一种激光液位测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种激光液位测量装置，包括内部设有浮子的导管，导管的底端设有过滤结构，导管通过过滤结构与外部液体连通，导管的顶端连接有全密封的电子仓，电子仓内设有激光器，电子仓与导管连接的侧壁设有透光结构；浮子靠近激光器的一侧设有反射面，浮子远离激光器的一侧设有配重件，激光器的激光发射端和反射信号接收端均朝反射面设置；激光器发射的激光信号穿过透光结构到达反射面，反射面的反射信号穿过透光结构回到激光器。本实施例中激光器设置在全密封电子仓内，对作业现场环境适应能力大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测量领域，具体涉及一种激光液位测量装置，尤其涉及储罐、水利水电、化工、石油管道、城市排污、城市供排水等超高液位检测领域。
技术介绍
现有液位测量主要包括储罐液位测量、水利水电液位测量和城市排水、排污系统液位测量等。储罐液位结合其储存液体密度，计算出储液体积和质量。储罐液位指标是现代化工业生产的重要指标之一。水利水电主要应用于河流、湖泊、海边、水库、船闸、集水井等多方面水位检测，准确水位的指标起到经济运行、安全运行、防洪抗旱、科学调度等重要作用。城市排水系统是处理和排除城市污水和雨水积水的工程设施系统，是城市公用设施的组成部分。城市排水系统规划是城市总体规划的组成部分。在实行污水、雨水分流制的情况下，污水、雨水水位测量起到合理调度排水泵站与排水闸门的作用，污水由排水管道收集，送至污水处理场处理后，排入水体或回收利用；雨水径流由排水管道收集后，就近排入水体。目前液位测量领域的测量手段主要包括投入式技术、超声波技术、磁致伸缩技术和浮子式技术。其中投入式技术的投入式液位传感器是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号。应用安装视图如图1，它包括了投入式液位传感器三种应用形式，左边为深井、水槽，中间为水库、江河、湖泊，右边为储液罐、管道。它们可以代表目前大多数压力式液位传感器安装形式。其中包括压力液位传感器探头、连接电缆、固定安装平面和变送器。投入式液位传感器工作流程：传感器探头采集液位压力通过电缆供电、传输给变送器，变送器将压力物理量变送成电信号(一般为4～20mA/DC1～5V)，以供PLC、采集卡读取。超声波技术的超声波液位传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的。超声波碰到杂质或分界面会产生反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。应用安装视图如图2，它包括了超声波液位传感器三种应用形式，左边为深井、水槽，中间为水库、江河、湖泊，右边为储液罐、管道。它们可以代表目前大多数超声波液位应用安装形式。超声波传感器工作原理：由超声波换能器(探头)发出高频脉冲声波，遇到被测物体(物料)表面被反射折回，反射回波被换能器接收转换成电信号，声波的传播时间与换能器到物体表面两倍的距离成正比。磁致伸缩技术的磁致伸缩液位传感器是采用磁致伸缩原理制造的绝对位置测量传感器。该产品由脉冲电路、波导线、回波信号单元、结构件和保护套管组成。由于采用非接触测量方式，因而被广泛运用在石油化工、食品、水处理、环保、农药、造纸、水库、染料、油压机械等行业设备中。应用安装视图如图3，它包括了磁致伸缩液位传感器三种使用形式，左边为深井、水槽，中间为水库、江河、湖泊，右边为储液罐、管道。它们可以代表目前大多数超声波液位应用安装形式。其中包括浮子、测杆、固定平面和电子仓。磁致伸缩液位传感器工作原理：电子仓内脉冲发生器产生起始脉冲沿波导线传播，当遇到嵌有磁环的浮子时，产生磁致伸缩效应回波回传单子仓。由于脉冲波在波导丝中具有固定的传输波速，起始波与回波传输时间差正比于电子仓与浮子之间距离的两倍，通过计算，可以精确测量液位。浮子式技术的浮子式液位传感器是采用重力平衡原理制造的绝对位置测量传感器。该产品由浮子、配重、钢绳、旋转编码器组成。由于采用的测量方式简单、直观，所以在水利上应用比较广泛。应用安装视图如图4，它包括了浮子式液位传感器三种使用形式，左边为深井、水槽，中间为水库、江河、湖泊，右边为储液罐、管道。它们可以代表目前大多数超声波液位传感器应用安装形式。其中包括浮子、钢绳、固定平面、旋转编码器和配重。当液位变化时，浮子作涨落直线运动，通过钢绳传递给旋转编码器，形成旋转编码器的旋转运动，旋转编码器的值由采集卡或PLC取出以计算当前液位值。现有液位测量装置主要就是以上四种，它们在运用上都存各自的缺陷和问题，具体各方面的表现参数如表1所示。类型盲区最大液位环境影响检测精度可靠性制造工艺超声波0.5-1.2m70m影响大±3mm一般简单投入式0.5m100m一般±5mm高简单浮子式0.5m40m影响大±1cm差简单磁致伸缩0.1m25m一般±1mm高复杂表1
技术实现思路
：本技术的目的是提供一种激光液位测量装置，能够，以克服
