液位测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工程测量技术领域，具体涉及一种液位测量装置的设计。
【背景技术】
[0002]液体液位是过程控制的主要参数之一，液位传感器是用来检测液体高度信息的装置，液位测量遍及生产和生活的各个领域，它在工业和日常生活中有着重要而广泛的应用。在化工生产中，它可以用来探测反应缸的液位平面，石油化浆液面，化学储藏罐内的液体平面等；在冶金工业中，可以用来探测制造铸件的管道熔铁平面和连续铸造生产过程中的钢包液位；在石油工业生产和储存以及日常生活中则可用来检测大量的汽油、柴油存储罐中的油位高度等，使它在工业生产和日常生活中起到耳目的作用。
[0003]传统液位测量方式有人工检测尺方法，磁翻转测量法，超声波测量法，恒浮力和变浮力测量法，静压式测量法等方法，但这些传统的测量方法，抗电磁干扰能力弱，测量范围受到结构限制。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为了解决现有技术中传统液位测量方法抗电磁干扰能力弱，测量范围受到结构限制的问题，提出了一种液位测量装置。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种液位测量装置，包括滑轮组、重物组、传感器组、已知溶液、容器以及若干金属线；
[0006]滑轮组包括小直径滑轮和大直径滑轮，两滑轮同轴且直径不同；
[0007]重物组包括测液位重物、平衡重物、校准重物以及测量重物，测液位重物和平衡重物分别由金属线悬挂于大直径滑轮两侧，校准重物和测量重物分别由金属线悬挂于小直径滑轮两侧；
[0008]已知溶液盛放于容器中，校准重物和测量重物均置于已知溶液中；
[0009]传感器组包括第一校准传感器、测量传感器以及第二校准传感器，第一校准传感器安装在悬挂校准重物的金属线上，或者安装在校准重物上，测量传感器安装在悬挂测量重物的金属线上，或者安装在测量重物上，第二校准传感器安装在容器内底部。
[0010]优选地，小直径滑轮上装有减速机构。
[0011]优选地，测液位重物与校准重物悬挂于滑轮组同一侧，平衡重物与测量重物悬挂于滑轮组同一侧。
[0012]优选地，工作时测液位重物置于被测液体中，平衡重物置于空气中。
[0013]优选地，测液位重物和平衡重物质量相同，校准重物和测量重物质量相同。
[0014]优选地，测量重物的质量远小于测液位重物的质量。
[0015]优选地，第一校准传感器为拉力传感器、压力传感器和位移传感器中的任意一种。
[0016]优选地，测量传感器为拉力传感器、压力传感器和位移传感器中的任意一种。
[0017]优选地，第二校准传感器为压力传感器。
[0018]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过两个不同直径的同轴滑轮，在液位变化范围较大的情况下，在被测液体中的重物以及在已知溶液中的重物位移量均较小，从而极大地增加了液位测量范围，并且减小装置体积，本实用新型优选采用光学传感器，有效的改善了传统测量方法抗电磁干扰能力弱的缺点，且本实用新型结构简单，易于实现。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例一提供的液位测量装置结构示意图。
[0020]图2为本实用新型实施例二和实施例三提供的液位测量装置结构示意图。
[0021]附图标记说明:1 一小直径滑轮、2—大直径滑轮、3—测液位重物、4一平衡重物、5—校准重物、6—测量重物、7—第一校准传感器、8—测量传感器、9 一第二校准传感器、10一已知溶液、11一容器。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的说明。
[0023]实施例一:
[0024]如图1所示，本实用新型实施例提供了一种液位测量装置，包括滑轮组、重物组、传感器组、已知溶液10、容器11以及若干金属线。
[0025]其中，滑轮组包括小直径滑轮I和大直径滑轮2，两滑轮同轴且直径不同，通过调整两滑轮的直径比，可以调节整个液位测量装置的测量范围。小直径滑轮I上装有减速机构，以减小小直径滑轮I的转动量，从而避免由于小直径滑轮I旋转圈数过多而导致金属线在其上反复缠绕，这会使小直径滑轮I的有效直径发生改变，并最终引起被测液体液位测量产生误差。
[0026]重物组包括测液位重物3、平衡重物4、校准重物5以及测量重物6。测液位重物3和平衡重物4分别由金属线悬挂于大直径滑轮2两侧，校准重物5和测量重物6分别由金属线悬挂于小直径滑轮I两侧。测液位重物3与校准重物5悬挂于滑轮组同一侧，平衡重物4与测量重物6悬挂于滑轮组同一侧。测液位重物3和平衡重物4质量相同，校准重物5和测量重物6质量相同，并且测量重物6的质量远小于测液位重物3的质量。
[0027]已知溶液10盛放于容器11中，校准重物5和测量重物6均置于已知溶液10中。工作时，测液位重物3置于被测液体中，平衡重物4置于空气中。
[0028]传感器组包括第一校准传感器7、测量传感器8以及第二校准传感器9。本实用新型实施例中，第一校准传感器7为拉力传感器，安装在悬挂校准重物5的金属线上；测量传感器8为拉力传感器，安装在悬挂测量重物6的金属线上；第二校准传感器9为压力传感器，安装在容器11内底部。
[0029]本实用新型实施例所提供的液位测量装置的工作原理及过程如下:
