专利名称：自力式液体控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自力式物位仪表，用于动态自动控制储液容器中的液体液位。
背景技术：
早期液体液位靠人工目视监测，如玻璃管、量尺或浮子滑轮重锤组合等，不足之处是技术方案为非自动化技术，不适应现代化大工业自动化的需要。
现有液体液位多数利用电测技术来监测，先进的有超声物位计、微波物位计、电导法、电容法、光纤监测法等，不足之处是必须用电和能源驱动，罐旁仪表与控制室必须用电缆或光缆连接，仅起耳目监测作用，没有执行器功能，工艺复杂、维修保养麻烦、成本高，不适应易燃、易爆危险品储液环境的安全要求，关键时有失灵，稍有疏忽或故障，就会导致储液超限溢冒事故，造成能源浪费，环境污染，引发意外火灾和人身伤亡等重大安全事故。
在CN2194009Y中公开了一种动态大流量液体液位自动控制装置，它的目的是提供一种动态大流量液体液位自动阀门，构成包括阀体、阀门和浮子，其不足之处是阀门5，6在漏盖7上，导致阀位处于不稳定状态，重复使用过程中，经液流的冲击及其它物理因素的干扰，造成阀门扁移而发生误动作，工作不可靠；截流时产生严重的水击现象，损害管路设备；阀口液体喷溅，用于易燃、易爆危险性油品时，易产生静电，导致意外火灾，使用不安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种更加灵敏准确、方便可靠、无需用电、不耗能、防静电、防水击、本质安全、维修量少的自力式、集监测与执行于一体化的液体液位自动化控制仪表，且提供相关信号检拾联锁结构，实现远传联网、自动关停泵阀，在储液容器动态储液过程中，防范超越安全限位形成事故，特别对易燃、易爆、毒腐性的液体危险品，有效防范超限溢冒形成的能源浪费和环境污染，及由此引发的火灾和人身伤亡事故。
本发明是这样实现的，一种自力式液体控制装置，包括壳体、阀口、阀芯、浮体和输液管道，其特征是a，壳体内装有护芯罩，护芯罩上有制导构造，护芯罩内装有阀芯，阀芯上有与制导构造相适配的导向器；壳体外、阀口上方装有护芯罩，护芯罩上有制导构造，护芯罩内装有浮动阀芯，浮动阀芯上有与制导构造相适配的导向器；护芯罩与阀口、壳体间有液体通过间隙，阀芯通过穿过阀口的绳链及浮动阀芯、连动器与浮体相连接，或者
b，壳体内装有护芯罩，护芯罩上有制导构造，护芯罩内装有阀芯，阀芯上有与制导构造相适配的导向器，护芯罩与阀口、壳体间有液体通过间隙，阀芯通过穿过阀口的连动器与浮体相连接，或者c，壳体外、阀口上方装有护芯罩，护芯罩上有制导构造，护芯罩内装有浮动阀芯，浮动阀芯上有与制导构造相适配的导向器，护芯罩与阀口、壳体间有液体通过间隙，或者d，壳体内装有护芯罩，护芯罩上有制导构造，护芯罩内装有阀芯，阀芯上有与制导构造相适配的导向器，护芯罩与阀口、壳体间有液体通过间隙，导向器穿过壳体底部的孔洞与浮体相连。
提供了一系列自力式液体液位控制装置技术方案，a为高、低液位双向控制，b为高液位控制，c为低液位控制，d为可移动插入式高液位控制。
应用护芯罩的积极效果是(一)保证液体流动通畅；(二)流动的液体不干扰阀芯；(三)将阀芯简化成一个特征零件，安装灵活、可靠；(四)阀芯与阀口间形成倒置的旋流、旋涡，使阀芯动作时快速、准确；(五)为壳体上的输液管道多向安装提供了前提；护芯罩上的制导构造与导向器是成对构件，可互为管、杆(管)，孔、杆(管)，槽轨，活页或其它导向运动结构，积极效果是确保阀芯定位良好，动静受导，阀位不受液流和其它物理因素干扰，灵敏可靠。
壳体或阀芯上有安全限压构造，该构造可为安全阀、泄压孔或其它限压结构，防止管路在动态截流时产生的水击对设备的破坏，最好做成螺栓状，装在壳体底面，兼具排污作用，且便于检修。连动器为硬质杆管、链索、柔绳或三者的组合，多种选择，灵活方便，调节连动器的长度，即可控制液位高度。壳体底面或者侧面有对外连通的输液管道，多种角度安装，使得实施更为方便适用。浮体可以是单个或多个浮体组合。储液容器可以是立罐、卧罐、槽车和水箱等。
壳体外、阀口上有导流器，管端可截成斜面，最好侧壁多孔，有利于液体向周边均匀扩散，减消静电，避免喷溅和旋流。
