一种利用电磁感应判断管道内液体深度的传感器的制作方法

1.本发明属于给水管道内液体检测技术领域，具体涉及一种利用电磁感应判断管道内液体深度的传感器。


背景技术：

2.日常工作中，为了检测液管道内的液体流速和压力，通常需要在管道上安装各类水表，但有时管道内液体不一定能充满整个管道，使得测量结果发生偏差；同时，由于管道密闭，判断管道内液体深度或是否满管是很难实现的。


技术实现要素：

3.为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种利用电磁感应判断管道内液体深度的传感器，可检测水平敷设的密闭管道内的液体深度，从而判断管道内液体是否满管。
4.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
5.一种利用电磁感应判断管道内液体深度的传感器，包括外壳，所述外壳左右两端与待检测管道连通，顶部中心位置处设置有圆形孔，所述圆形孔内设置有t型支架；
6.所述t型支架顶端与外壳密封连接，下端圆柱设置于外壳内部空腔内，所述下端圆柱内由上而下依次设置有5个感应线圈；
7.所述t型支架的下端圆柱上套设有叶轮，所述叶轮浮于液面上，叶轮内设置有磁铁；叶轮旋转时，所述磁铁产生旋转磁场，并在5个感应线圈中产生大小不同的感应电流；
8.5个感应线圈的感应线圈1#正极、感应线圈2#正极、感应线圈3#正极、感应线圈4#正极、感应线圈5#正极、感应线圈公共负极通过信号线与液体深度判断装置连接；
9.所述液体深度判断装置包括数据采集模块、数据处理模块、显示模块和供电模块，5个感应线圈中产生的感应电流传送至数据采集模块，并经数据处理模块处理得到管道内液体深度，并发送至显示模块，显示模块通过文字型式或图形方式显示管道内液体深度；供电模块为数据采集模块、数据处理模块和显示模块供电。
10.具体地，所述t型支架与外壳接触位置处设置有密封圈，并通过螺丝和固定螺杆固定连接；
11.具体地，所述t型支架的下端圆柱上设置有两个圆柱凸起，以限制叶轮的上下移动范围；
12.具体地，所述液体深度判断装置设置于外壳外部。
13.本发明的有益效果：
14.1)本发明通过安装一种利用电磁感应判断管道内液体深度的传感器，可判断出水平敷设管道内液体深度，从而确认该管道内液体是否满管或发生气堵，解决了密闭液体管道无法判断里面的液体深度或是否满管，造成管道液体流量和压力检测不准确的难题；
15.2)本发明的传感器结构简单、安装方便，造价便宜，具有广阔的市场应用前景。
附图说明
16.图1为本发明整体结构示意图；
17.图2为本发明液体深度判断装置结构示意图；
18.图中，1-螺丝，2-固定螺杆，3-液体深度判断装置，4-感应线圈1#正极，5-感应线圈2#正极，6-感应线圈3#正极，7-感应线圈4#正极，8-感应线圈5#正极，9-感应线圈公共负极，10-t型支架，11-密封圈，12-磁铁，13-外壳，14-叶轮，15-空腔，16-感应线圈，17-圆柱凸起，18-数据采集模块，19-数据处理模块，20-显示模块，21-供电模块。
具体实施方式
19.下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
20.如图1所示，本发明包括外壳13，外壳13顶部中心位置处设置有圆形孔，所述圆形孔内设置有t型支架10；t型支架10顶端与外壳13密封连接，t型支架10与外壳13接触位置处设置有密封圈11，并通过螺丝1和固定螺杆2固定连接；
21.t型支架10下端圆柱设置于外壳13内部空腔内，下端圆柱内由上而下依次设置有5个感应线圈16；
22.t型支架10的下端圆柱上套设有叶轮14，叶轮14中的空腔15浮力使得叶轮14浮在管道液体液面之上，并随液体深度变化上下浮动，叶轮14内设置有磁铁12；液体流动时，带动叶轮14旋转，从而使得叶轮14中设置的磁铁12绕t形支架10下端的圆柱旋转产生旋转磁场，同一时间在t形支架10下端圆柱内的5个感应线圈16中产生的大小不同的感应电流；t型支架10的下端圆柱上设置有两个圆柱凸起17，以限制叶轮14的上下移动范围。
23.5个感应线圈16的感应线圈1#正极4、感应线圈2#正极5、感应线圈3#正极6、感应线圈4#正极7、感应线圈5#正极8、感应线圈公共负极9通过信号线与液体深度判断装置3连接，液体深度判断装置3设置于外壳13外部；
24.如图2所示，液体深度判断装置3包括数据采集模块18、数据处理模块19、显示模块20和供电模块21，5个感应线圈16中产生的感应电流传送至数据采集模块18，并经数据处理模块19处理得到管道内液体深度，并发送至显示模块20，显示模块20通过文字型式或图形方式显示管道内液体深度；供电模块21为数据采集模块18、数据处理模块19和显示模块20供电。
25.本发明工作原理如下：
26.在水平敷设的液体管道需要检测液体深度的管道位置设置本传感器，传感器管形外壳13与需要检测液体深度的管道连为一个整体，连接处密封；
27.管道内液体深度变化时，叶轮14随液体液面上下浮动，液体流动使得叶轮14旋转，叶轮14靠近中心设置的磁铁1)被带动旋转，形成旋转磁场。旋转磁场在t形支架10的下部圆柱内由上而下依次设置的5个感应线圈16中产生不同大小的感应电流。同一时间，叶轮14内磁铁12与某个感应线圈16水平方向投影面积最大的感应线圈16内的感应电流最大，水平投影面积小的感应线圈16内的感应电流小，水平投影面积为零的感应线圈16内的感应电流趋近于零；
28.5个感应线圈16的感应电流通过感应线圈1#正极4、感应线圈2#正极5、感应线圈3#正极6、感应线圈4#正极7、感应线圈5#正极8、感应线圈公共负极9，共6根信号线，穿过t形支
架10传送至液体深度判断装置3的数据采集模块18；
29.数据采集模块18实时采集5个感应线圈16中产生的不同大小的感应电流，数据采集处理后发送给数据处理模块19；数据处理模块19通过比较同一时间5个感应线圈16的感应电流大小，得到叶轮14所处t形支架10下部的圆柱的上下位置，并得到管道液体深度，并发送至显示模块20，显示模块20通过文字型式或图形方式显示管道内液体深度。
30.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。