[0030]在液位测量装置未进行液位测量的情况下，第一校准传感器7和测量传感器8的输出量&和F s有如下关系:F 7= F 8o
[0031 ] 将液位测量装置的测液位重物3放入被测液体中，测液位重物3受被测液体浮力作用使液位测量装置平衡被打破，测液位重物3会上升一定高度，同时，测量重物6高度下降，校准重物5高度上升，并且由于两个同轴滑轮的直径不同，测液位重物3、测量重物6和校准重物5位移距离同样具有一定的比例关系(测液位重物3和测量重物6的位移距离比值与两滑轮直径比值成正比关系，测量重物6和校准重物5位移距离相同)，通过已知的测量传感器8输出量F8,就可以精确的得到此时测液位重物3在被测液体中的深度。
[0032]当被测液体液位发生变化时，液位测量装置会达到一个新的平衡状态，此时，同样可以根据已知对的测量传感器8输出量F8精确得到测液位重物3在被测液体中的深度，进而得到液位的变化情况。
[0033]由于校准重物5和测量重物6悬挂在同一个滑轮两侧，因此，其位移量应相等，在已知溶液10不蒸发的条件下，F7+Fs为一个常数，通过F7+Fs输出的变化量，就可以准确校准已知溶液10的蒸发情况，从而校准被测液体液位变化情况。
[0034]粘贴在容器11底部的第二校准传感器9能够测得已知溶液10的液位变化情况，在已知溶液10不蒸发的条件下，被测液体液位的变化不会引起已知溶液10液位发生变化，从而，通过第二校准传感器9的输出变化情况，能够校准由于已知溶液10自身蒸发而导致的测量被测液体液位变化产生误差。
[0035]实施例二:
[0036]如图2所示，本实用新型实施例提供的一种液位测量装置中第一校准传感器7为压力传感器，安装在校准重物5上；测量传感器8为压力传感器，安装在测量重物6上。液位测量装置的其余结构及其工作原理和过程均与实施例一相同。
[0037]实施例三:
[0038]如图2所示，本实用新型实施例提供的一种液位测量装置中第一校准传感器7为位移传感器，安装在校准重物5上；测量传感器8为位移传感器，安装在测量重物6上。液位测量装置的其余结构及其工作原理和过程均与实施例一相同。
[0039]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种液位测量装置，其特征在于，包括滑轮组、重物组、传感器组、已知溶液(10)、容器(11)以及若干金属线； 所述滑轮组包括小直径滑轮(I)和大直径滑轮(2)，两滑轮同轴且直径不同； 所述重物组包括测液位重物(3)、平衡重物(4)、校准重物(5)以及测量重物￠);所述测液位重物(3)和平衡重物(4)分别由金属线悬挂于大直径滑轮(2)两侧；所述校准重物(5)和测量重物(6)分别由金属线悬挂于小直径滑轮(I)两侧； 所述已知溶液(10)盛放于容器(11)中；所述校准重物(5)和测量重物(6)均置于已知溶液(10)中； 所述传感器组包括第一校准传感器(7)、测量传感器(8)以及第二校准传感器(9);所述第一校准传感器(7)安装在悬挂校准重物(5)的金属线上，或者安装在校准重物(5)上；所述测量传感器(8)安装在悬挂测量重物(6)的金属线上，或者安装在测量重物(6)上；所述第二校准传感器(9)安装在容器(11)内底部。2.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述小直径滑轮(I)上装有减速机构。3.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述测液位重物(3)与校准重物(5)悬挂于滑轮组同一侧，平衡重物(4)与测量重物(6)悬挂于滑轮组同一侧。4.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，工作时所述测液位重物(3)置于被测液体中，平衡重物(4)置于空气中。5.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述测液位重物(3)和平衡重物(4)质量相同，校准重物(5)和测量重物(6)质量相同。6.根据权利要求5所述的液位测量装置，其特征在于，所述测量重物(6)的质量远小于测液位重物(3)的质量。7.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述第一校准传感器(7)为拉力传感器、压力传感器和位移传感器中的任意一种。8.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述测量传感器(8)为拉力传感器、压力传感器和位移传感器中的任意一种。9.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述第二校准传感器(9)为压力传感器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种液位测量装置，通过两个不同直径的同轴滑轮，在液位变化范围较大的情况下，在被测液体中的重物以及在已知溶液中的重物位移量均较小，从而极大地增加了液位测量范围，并且减小装置体积，本实用新型优选采用光学传感器，有效的改善了传统测量方法抗电磁干扰能力弱的缺点，且本实用新型结构简单，易于实现。
【IPC分类】G01F23/00
【公开号】CN204854871
【申请号】CN201520565995
【发明人】冉曾令, 吴学忠, 马顺飞
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月30日