专利名称：液位及界面传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量大罐里液位及界面传感器。
在测量大罐中装有单一介质(例如油或水)的液位时，或者在测量两种介质(例如油水混装罐)的总液位及油水界面的位置时，由于罐大体高，其液位或界面的位置要随时了解，由人工蹬高捞油的原始方法进行观察是很麻烦的，尤其在冬季，爬梯和罐顶上有油或冰，又冷又滑，是很危险的；况且这种方法所得两种介质之间界面的值误差是很大的，需要一种能产生液位或界面信号的传感器(一次仪表)，然后传送到二次仪表上。二次仪表有的采用运放和数字电路组成，也有的采用单片机进行程序设计进行可计算出其液位或界面的位置。目前应用在这方面的传感器，较为先进的是在每个串联电阻上并联舌簧管装在一个钢管内，钢管外面是浮子环，浮子环里装有对称的永久磁体，利用磁体产生的磁场使舌簧管闭合，可产生一个输出信号传给二次仪表处理。如测量两种介质界面的位置，可用两个比重不同的浮子环，一个浮子环的比重小于界面之上的介质比重；另一个浮子环的比重在两种介质的比重之间，可输出总液面和界面两个位置信号供二次仪表处理和显示。经使用发现上述传感器存在如下不足1．精度不高。其精度取决于两个相邻舌簧管之间的摆放距离，一般在2cm左右。显示数值呈现阶跃式变化。
2．舌簧管最容易出现的故障是当磁场去掉后，舌簧管有不释放的现象出现，造成二次仪表永远显示一个固定液位值，导致检测失败。
3．一旦舌簧管出现故障进行现场更换是相当麻烦的事，从几百个舌簧管中找出失效的舌簧管需要逐个检查才行，比重新安装还困难。
4．由于几百只舌簧管和电阻是焊接在电路板上的，在几百个焊点中一旦出现一个焊点不牢固，则此处的舌簧管就失效，导致精度下降。
本实用新型的目的在于避免上述目前技术中存在的问题，而提供一种精度高、不易出现故障的液位及界面传感器。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来达到被测大罐里安装竖向不锈钢管，钢管里插入有电源的导线和可构成回路的电阻线；该导线与电阻线上套有可构成短路的导体滑块，同时钢管里装有该滑块的滑轨架；钢管上套有产生磁力可使滑块同步滑动的磁性浮子环，该浮子环位于大罐里液位面上，构成液位传感器。当上述大罐里有两种介质液体时，在其界面处于导线、电阻线上另套有和上述滑块相同的下滑块、于钢管上套有可使下滑块同步滑动的下磁性浮子环，构成两种介质之间界面传感器。
上述导线可采用铜导线，可绕成螺旋管状导线，与滑块接触良好。可采用铬铝合金(Cr25Al5)电阻线，可绕成螺旋状电阻线，该电阻线的两端连接导线伸出钢管输出信号。可采用导体片两端制成套、中间凸起的导体滑块，导线与电阻线从导体滑块上两侧套中穿过。由上述技术方案构成大罐里液位和界面传感器，上浮子环随液位升降而升降，并吸引上滑块同步升降，导线通过滑块与电阻线构成回路，回路中的电流随阻值的变化而变化，输出的是变化的电流信号，再传给二次仪表可准确计算出当时的液位。同理，可根据下浮子环及下滑块的升降而计算出界面的位置，实现本设计目的。
本实用新型与上述目前技术舌簧管传感器相比可具有如下优点选用导线与电阻线之间有构成短路的导体滑块套接，其中导体滑块沿滑轨架升降滑动。上述构件都装于密封管里，不会被污染，使导线、电阻线与导体滑块之间接触良好。当密封管上套的磁性浮子环随液位升降时，使导体滑块同步升降；即液位有升降而导体滑块跟随升降，而导体滑块的升降使导线V→导体滑块12→电阻线14→导线S2构成的回路阻值有变化，传给二次仪表的电流值也有变化，从而可计出大罐里液位值，计量精度高于舌簧管传感器；同时在使用过程中导线、电阻线不存在“不释放”的问题，大罐里有液位变化，即有液位信号输出，灵敏度好，因而反映出计量精度高。如果大罐里装的是两种介质，根据介质的比重来设计磁性浮子环的比重，在总液位面和两种介质界面处各设一套磁性浮子环和导体滑块，界面处导体滑块位置的变化，使导线V→下导体滑块15→电阻线14→导线S3构成的回路阻值的变化，传出变化的电流信号可计出大罐里两种介质界面值。由导线和电阻线构成的传感器，结构简单，焊点少，使用可靠，性能稳定，减少维修量。
