专利名称：三维传感检测物位计的制作方法
技术领域：
本发明属物位计，特别涉及的是三维传感检测物位计。
在现代化的工业生产中有很多贮料仓及贮液罐，要求测量料位、液位高度及对贮存量消耗量进行检测计量，由于物料存在的环境状态比较恶劣，物料堆积介面极不规则，凸凹不平或料面呈任意倾斜角度，有时会突然下滑堆落坍塌，块状物料在装料时也是颗粒飞扬，有的粉未状物料松软，疏散发泡，伴随送料时粉尘飞扬，物料介面混浊不清，有的液体腐蚀性强，挥发性强，有的液体极易粘附、杂质沉积、结晶、结露。
在恶劣环境下，目前使用的物位计，检测机构的检测器因环境的影响常出现测量误差。
重锤物位计常存在因物料堆积面极不规则，堆落坍塌造成爬锤、埋锤、断线缺点，直至不能使用。
超声波物位计，常存在发射的超声波因松软发泡被物料定量吸收或因颗粒飞扬被散射，造成测量误差。
电容式物位计因物料粘附、杂质沉积、测量电极被脏污，产生附加电容效应，迭加于测量电路中，产生测量误差。
在恶劣环境下使用这类仪表，导致测量误差，失灵、损坏直至不能使用。
本发明目的设计三维传感检测物位计，在物料的恶劣环境状态下，对粉末状松散发泡，粉尘飞扬，介面不清物料，及块状，颗粒状，极易堆落坍塌物料进行物位检测，检测机构的检测器由外探测筒，拖动芯轴，内探测棒，传感器，钢丝电缆等组成，发出物位信号的传感器装设在外探测筒内，外探测筒是密封的壳体，传感器与物料隔离，传感器在拖动芯轴的轴线方向与内探测棒转角摆动方向，相互对应固定安装传感器元件，实现在三维传感方向，发出准确可靠的物位信号，保证检测灵敏、准确，使用寿命长。
本发明是这样实现的设计三维传感检测物位计，包含有检测、传动、计数机构，表壳组成，它由外探测筒(1)、内探测棒(2)、导向套筒(3)、拖动套筒(4)、拖动芯轴(5)、球面支点(6)、三维传感器(7)、柔性套(8)、钢丝电缆(9)、钢丝管(9-1)、导线(9-3)、鼓型销套(9-4)、凹型支座(10)、托盘(11)、压盘(12)、卷轮(17)、滑触器(18)、减速机(19)、电机(20)、凸阶移动座(21)、限位开关(22)、计数器(23)、表壳(24)等组成，检测机构其特征在于三维传感探测器由柔性套(8)一端与外探测筒(1)固定连接，另一端与拖动芯轴(5)固定连接，连接成一个密封的壳体，柔性套形状可以是曲型密封套，也可以是密封垫圈。拖动芯轴(5)与拖动套筒(4)固定连接为一体，拖动套筒(4)装入导向套筒(3)内孔，拖动芯轴(5)与拖动套筒(4)延孔线性移动，导向套管(3)与外探测筒(1)固定连接为一体，内探测棒(2)经球面支点与拖动芯轴下端面上连接，球面支点是活动支点，内探测棒(2)可绕活动支点转角摆动，在拖动芯轴与内探测棒上，三维传感器的传感元件互相对应安装，轴线方向安装传感元件，转角摆动方向安装传感元件，由钢丝绕成的钢丝管(9-1)从鼓型销套(9-4)内孔穿过，导线(9-3)从钢丝管内穿过，钢丝管连同鼓型销套衬于钢丝绳(9-2)内，组成钢丝电缆(9)，其一端固定在拖动芯轴上端内孔中。
本发明特点(1)设计的三维传感探测器，实现在三维传感方向发出料面信号，传感器元件线性位移，转角摆动位移，保证探测器接触到凸凹不平或呈任意倾斜角度料面，及松散发泡等物料时都能准确可靠发出料面信号，三维传感器装在外探测筒内部，传感元件与物料隔离，不会粘污，探测器密封、防潮、防水，粉尘不能浸入，不会产生测量误差。