导流器连通储液容器，上有让连动器变向的滑轮。壳体可以水平至垂直中的多种角度安装于输液管上，置于储液容器内部或外部，置于内部为优。
壳体或输液管道与储液容器相连，壳体(或部分壳体)、连动器和浮体(或浮动阀芯)可在储液容器内，安全防冻。储液容器可用导管连通其它储液箱罐，成为连通器，在此，储液容器可以作为液位标定、指示器使用。
浮动阀芯密度小于储液密度，便于自浮，阀芯有一定自重，重量大于浮动阀芯的浮力，以便于靠其自重下沉开阀，再由浮体的浮力上浮关阀。阀芯或浮动阀芯与阀口的截流接触面为相互密封面，其中一面最好有弹性密封材料，以便于阀门密封。
动态输储液体时，储液容器内的液体是/否到达液位限位设定，在浮体或浮力作用下的阀芯、浮动阀芯作出相应的截流/非截流动作，从而引起输液管内液体压力高/低的变化，发生压力阶跃信号，发现该阶跃信号与液体限位设定密切相关，由装于输液管上的压力敏感元件检拾出来，压力敏感元件连有变换和ON/OFF信号，联锁与自动控制相关设备的开/关状态，或者输液管内液体流量无/有的变化，发生流量阶跃信号，发现该阶跃信号与液体限位设定密切相关，由装于输液管上的流量敏感元件检拾出来，流量敏感元件连有变换和ON/OFF信号，联锁与自动控制相关设备的开/关状态。
为得到更加积极效果，相关设备、压力敏感元件或流量敏感元件和ON/OFF信号，可组合成一体化结构。其中压力敏感元件可以是弹簧管、波纹膜盒或其它测压系统，流量敏感元件可以是流量孔、板或其它测流系统，装在输液管上，变换输出的ON/OFF信号为电接点常开/常闭开关或无触点开关，可用电接点压力表替代；相关设备为继电器、接触器、电磁阀、声光报警器、电脑或通讯器材等。最好是电磁阀，其上带有类似接触器那样的自补电触点，弹簧管，电接点开/闭切换开关，调整工作参数的调整装置和指示装置，接纽和接线盒，组装在一外壳内，组成机电一体化装置，便于实施和控制。
本发明相比现有技术具有如下的优点(一)结构简洁，维护简单，灵敏准确，方便可靠，性价比好。
(二)功能强大，既能单向控制高液位或低液位，也能双向控制高液位和低液位，进出液共管，不用人工值守，不须用电，不耗能，防静电，防水击，自力式，自动化，动态限位，无电截流，本质安全。
(三)安装适用范围广，既能立式安装，也能卧式安装，还能制成移动式；既能安装于储液容器的底面、侧面或上面，也能安装于内部或外部，无论储液容器大小、高低，还是立、卧、移动车辆都能适用。
(四)适应多种介质，对不同物化性能的液体使用相应适宜的制造材料，可满足各种有机溶液(如汽油、苯类油品)和无机溶液(如酸碱盐溶液(包括水))的仓储安全生产需要。
(五)市场面广，适用子各行各业(工业、军队、民用)的各式各样的储液容器，特别为众多石油库和加油站液态危险品罐槽提供了超前安全管理的技术平台，提高了安全生产系数。
(六)防灾避害强，既可防止储液容器超限抽瘪，又可防止储液超限溢冒，特别对易燃、易爆、毒腐液体，有效防范超限溢冒形成的能源浪费，环境污染，及由此引发的意外火灾和人身伤亡事故！(七)独特的信号检拾联锁结构进一步实现了储液生产过程中，集液位监测与执行截流一体化的同时，发现信号，检拾出来，用于联锁控制关阀停泵，远传联网，声光报警，进一步提高了自动化程度，为仓储生产过程自动控制和安全超前管理，提供了准确可靠的数字信息。
本发明附图的图面说明如下图1是总体技术方案示意图。
图中，1为壳体，12为导流器，14为浮体，13为连动器，16为输液管道，31为输液管，30为储液容器，36为电接点开/闭切换开关，32为敏感元件(压力弹簧管)，33为电磁阀，29为电磁阀自补电触点，34为调整装置，35为指示装置。
图2是高、低液位双向控制结构示意图。
图中，1为壳体，2为导向器，3为制导构造，4为阀芯，5为护芯罩，6为间隙，7为绳链，8为阀口，9为制导构造，10为导向器，11为护芯罩，12为导流器，13为连动器，14为浮体，15为安全限压构造，16为输液管道，17为浮动阀芯。
图3是卧式高液位控制结构示意图。
