轨道下端与容器的底部连接，轨道上端与容器的顶部连接；浮力件与轨道连接，并能够在浮力的作用下沿着轨道的纵向浮动，浮力件带有磁性，且其外表面为非金属材料。感应机构其与液体不接触，感应机构包括本体和多个电路，本体与容器连接，且靠近轨道，本体的两端与轨道的两端位置对应；多个电路沿着本体的纵向设置，每一电路具有一电阻及一磁控开关，电阻值与液位高度值成线性关系。显示机构包括引线和显示器，引线将各电路分别与显示器连通。其中，容器内的液体能够带动浮力件沿着轨道浮动，在浮力件的磁性作用下能够将与其位置对应的电路上的磁控开关关闭，从而将该对应的电路与显示器连通，从而通过显示器显示液位数据。

根据本发明的另一方面，一种液体储罐，包括容器和上述的磁感式液位测量装置。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：与现有的电容式液位计相比，本发明采用磁感式液位测量装置，其感应机构与容器内的液体不接触，并非暴露于液体，因此，本发明不受液体影响，解决现有的电容式液位计的电子元件直接暴露在介质中不稳定、容易短路等问题，确保准确性。且安装调试使用维护简便，解决使用成本高的问题。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解， 并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据本发明的磁感式液位测量装置的第一实施例的示意图。

图2是根据本发明的磁感式液位测量装置的第二实施例的示意图。

图3是根据本发明的磁感式液位测量装置的第三实施例的示意图。

图4是根据本发明的磁感式液位测量装置的感应机构的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

本发明提供一种磁感式液位测量装置，用于检测容器内液体的液位。用于储存液体的容器，例如用于盛储液氧、液氮、液氩、液态二氧化碳及液化天然气(lng)等液体的储罐、罐车等。本发明以以下三个实施例为例进行说明，应当理解，本发明不限于此，本领域技术人员基于权利要求书构想的任意变形均涵盖于本发明的保护范围内。

第一实施例

如图1和图4所示，磁感式液位测量装置包括浮力机构10、感应机构20及显示机构30。

浮力机构10包括轨道11和浮力件12，轨道11固定于容器100的内部，且轨道11下端与容器100的底部连接，轨道11上端与容器100的顶部连接； 浮力件12与轨道11连接，并能够在浮力的作用下沿着轨道11的纵向浮动，浮力件12带有磁性，且其外表面为非金属材料。

感应机构20与容器内的液体不接触，感应机构20包括本体21和多个电路22，本体21与容器100连接，且靠近轨道11，本体21的两端与轨道11的两端位置对应。多个电路22沿着本体21的纵向设置，每一电路22具有一电阻r及一磁控开关k，电阻值与液位高度值成线性关系。

显示机构30包括引线31和显示器32，引线31将各电路22分别与显示器32连通。

其中，容器内的液体能够带动浮力件12沿着轨道11浮动，在浮力件12的磁性作用下能够将与其位置对应的电路22上的磁控开关k关闭，从而将该对应的电路22与显示器32连通，从而通过显示器32显示液位数据。

本发明磁感式液位测量装置通过浮力件与液体接触，在浮力作用下随液体上下浮动，从而触发对应高度的电路导通，并通过显示器显示相应的液位数据。因此，与现有的电容式液位计相比，本发明采用磁感式液位测量装置，其感应机构与容器内的液体不接触，并非暴露于液体，因此，本发明所利用的磁力不受容器内介质的影响，位于容器内部的装置为机械式，可靠耐用，解决现有的电容式液位计的电子元件直接暴露在介质中不稳定、容易短路等问题，确保准确性。且安装调试使用维护简便，连接感应装置和显示器即可使用，无需传统电容式液位计复杂的调试过程，解决使用成本高的问题。

本实施例中，轨道11为中空的，且两端封闭，感应机构20设置于轨道11内部。浮力件12套设于轨道外周，浮力件12可为内置天然磁石的环状圆柱泡沫。磁控开关k可为舌簧管。引线31的一端与感应机构20连接，引线31的另一端穿过容器100的壁部与容器外部的显示器32连接。本实施例中，引线31是从轨道11的上端引出，可在轨道11的上端设置密封盖，避免液体渗入。

轨道、浮力件及感应机构的设置及连接关系不受限制，只要浮力件的磁力能够触发磁控开关即可。

图4是根据本发明的磁感式液位测量装置的感应机构的示意图，其示意性的示出了电路22，然而电路22的数量和排布不限于此。可根据检查需要设置多个电路22的间隔。

其中，液位数据可为液体高度对应的电阻值，显示器为欧姆表。根据预先设定的电阻值与液位高度值成线性关系，可确定与电阻值所对应的液位高度值。

或者，液位数据可为液位高度值，显示机构还包括转换器，其能够根据预先设定的线性关系将电阻值转换为液位高度值，因此可直接获知液位高度的数值。

本实施例使用时，先将感应机构20安装于轨道11内，与轨道11一起竖直安装于容器100内，引线31接出至容器100外部，容器100内充入介质，显示器32即可反应介质高度。

本实施例的轨道11可作引导及感应机构20的作用，其可为且不限于不锈钢管、板等材质，不限于上述弯制等加工方式，其形状不限于此，也可为曲线形等其他非竖直形状。

第二实施例

如图2所示，本实施例中，容器100为双层容器，容器100的壁部包括套设的内壁110和外壁120，感应机构20和显示机构30均位于容器外部。轨道11设置于内壁110，感应机构20的本体21设置于外壁120。本体21覆盖部分外壁120，并与外壁的被覆盖的部分的形状相同。轨道11的两端连接于内壁110，且覆盖部分内壁110，并与内壁110的被覆盖的部分的形状相同，浮力件12能够在轨道11与内壁110之间浮动。本实施例中，内壁和外壁的截面均为圆形，本体21和轨道11的截面均为半圆形。然而，上述结构的形状不限于此，轨道可为任意形状，浮力件可在轨道内浮动，浮力件可为内置永磁体的中空泡沫球。

本实施例中，浮力机构设置于容器内部，而感应机构及显示机构皆设于容器外部，磁感式液位测量装置形成分体式结构，因此显示机构的引线位于容器外，避免了在引线接口处可能出现的泄漏问题，降低了容器的蒸发率。

第三实施例

图3是根据本发明的磁感式液位测量装置的第三实施例的示意图。本实施例与第二实施例的区别在于：轨道11为垂直于容器100，浮力件12套设于轨道12外周。浮力件12可为内置天然磁石的环状圆柱泡沫。

然而，轨道的形状不限于此，其可为竖直或曲线形。

综上所述，与现有的电容式液位计相比，本发明采用磁感式液位测量装置，其感应机构与容器内的液体不接触，并非暴露于液体，因此，本发明不受液体影响，解决现有的电容式液位计的电子元件直接暴露在介质中不稳定、容易短路等问题，确保准确性。且安装调试使用维护简便，解决使用成本高的问题。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。