(2)传输信号的导线从钢丝绳内部穿过与物料隔离，导线不会被物料磨损与损伤，料面信号传输可靠。
(3)三维传感探测器的外壳形状、长度、体容积按所测物料的粒度、密度不同而改变，适用于各种恶劣环境的料仓。
以下结合附图和实施例对本发明进一步介绍
图1本发明传动原理2本发明在料仓上安装3本发明三维传感探测器剖视4本发明正面结构示意5本发明左侧结构示意中标号名称1、外探测筒2、内探测棒3、导向套筒4、拖动套筒5、拖动芯轴6、球面支点7、三维传感器 7-1、绝缘环7-2、铜环接点 8、柔性套 9、钢丝电缆9-1、钢丝管9-2、钢丝绳9-3、导线 9-4、鼓型销套 10、凹型支座11、托盘 12、压盘、 13、锁紧螺母 14、调整凸盘15、压紧螺丝 16、锥型压套 17、卷轮 18、滑触器19、减速机 20、电机 21、凸阶移动座 22、限位开关23、计数器 24、表壳 25、料仓本发明具有车，钳，铣，刨，磨加工设备的工厂，用常规机械加工工艺均可制造。实施例1图1示出了三维传感检测物位计的主要零件传动关系。
三维传感探测器，它由外探测筒(1)，内探测棒(2)，导向套筒(3)，拖动套筒(4)，拖动芯轴(5)，球面支点(6)，三维传感器(7)，柔性套(8)组成，柔性套(8)是曲型橡胶套，也可是密封垫圈，一端与外探测筒(1)固定连接，另一端与拖动芯轴(5)固定连接，连接成一个密封的壳体，拖动芯轴(5)与拖动套筒(4)固定连接为一体，拖动套筒(4)装入导向套筒(3)的内孔，拖动芯轴(5)与拖动套筒(4)延孔线性移动，导向套管(3)与外检测筒(1)固定连接为一体，内检测棒(2)经球面支点与拖动芯轴下端面上连接，球面支点为活动支点，内探测棒(2)可绕活动支点转角摆动，三维传感器的传感元件成对互相对应安装，轴线方向安装两对传感元件，转角摆动方向安装一对传感元件，在三维传感方向接通与断开，发出接点信号，传动机构包含有卷轮(17)、滑触器(18)、减速机(19)、电机(20)、凸阶移动座(21)、限位开关(22)，电机(20)与减速机(19)主动轴连接，减速机输出轴一端固定安装卷轮(17)与滑触器(18)，另一端轴园柱面上有螺纹，凸阶移动座(21)座孔有螺纹，两螺纹相啮合套在轴上。轴正、反转动时，凸阶移动座左、右移动，使限位开关动作，控制高、低极限位，钢丝电缆一端固定在拖动芯轴上端孔内，另一端盘卷在盘轮(17)上，信号导线一端对应焊在三维传感探测器传感元件的铜环上，另一端对应焊接在滑触器(18)上，未端轴头固定安装计数器(23)，测量开始传动机构工作，三维传感探测器随钢丝电缆释放而下降，计数器计量钢丝电缆长度，三维传感探测器与物料面垂直或任意倾斜角度接触时，其内三维传感器动作，发出料位接点信号，探测器反向提升，计数器读出测量料面高度，实现物位测量。
图2示出了三维传感检测物位计在料仓上的安装方式。