技术介绍
中存在的问题。为了实现上述目的，本技术的技术方案为：一种激光液位测量装置，包括内部设有浮子的导管，导管的底端设有过滤结构，导管通过过滤结构与外部液体连通，导管的顶端连接有全密封的电子仓，电子仓内设有激光器，电子仓与导管连接的侧壁设有透光结构；浮子靠近激光器的一侧设有反射面，浮子远离激光器的一侧设有配重件，激光器的激光发射端和反射信号接收端均朝反射面设置；激光器发射的激光信号穿过透光结构到达反射面，反射面的反射信号穿过透光结构回到激光器。较佳地，还包括用于固定测量装置的定位安装件。较佳地，导管与电子仓之间通过法兰连接，定位安装件设置在法兰上。较佳地，过滤结构为过滤腔。较佳地，过滤腔的各个侧壁上均匀布设有数个滤孔。较佳地，浮子的外圆周面与导管的内壁之间为间隙配合，反射面的外缘与导管的内壁之间为间隙配合。较佳地，激光器的电源线通过设置在电子仓上的防水插头连接件与外部电源连接；激光器的电源线信号传输线通过设置在电子仓上的防水插头连接件与外部控制器连接。较佳地，电子仓包覆有隔温材料。较佳地，导管和过滤结构为不锈钢材料制成的导管和过滤结构。较佳地，反射面通过支撑杆连接于浮子的顶部，配重件通过连接杆设置于浮子的底部。本技术的有益效果在于：本技术在使用时，将设置在安装法兰上的定位安装件连接到深井或江河水库的侧壁上，或者连接到储液罐的顶部或侧壁，连接好之后，本装置即定位安装完成，可以开始工作。具有防撞功能的过滤结构也即过滤腔过滤液体杂质，连通外部液位，液体由过滤腔进入导管，使导管内部浮子漂浮，依椐连通器原理各容器中的液面应保持相平，浮子与液体平面保持相对平行，激光到下方浮子顶部的反射面，并接收浮子反射过来的激光官术，精确测量浮子位置，再以有线或无线形式传输给控制器，以达到液位检测的目的。本实施例中激光器设置在全密封电子仓内，对作业现场环境适应能力大大提高。由于加装了具有防撞性能的过滤结构，使得本装置在沙泥、污水、漂浮物等各种水体环境下均可正常工作。本装置采用主体采用全不锈钢结构，具有防水、防尘、防湿、防震等特点，环境的变化对测量没有影响，本专利技术再提高测量作业可靠性的同时，大大降低装置制作和测量作业的成本。附图说明图1为现有投入式液位传感器在深井、江河水库和储液罐中使用的示意图；图2为现有超声波液位传感器在深井、江河水库和储液罐中使用的示意图；图3为现有磁致伸缩式液位传感器在深井、江河水库和储液罐中使用的示意图；图4为现有浮子式液位传感器在深井、江河水库和储液罐中使用的示意图；图5为本技术实施例所述激光液位测量装置的结构示意图；图6为本技术实施例所述激光液位测量装置在深井中的使用示意图；图7为本技术实施例所述激光液位测量装置在江河水库中的使用示意图；图8为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光液位测量装置，包括内部设有浮子(2)的导管(7)，其特征在于：所述导管(7)的底端设有过滤结构(1)，所述导管(7)通过所述过滤结构(1)与外部液体连通，所述导管(7)的顶端连接有全密封的电子仓(10)，所述电子仓(10)内设有激光器(5)，所述电子仓(10)与所述导管(7)连接的侧壁设有透光结构；所述浮子(2)靠近所述激光器(5)的一侧设有反射面(6)，所述浮子(2)远离所述激光器(5)的一侧设有配重件(11)，所述激光器(5)的激光发射端和反射信号接收端均朝所述反射面(6)设置；所述激光器(5)发射的激光信号穿过所述透光结构到达所述反射面(6)，所述反射面(6)的反射信号穿过所述透光结构回到所述激光器(5)。

【技术特征摘要】
1.一种激光液位测量装置，包括内部设有浮子(2)的导管(7)，其特征在于：所述导管(7)的底端设有过滤结构(1)，所述导管(7)通过所述过滤结构(1)与外部液体连通，所述导管(7)的顶端连接有全密封的电子仓(10)，所述电子仓(10)内设有激光器(5)，所述电子仓(10)与所述导管(7)连接的侧壁设有透光结构；所述浮子(2)靠近所述激光器(5)的一侧设有反射面(6)，所述浮子(2)远离所述激光器(5)的一侧设有配重件(11)，所述激光器(5)的激光发射端和反射信号接收端均朝所述反射面(6)设置；所述激光器(5)发射的激光信号穿过所述透光结构到达所述反射面(6)，所述反射面(6)的反射信号穿过所述透光结构回到所述激光器(5)。2.根据权利要求1所述的一种激光液位测量装置，其特征在于：还包括用于固定所述测量装置的定位安装件。3.根据权利要求2所述的一种激光液位测量装置，其特征在于：所述导管(7)与所述电子仓(10)之间通过法兰(4)连接，所述定位安装件设置在所述法兰(4)上。4.根据权利要求3所述的一种激光液位测量装置，其特征在于：所述过滤腔的各个侧壁上...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐传仁，徐传新，王汉兵，周金波，万来宪，王磊，
申请(专利权)人：武汉静磁栅机电制造有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42