图中，1为壳体(水平卧式侧面装，也可竖直底装，或两者之间多种角度安装，还可装在储液容器外或内)，25为护芯罩(斜装式)，23为制导构造(与导向器互为活页)，24为阀芯(门式)，22为导向器，8为阀口，19为限压构造(孔眼)，16为输液管道，26为导流器(也可与储液容器底部竖直或倾斜连接，还可以与其它储液箱罐相连通成连通器，参看图4)，14为浮体，13为连动器，27为滑轮(可让连动器变向)，30为储液容器。
图4是连通器式结构示意图。
图中，1为壳体，16为输液管道，38为导流器(上有连动器通过的孔)，14为浮体，13为连动器，30为储液容器(可作为液位指示器形式)，37为储液箱罐。
图5是低液位控制结构示意图。
图中，1为壳体，5为护芯罩，21为制导构造(孔)，2为导向器(杆)，6为间隙，8为阀口，17为浮动阀芯(密度轻于储液)16为输液管道。
图6是插入式高液位控制结构示意图。
图中，1为壳体，20为护芯罩，3为制导构造(管)，18为阀芯，2为导向器(杆)，8为阀口，16为输液管道(可连接到加油鹤管头部，控制油罐车的安全高液位)，28为导流器(可插入油罐内)，14为浮体。
具体实施方式
本发明
以下结合附图及实施例作进一步描述。
参阅图1、图2。
一种自力式液体控制装置，包括壳体、阀口、阀芯、浮体和输液管道，其特征是壳体(1)内装有护芯罩(5)，护芯罩上有制导构造(3)，护芯罩内装有阀芯(4)，阀芯上有与制导构造相适配的导向器(2)；壳体(1)外、阀口(8)上方装有护芯罩(11)，护芯罩上有制导构造(9)，护芯罩内装有浮动阀芯(17)，浮动阀芯上有与制导构造相适配的导向器(10)；护芯罩与阀口、壳体间有液体通过间隙(6)，阀芯通过穿过阀口的绳链(7)及浮动阀芯、连动器(13)与浮体(14)相连。壳体(1)上有安全限压构造(15)，有导流器(12)、输液管道(16)。输液管道(16)与储液容器(30)相连，壳体(1)、连动器(13)、浮体(14)在储液容器内。输液管道(16)连有输液管(31)，其上装有能检拾压力阶跃性变化的敏感元件(32)，敏感元件为压力弹簧管，连有变换和ON/OFF信号，ON/OFF信号为电接点开/闭切换开关(36)，有参数调整装置(34)和指示装置(35)，联锁的相关设备为装在输液管上的电磁阀(33)，其上带有自补电触点(29)，有按纽和接线盒，装在一个外壳内。
进液时，起动泵阀，液体经过输液管(31)、输液管道(16)，进入装置内，通过护芯罩与阀口(8)、壳体(1)间液体流通间隙(6)，经导流器(12)，进入储液容器(30)内。由于护芯罩(5)的保护，其内装阀芯(4)不为液流所动，浮动阀芯(17)在液流作用下，浮起于护芯罩(11)内，各方互不干扰。液体持续打进，液位升高，当到达设定的高位时，浮起的浮体(14)牵引连动器(13)，带动浮动阀芯(17)、绳链(7)，提起阀芯(4)，在液流动力作用及护芯罩(5)上的制导构造(3)和阀芯(4)上的导向器(2)的制导下，阀芯(4)与阀口(8)相会，截断液流，进液态势不除，控制状态不止。壳体上的安全限压构造(15)防止水击过度。出液时，与进液路径相反，当液位降到设定低位时，浮动阀芯(17)下移，在护芯罩(11)上的制导构造(9)和浮动阀芯(17)上导向器(10)的引导下，与阀口(8)相会截流。在液体不到高、低控制位时，按生产需要，液体进、出自由，且可共用输液管道。截流的同时，由于流体动力变化作用，输液管(31)内的液体压力发生阶跃性变化，该变化使得装在输液管(31)上的敏感元件(32)——压力弹簧管的位移发生相应变化，驱动电接点开/闭切换开关(36)，(首次工作之前，用调整装置(34)、指示装置(35)，依据现场要求调校好压力弹簧管的工作参数)，原先闭合的电接点断开，令电磁阀(33)失电关闭(其自带自补电触点(29)也随即断开)断流，原先断开的电接点闭合，起动JL、D声光报警器报警，起动继电器J联锁控制相关的输液泵等其它相关设备。图1中给出了高液位信号联锁结构示意图，虚线框内，带电触点的电磁阀、压力弹簧管、电接点开/闭切换开关、参数调整装置、指示装置及主令按纽和接线盒，装配于一外壳内，组成机电一体化新仪表。