图3、图4、图5示出三维传感探测物位计由检测、传动、计数机构及表壳组成，检测机构的外探测筒(1)是一个中空的薄壁壳体，上端口与导向套筒(3)焊接成为一体，导向套筒上端孔有螺纹，拖动芯轴(5)是一个阶梯状中空的凸缘轴，上端的内孔有螺纹，外园柱面上有螺纹，中部有凸缘两侧有止推端面，钻一个过线孔，下端轴头园柱面有螺纹，底端封口，钻两个出线孔，托盘(11)内孔有螺纹，与拖动芯轴(5)螺纹连接固定为一体，柔性套(8)是曲型橡胶套，也可是密封垫圈，曲型橡胶套一端套在托盘(11)的外园柱面上，压盘套在轴上压住橡胶套，再用锁紧螺母(13)锁紧，橡胶套一端被固定在拖动芯轴上，一端套在凹型支座(9)上端外园面上，凹型支座下端有螺纹，经螺纹连接橡胶套的另一端被压紧在外探测筒(1)上端面上，连接成一个密封的壳体，拖动芯轴(5)下端螺纹与托动套筒(4)上端内孔螺纹拧紧固定为一体，内探测棒(2)装在拖动套筒(4)内，用球面支点(6)与拖动芯轴(5)活动连接为一体，调整凸盘(14)内孔螺纹，与拖动芯轴螺纹连接，装在托盘(11)下面与凹型支座(10)相对，铜环接点(7-2)固定在绝缘环(7-1)上组成传感元件的环型接点，在调整凸缘(14)与凹型支座固定一对对应的环型接点，在凹型支座下端面与拖动芯轴凸缘上端面固定一对相对应环型接点，在拖动套筒(4)下端孔与内探测棒(2)固定一对相对应环型接点，三对环型接点组成三维传感器(7)，导线分别对应焊在铜环接点上，在上、下及左、右方向，接点都能接通与断开，细钢丝绕成钢丝管(9-1)，从鼓型销套(9-4)内孔穿过，信号导线(9-3)从钢丝管中穿过，都衬于钢丝绳(9-2)内部，组成一根钢丝电缆(9)，在对应鼓型销套处，钢丝电缆亦成鼓型，将锥型压套(9-4)相对套在两侧，装入拖动芯轴上端内孔中，用压紧螺丝(15)压紧，将钢丝电缆固定在拖动芯轴上端内孔中，传动机构包含有滑触器(18)，减速机(19)，电机(20)，凸阶移动座(21)、限位开关(22)，电机(20)与减速机(19)主动轴连接，减速机输出轴一端固定安装卷轮(17)与滑触器(18)，另一端轴园柱面上有螺纹，凸阶移动座(21)座孔有螺纹，两螺纹相啮合套在轴上。轴正、反转动时，凸阶移动座左、右移动，使限位开关动作，控制高、低极限位，钢丝电缆另一端盘卷在盘轮(17)上，信号导线对应焊接在滑触器(18)上，未端轴头固定安装计数器(23)，表壳由上壳盖与底座组成，底座与料仓固定连接。
权利要求
1.三维传感探测物位计，它由外探测筒，拖动芯轴，内探测棒，三维传感器，钢丝电缆，传动机构，计数器等组成，其特征在于三维传感探测器的外探测筒与拖动芯轴，通过连接组成一个密封的壳体，内探测棒与拖动芯轴活动连接，装在壳体内，在拖动芯轴、内探测棒上，分别安装三维传感器的对应传感元件，导线衬于钢丝绳内组成钢丝电缆，其一端与拖动芯轴上端固定连接。
全文摘要
本发明是三维传感检测物位计,它主要由检测,传动,计数机构及外壳组成,它的三维传感探测器具有在轴线位移、转角位移方向,发出三维传感信号特点,三维传感探测器由外探测筒与拖动芯轴通过连接组成一个密封的壳体,内探测棒与拖动芯轴活动连接,装于壳体内,在拖动芯轴、内探测棒上安装三维传感器对应传感元件,导线衬于钢丝绳内组成钢丝电缆,信号由钢丝电缆送出,一端与拖动芯轴上端孔固定连接,本发明特别适用于粉尘飞扬、松散发泡、堆落坍塌、粉状、块状恶劣环境料仓的物位测量。
文档编号G01F23/22GK1278060SQ9911302
公开日2000年12月27日 申请日期1999年6月18日 优先权日1999年6月18日
发明者杨贵水, 张月霜 申请人:杨贵水