技术特征：
1.一种利用电磁感应判断管道内液体深度的传感器，其特征在于：包括外壳(13)，所述外壳(13)左右两端与待检测管道连通，顶部中心位置处设置有圆形孔，所述圆形孔内设置有t型支架(10)；所述t型支架(10)顶端与外壳(13)密封连接，下端圆柱设置于外壳(13)内部空腔内，所述下端圆柱内由上而下依次设置有5个感应线圈(16)；所述t型支架(10)的下端圆柱上套设有叶轮(14)，所述叶轮(14)浮于液面上，叶轮(14)内设置有磁铁(12)；叶轮(14)旋转时，所述磁铁(12)产生旋转磁场，并在5个感应线圈(16)中产生大小不同的感应电流；5个感应线圈(16)的感应线圈1#正极(4)、感应线圈2#正极(5)、感应线圈3#正极(6)、感应线圈4#正极(7)、感应线圈5#正极(8)、感应线圈公共负极(9)通过信号线与液体深度判断装置(3)连接；所述液体深度判断装置(3)包括数据采集模块(18)、数据处理模块(19)、显示模块(20)和供电模块(21)，5个感应线圈(16)中产生的感应电流传送至数据采集模块(18)，并经数据处理模块(19)处理得到管道内液体深度，并发送至显示模块(20)，显示模块(20)通过文字型式或图形方式显示管道内液体深度；供电模块(21)为数据采集模块(18)、数据处理模块(19)和显示模块(20)供电。2.根据权利要求1所述的一种利用电磁感应判断管道内液体深度的传感器，其特征在于：所述t型支架(10)与外壳(13)接触位置处设置有密封圈(11)，并通过螺丝(1)和固定螺杆(2)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种利用电磁感应判断管道内液体深度的传感器，其特征在于：所述t型支架(10)的下端圆柱上设置有两个圆柱凸起(17)，以限制叶轮(14)的上下移动范围。4.根据权利要求3所述的一种利用电磁感应判断管道内液体深度的传感器，其特征在于：所述液体深度判断装置(3)设置于外壳(13)外部。

技术总结
本发明公开了一种利用电磁感应判断管道内液体深度的传感器。现有密闭管道内液体的深度测量或判断管道是否满管是很难实现的。本发明外壳顶部的圆孔内设有T型支架；T型支架顶端与外壳连接，下端圆柱设于外壳内，圆柱内由上而下设有5个感应线圈；下端圆柱上套设有叶轮，叶轮浮于液面，叶轮内设有磁铁；叶轮旋转时，磁铁产生旋转磁场，并在5个感应线圈中产生感应电流；感应电流传送至液体深度判断装置的数据采集模块，经数据处理模块得到管道内液体深度，并发送至显示模块，通过文字型式或图形方式显示液体深度。本发明通可判断出水平敷设管道内液体深度，解决了密闭液体管道无法判断里面的液体深度或是否满管的难题。面的液体深度或是否满管的难题。面的液体深度或是否满管的难题。


技术研发人员：陈作云 张东海 闫宏晔 马刚 弓亚栋
受保护的技术使用者：中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2022.10.13
技术公布日：2023/2/3