附
图1是大罐5里安装本传感器示意图；附图2是图1大罐5里传感器结构示意图；附图3,4是图1导体滑块12主、俯视图；附图5,6是图1滑轨架11的主、俯视图；附图7是图2传感器的电路原理图。
以下结合附图将对本实用新型作进一步说明
由图1结合图2所示，大罐5里安装有竖向不锈钢管2，在大罐的顶部予以固定，或通过万向节连接；钢管2下端被封口，上端伸出罐的顶部。在钢管2里插入有电源V的导线13和可构成回路的电阻线14，在导线13和电阻线14上套有可构成短路的导体滑块12；导体滑块12使二线(13,14)有间隔并沿其滑动，在滑动过程中能形成电接触；同时钢管2里装有滑块12的滑轨架11。钢管2上套有产生磁力可使滑块12同步滑动的磁性浮子环3，浮子环3位于大罐5里液位面上，构成液位传感器，对大罐里单一介质可进行液位信号输出。如果大罐5里有两种介质(8,6)时，按同样方式在其界面7处于导线13、电阻线14上套有和滑块12相同的下滑块15、于钢管2上套有可使滑块15同步滑动的下磁性浮子环4；二浮子环(3,4)可根据阿基米德定律来设计，使浮子环3浮在液(总液)位面9上、浮子环4浮在两种介质界面处。
上述导线13可采用铜或不锈钢导线，可绕成螺旋管状，与导体滑块接触良好形成短路连接。电阻线可采用铬铝合金(Cr25Al5)，也可绕成螺旋管状。由图3,4所示，可采用不锈钢导体片，两端制成套16、中间凸起的导体滑块(12,15)，导线与电阻线从导体滑块上两侧套16中穿过。由图5,6所示，滑轨架11可与钢管2同长，分两体扣合成盒，每侧可为“山形”与滑块相配合，滑块在盒里上下滑动。由图7所示，电阻线两端通过导线(S1,S2)与导线13穿出钢管2构成电缆1与二次仪表联接。浮子环(3,4)上镶有磁环10，其磁力可使滑块12或滑块15同步上下滑动。权利要求1．一种涉及测量大罐里液位及界面传感器，包括大罐(5)及大罐(5)里安装的竖向不锈钢管(2)，钢管(2)上套有磁性浮子环(3)，其特征在于a．钢管(2)里插入有电源的导线(13)和可构成回路的电阻线(14)，在导线与电阻线(13,14)上套有可构成短路的导体滑块(12)，同时钢管(2)里装有滑块(12)的滑轨架(11)；b．钢管(2)上套有可使滑块(12)同步滑动的磁性浮子环(3)，浮子环(3)位于大罐(5)里液位面上。c．当大罐(5)里有两种介质液体时，在其界面处于导线(13)、电阻线(14)上套有和滑块(12)相同的滑块(15)、于钢管(2)上套有可使滑块(15)同步滑动的磁性浮子环(4)。
2．根据权利要求1所述的液位及界面传感器，其特征在于可采用钢导线(13)。
3．根据权利要求1所述的液位及界面传感器，其特征在于可采用铬铝合金(Cr25Al5)电阻线(14)，电阻线(14)的两端联接导线(S2,S1)伸出钢管(2)。
4．根据权利要求1所述的液位及界面传感器，其特征在于可采用不锈钢导体片两端制成套(16)、中间凸起的导体滑块(12)，导线与电阻线(13,14)从导体滑块(12)上两侧套中穿过。
5．根据权利要求1或2或4任一项权利要求所述的液位及界面传感器，其特征在于可采用螺旋管状导线(13)。
6．根据权利要求1或3至4任一项权利要求所述的液位及界面传感器，其特征在于可采用螺旋管状电阻线(14)。
专利摘要本实用新型涉及大罐里电阻式液位及界面传感器,它工作性能稳定且精度高。它是在大罐5里装竖向不锈钢管2,钢管2里插入有电源的导线13和可构成回路的电阻线14,导线与电阻线上套有可构成短路的上、下导体滑块(12,15);钢管2里装有滑块的滑轨架11,钢管2外套有产生磁力可使滑块(12或15)同步滑动的上、下磁性浮子环(3,4),浮子环(3,4)位于液位面、界面(9,7)上,构成电阻式液位及界面传感器。
文档编号G01F23/30GK2347145SQ9824070
公开日1999年11月3日 申请日期1998年9月7日 优先权日1998年9月7日
发明者张赓毅, 张夷达 申请人:张赓毅