权利要求1.一种自力式液体控制装置，包括壳体、阀口、阀芯、浮体和输液管道，其特征是a，壳体(1)内装有护芯罩(5、11、20、25)，护芯罩上有制导构造(3、9、21、22)，护芯罩内装有阀芯(4、18、24)，阀芯上有与制导构造相适配的导向器(2、10、23)；壳体(1)外阀口(8)上方装有护芯罩(5、11)，护芯罩上有制导构造(3、9、21)，护芯罩内装有浮动阀芯(17)，浮动阀芯上有与制导构造相适配的导向器(2、10)；护芯罩与阀口、壳体间有液体通过间隙(6)，阀芯通过穿过阀口(8)的绳链(7)及浮动阀芯、连动器(13)与浮体(14)相连，或者b，壳体(1)内装有护芯罩(5、11、20、25)，护芯罩上有制导构造(3、9、21、22)，护芯罩内装有阀芯(4、18、24)，阀芯上有与制导构造相适配的导向器(2、10、23)，护芯罩与阀口(8)、壳体(1)间有液体通过间隙(6)，阀芯(4、18、24)通过穿过阀口(8)的连动器(13)与浮体(14)相连，或者c，壳体(1)外、阀口(8)上方 装有护芯罩(5、11)，护芯罩上有制导构造(3、9、21)，护芯罩内装有浮动阀芯(17)，浮动阀芯上有与制导构造相适配的导向器(2、10)，护芯罩与阀口、壳体间有液体通过间隙(6)，或者d、壳体(1)内装有护芯罩(5、11、20)，护芯罩上有制导构造(3、9、21)，护芯罩内装有阀芯(4、18)，阀芯上有与制导构造相适配的导向器(2、10)，护芯罩与阀口(8)、壳体间有液体通过间隙(6)，导向器穿过壳体底部的孔洞与浮体(14)相连。
2.根据权利要求1所述的自力式液体控制装置，其特征是壳体(1)或阀芯(4、18、24)上有安全限压构造(15、19)。
3.根据权利要求1或2所述的自力式液体控制装置，其特征是壳体(1)上有导流器(12、26、28、38)、输液管道(16)。
4.根据权利要求3所述的自力式液体控制装置，其特征是壳体(1)或输液管道(16)，与储液容器(30)相连，壳体或部分壳体、连动器(13)、浮体(14)在储液容器(30)内。
5.根据权利要求4所述的自力式液体控制装置，其特征是储液容器(30)连通储液箱罐(37)。
6.根据权利要求4所述的自力式液体控制装置，其特征是导流器(12、26)上有让连动器(13)改变方向的滑轮(27)。
7.根据权利要求3所述的自力式液体控制装置，其特征是输液管道(16)连有输液管(31)，其上装有能检拾压力或流量阶跃性变化的敏感元件(32)，敏感元件(32)连有变换和ON/OFF信号，联锁与自动控制相关设备。
8.根据权利要求4所述的自力式液体控制装置，其特征是输液管道(16)连有输液管(31)，其上装有能检拾压力或流量阶跃性变化的敏感元件(32)，自动控制相关设备的开/关状态。
9.根据权利要求7所述的自力式液体控制装置，其特征在于敏感元件(32)、ON/OFF信号与相关设备为一体化组合结构。
10.根据权利要求7所述的自力式液体控制装置，其特征是敏感元件(32)为压力弹簧管，ON/OFF信号为电接点开/闭切换开关(36)，有参数调整装置(34)和指示装置(35)，相关设备为装在输液管(31)上的电磁阀(33)，电磁阀上带有自补电触点(29)，有按纽和接线盒，组装在一个外壳内。
专利摘要一种自力式液体控制装置，属于自力式物位仪表，用于动态监控储液容器中的液位，其特征是带有导向器的阀芯安置在带有制导构造的护芯罩内，装在带有阀口的壳体内/外，阀芯通过连动器和传感浮体相连，壳体上有导流器、限压构造、输液管道，实现了自力自动监控储液容器中的液位，特点是不用电，满不溢，抽不瘪，无电截流，本质安全；在无电截流的同时，利用管道内压力、流量阶跃性的变化作为信号源，进一步实现联锁报警、关停泵阀等自动化功能，对管输液体，尤其是易燃、易爆和毒腐性的危险性液体，有效防范其超越安全设定限位形成的能源浪费，环境污染，及由此引发的意外火灾和人身伤亡事故，适用于各行各业液体仓储部门。
文档编号G05D9/02GK2657059SQ0327254
公开日2004年11月17日 申请日期2003年6月17日 优先权日2003年6月17日
发明者费道存, 费玮 申请人:费道存