游标显示的浮球式液位计制造技术

本发明专利技术涉及游标显示的浮球式液位计，包括浮球室及其内的铁磁性球形浮球、浮球室外的游标、刻度尺、及一根游标导轨；其中，游标包括磁钢、框架和水平固定并套于框架内的滚动系统；滚动系统包括沿圆周表面设有径向凹槽的滚动轮、滚动轴承及轴；所述磁钢位于浮球室与框架之间并固定于框架上靠近所述浮球室一侧面外，所述磁钢的磁极正对所述浮球；游标导轨套于所述矩形框架内位于磁钢与滚动系统之间；滚动系统通过磁钢与浮球之间的磁耦合力实现滚动轮在其凹槽位置沿所述游标导轨上下滚动。本发明专利技术结构简单科学，使用性能可靠、制造容易，成本低，弥补了现有技术的缺陷，有效满足了相关领域的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及液位测量设备，尤其设及一种游标显示的浮球式液位计。
技术介绍
现有的就地指示式液位仪表有玻璃板式、磁翻板（柱）式，浮标式、双色水位计 等。玻璃板式只能近距离目测，覆盖粉尘或被介质污染后目测困难，耐压受到限制。磁翻板 (柱）式结构相对复杂且易出现乱码，另外浮球内的磁钢还存在着高溫退磁的问题，影响其 长期使用，比如：进口的磁浮球液位计，虽然耐高溫，使用4~5年后，因浮球内的磁钢退磁 而不得不更换浮球。双色水位计适用的介质范围窄且耐压亦受到限制。另外，玻璃板式液 位计或者双色水位计不能采取保溫，导致能耗大。 如中国专利化93213461. 0,它的优点是结构简单，提高了溫度使用范围，游标所在 的游标管内的液体对游标的浮力降低了浮子的载荷。但它存在着如下不足：浮子和游标均 为滑动摩擦，导致摩擦系数大，从而使摩擦力大而影响测量的精度和灵敏度，甚至不可用。 运可W从另一中国专利化200910219681.X说明书中的计算结果中看出。 又如中国专利化9923472. 9,它的优点亦是结构简单，提高了溫度的使用范围，但 其同样存在前述专利的不足，即由于摩擦力大而影响测量精度及灵敏度，W至于仪器不可 用。 阳0化]又如中国专利化88218650. 7,它的优点是结构简单，同时将液位指示器（浮标）改 为滚珠，大大降低了摩擦力。它的不足之处在于：1.浮子为滑动摩擦，导致摩擦系数及摩擦 力大，影响到测量的精度和灵敏度；2.浮子内整圈布置磁钢增加了浮子的重量，运势必增 大浮子的体积；3.磁钢的退磁溫度限制了该液位计的使用溫度。 又如中国专利化200410015416. 7,该液位计较好地解决了高压锅炉的应用，但其 磁车需要4个轮等部件，否则游标会偏转或上下晃动而无法使用，运样一则使结构复杂，二 则使磁车重量被增加，进而增加了浮子的载荷，运相当于浮子重量的增加，难W满足在高溫 高压或高压低密度介质场合的使用，远传信号不连续；同时该专利中所述浮子与浮子室之 间滑动摩擦，则存在前述摩擦力大，进而影响测量精度及灵敏度等问题。 上述有些现有的液位计由于表面溫度高，不安全隐患多，如易烫伤人或易燃易爆 介质泄漏时易引起火灾或爆炸。 再如中国专利化200910219684. 3中，所述带浮标的浮子式液位计用于高溫高压 或高压低密度介质的场合，浮标结构显得复杂，使得制造成本趋高。且其零部件多，则故障 率高，影响使用可靠性且导致维修费用高。此外，其浮球内装设磁钢，受制于磁钢高溫退磁 的限制则该浮球的二个半球壳无法采用焊接连接，从而使该浮球制造困难。使用时，磁钢还 存在着高溫退磁的问题。 与之类似，如中国专利化200910219681.X-种就地指示的浮子式液位计存在着 上述相同问题。 再如中国专利申请CN103411652中，公开的浮子是非球形的，其摩擦力大，存在着 与前述专利类似的问题。另，其所述的油标固定器内有轨道，轨道内设置有磁性指示标，磁 性指示标为扇形，运种结构的油标固定器重屯、虽然在下方，但难W保证所述油标固定器是 垂直的，即该油标固定器在多次上下的往返运动中很容易逐渐偏离原有位置。此外， 再如中国专利化201210140345. 8中，所公开的游标上有轴和连杆及重键来保证 游标的重屯、在下方，即便如此，仍然难W保证其上的轴的轴线是水平的，即难W保证游标的 上下运动是垂直的，事实上，其使用过程中会逐渐走偏。在所述液位计量程小的情况下，可 正常使用。一旦其量程很大时，需要费力精屯、调整，否则，跑偏的可能性增大或跑偏的距离 增大，即存在精度或可靠性的问题。另外，游标上的轴和连杆及重键的存在，一则增加了游 标的重量；二则增加了机械摩擦力，影响精度；Ξ则结构更加复杂，并使成本明显增加；四 则零部件多，亦影响其使用的可靠性；五则磁钢的径向磁力不均匀影响精度。 