新型浮球液位计的制作方法

文档序号:15414068发布日期:2018-09-11 21:48阅读:819来源:国知局

本实用新型属于液位测量领域,尤其是一种新型浮球液位计。



背景技术:

拉绳位移传感器的功能是把机械运动转换成可以计量,记录或传送的电信号。拉绳位移传感器由可拉伸的不锈钢绳绕在一个有螺纹的轮毂上,此轮毂与一个精密旋转感应器连接在一起,感应器可以是增量编码器,绝对(独立)编码器,混合或导电塑料旋转电位计,同步器或解析器。

操作上,拉绳式位移传感器安装在固定位置上,拉绳缚在移动物体上。拉绳直线运动和移动物体运动轴线对准。运动发生时,拉绳伸展和收缩。一个内部弹簧保证拉绳的张紧度不变。带螺纹的轮毂带动精密旋转感应器旋转,输出一个与拉绳移动距离成比例的电信号。测量输出信号可以得出运动物体的位移、方向或速率。

此类位移传感器有三大缺陷,一是其测量距离有限,因为内部拉绳必须在同一轴上以单层缠绕排布,其大大缩减了使用长度;二是其使用范围有限,因其内部是以发条结构使其自动拉伸,但其拉力并非恒定,测量距离越远拉力越大,在拉力恒定情况下不易使用,然而同时对发条弹性损耗极大,使用寿命会大大缩减,三是因其内部结构复杂其造价成本极高。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种稳定、可靠的新型浮球液位计,解决现有位移传感器的测量长度,使用范围与降低其整体造价的问题。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:

一种新型浮球液位计,包括壳体及安装在壳体内的绕线轮、电机、压力传感器、记米编码器轮、电池及电路板,在壳体内竖向固装一支撑板,在支撑板的正面固装记米编码器轮及绕线轮,在记米编码器轮及绕线轮之间支撑板的正面固装压力传感器,在支撑板的反面固装电机及电路板,电机连接并驱动绕线轮,在绕线轮上缠绕钢丝,钢丝的一端先经过压力传感器、后绕过记米编码器轮,再从壳体底部的线孔穿出与一浮球连接,在壳体内上部通过支架安装电池,壳体的前面板上安装有显示屏、运行按键及启停按键。

而且,所述壳体为长方体,壳体的下部制有管接口,在管接口上对称制有多个固定孔,在固定孔内插入顶丝,通过顶丝与管口连接固定。

而且,所述电路板包括芯片,芯片分别与压力传感器、电机、编码器、电池、显示器、按键通过接口连接,该芯片与外部的信号采集器通过通讯线路连接。

而且,所述的压力传感器包括基座、固定套及滑杆,在基座顶面制有一凹槽,在凹槽内嵌装压敏片,在基座顶面固装固定套,在固定套内套装滑杆的底部,在滑杆的底部两侧对称制有两定位滑块,在固定套上对应两侧的定位滑块制有两滑槽,两定位滑块在两滑槽内滑动,所述滑杆的底部与压敏片接触,在滑杆的顶部制有一长条孔,在长条孔的两侧壁对称制有两轴孔,在两轴孔内穿装一短轴,钢丝经过短轴,钢丝由于液位变化产生的张力通过短轴、固定短轴的滑杆传到压敏片上。

本实用新型的工作原理:

当钢丝绳末端受力时,压力传感器检测到已经达到可以测量的拉力值时,自锁电机开始转动放线,然后钢丝绳经过编码器的测量轮时由编码器测量其位移长度进行保存上传。

本实用新型的优点和积极效果是:

1、本液位计的压力传感器结构设计使得钢丝绳的张力能够准确、稳定地传递到亚敏片上,保证液位计的工作可靠性高。

2、本液位计采用低功耗的芯片,使液位计可以长时间工作,减少换电池的频率。

3、本液位计采用带自锁功能的电机,防止钢丝绳反转,保证本液位计的工作准确度。

4、本液位计配备有控制芯片用于控制电机转速、限定压力传感器受力范围、校准编码器测量精度,同时附有一款液晶显示器,让用户更直观的观察其数据变化。

5、本液位计具有极高的测量精度(0.3mm)和稳定性与极远的测量长度,使其具有很大的适用范围,例如:油位监测,水位监测,工程设备相关部件的位移监测等。

6、本液位计具有较小的体积,极大的重负适用性,降低了后期维护更换的成本。

附图说明

图1为本液位计的外观主视图;

图2为本液位计的内部结构示意图;

图3为压力传感器的结构图;

图4为本液位计的电路框图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种新型浮球液位计,包括壳体1及安装在壳体内的绕线轮14、电机、压力传感器13、记米编码器轮15、电池4及电路板,在壳体内竖向固装一支撑板12,在支撑板的正面固装记米编码器轮及绕线轮,在记米编码器轮及绕线轮之间支撑板的正面固装压力传感器,在支撑板的反面固装电机及电路板,电机连接并驱动绕线轮,在绕线轮上缠绕钢丝10,钢丝的一端先经过压力传感器、后绕过记米编码器轮,再从壳体底部的线孔穿出与一浮球11连接。在壳体内上部通过支架6安装电池,壳体的前面板2上安装有显示屏5、运行按键7及启停按键3。

所述壳体为长方体,壳体的下部制有管接口9,在管接口上对称制有多个固定孔8,在固定孔内插入顶丝,通过顶丝与管口连接固定。在管内投入浮球,浮球底部接触到液面,当液位静止时,浮球处于相对静止状态。此时,钢丝、绕线轮与压力传感器以杠杆滑轮原理构成力平衡,给定静止状态下压力传感器受到钢丝张力阻值为1.6k。

当液位下降时,浮球所受浮力减小,则钢丝上的张力增加,使其拉紧,此时压力传感器的阻值为1.8k,直流电机正向转动输出钢丝绳,钢丝绳通过记米编码器轮,由记米编码器轮检测其输出钢丝绳的长度发送给上方信号采集器。当液位上升时,这个过程相反。

所述电路板包括芯片,该芯片的型号为STM32F030K6T6,芯片分别与压力传感器、电机、编码器、电池、显示器、按键通过接口连接,该芯片与外部的信号采集器通过通讯线路连接。

所述的压力传感器包括基座13-5、固定套13-3及滑杆13-2,在基座顶面制有一凹槽,在凹槽内嵌装压敏片13-6,在基座顶面固装固定套,在固定套内套装滑杆的底部,在滑杆的底部两侧对称制有两定位滑块13-4,在固定套上对应两侧的定位滑块制有两滑槽,两定位滑块在两滑槽内滑动,所述滑杆的底部与压敏片接触,在滑杆的顶部制有一长条孔,在长条孔的两侧壁对称制有两轴孔,在两轴孔内穿装一短轴13-1,钢丝经过短轴。钢丝产生的张力通过短轴、固定短轴的滑杆传到压敏片上。压敏片感知压力的变化,并把压力变化的信号上传到信号采集器。

显示器上可以显示本液位计的工作状态及钢丝绳的上升或下降的米数等数据。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。

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