前述中国专利申请CN103411652中所述液位计亦存在着上述类似的问题。 申请人结合近两年的新的相关公开的专利申请进一步研究发现： 如中国技术专利化201420640215. 5中所公开的游标或浮标显示的浮子式液 位计，仍然突出存在如下问题： 1.摩擦力大，滞后明显，精度低：经过多次和多种进口的直线轴承和直线导轨之 间的相对运动试验，直线轴承和直线导轨之间的摩擦力是一个不可回避的问题，国产的直 线轴承和直线导轨之间的摩擦力更大，相应的液位计没有一个是十分灵敏的，精度低，滞后 大。专利技术人经实验证明：上后滞后达3mm，回差达8mm。且直线轴承本身较重，必然增加了游 标的重量，游标重量的增加需更大的磁力来禪合，运进一步增加了机械摩擦力，由此还需浮 球的浮力更大，由此带来更多相关问题。2.成本居高不下：进口的直线轴承每个约50多元， 用侣合金制造的直线导轨每米大约6~7元，进口的每米大约100元，量程大时，在总成本 中占比重较大。运还不包括游标上的其它零部件。3.导轨刚度差，与圆柱形直线轴承相配 的圆柱形直线导轨的刚度随导轨长度的增加而降低，当游标与浮球在磁禪合力的作用下， 导轨会向浮球室方向弯曲，量程大时无法使用。运种导轨不能通过安装附件来提高它的刚 度，否则无法使用。除非用开口直线轴承。若增加导轨的刚度，需增加导轨的直径，运势必 增加直线轴承的重量，运不但进一步增加了机械摩擦力，甚至会由于重量的增加导致浮球 沉入液体中而无法使用。4.导轨接头多，直线导轨与直线轴承的配合精度要求非常高，直线 导轨是经机械精密加工而成的，受制于机械精密加工时对导轨刚度的要求，每一根导轨无 法加工很长，当液位测量的量程大时，需多个导轨联结而成，每根导轨的两端与另外导轨的 联结必须保证精度，运是件困难的事，否则，直线轴承会卡在两根导轨的联结处。若为了增 加导轨的刚度而加大导轨的直径来实现接头的减少，运势必会增加直线轴承的尺寸，进而 增加了游标的重量，运个载荷会使浮球沉入液体，同样使液位计无法使用5轴承无法维修， 直线轴承结构的本身决定了它进入杂质后就很难清理，一旦进入杂质，就必须更新，并由此 进一步增加了成本。 现行的浮筒液位计可用于高溫高压场合，受制于其上电子元件的耐溫，靠近变送 器的部位不允许保溫或同时需要加散热片，导致耗能、易烫伤人等问题的产生。 从欧美等国进口的磁浮球液位计价格昂贵，每台5~10万元。它不但存在着不同 时耐高溫和高压的问题，还存在着高溫场合下退磁的问题，使用几年需更换磁浮球，每次更 换磁浮球时，需进行拆装、更换密封、水压试验、气密试验。每个耐高溫的磁浮子的价格超过 万元。据了解，进口的磁浮球用于高溫场合时，寿命大概4~5年，石化行业的设备大修期 为3年，由此，3年需换一个进口的磁浮球，可见使用该液位计的成本太高。
技术实现思路
鉴于现有技术所存在的上述问题，本专利技术旨在提供一种高精度低成本的浮球式液 位计，其具有更加简单科学的结构，使用可靠、制造容易，弥补了现有技术的缺陷，有效满足 了相关领域的需求。本专利技术的解决方案是运样实现的： 一种游标显示的浮球式液位计，包括浮球室，铁磁性材质的浮球，刻度尺，浮球室 外的游标和一根游标导轨；其特征在于： 所述的游标包括磁钢、框架和水平固定并套于所述框架内的滚动系统；其中 所述滚动系统包括同轴的滚动轮、滚动轴承和轴，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种游标显示的浮球式液位计，包括浮球室，铁磁性材质的浮球，刻度尺，浮球室外的游标和一根游标导轨；其特征在于：所述的游标包括磁钢、框架和水平固定并套于所述框架内的滚动系统；其中：所述滚动系统包括同轴的滚动轮、滚动轴承和轴，所述滚动轮沿圆周表面设有径向凹槽，所述滚动轴承内圈与所述轴配合，所述滚动轴承外圈与所述滚动轮配合并随之转动；所述轴由所述框架支撑固定并平行于地面；所述磁钢固定于所述框架上靠近所述浮球室一侧外部，其磁极正对所述浮球；所述游标导轨套于所述框架内位于所述磁钢与滚动系统之间；通过所述磁钢与浮球之间的磁耦合力，所述滚动轮在其凹槽位置与所述的游标导轨的工作表面贴合并沿所述游标导轨上下滚动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉贤，梁有祥，王晓日，张烁，高臻强，
申请(专利权)人：大连嘉信机电仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21