弹簧式液位传感器制造技术

属测量类仪表传感器。本实用新型专利技术弹簧式液位传感器采用平面涡卷弹簧与滚桶及探测体，把探测体在浸入液体中引起的重量变化通过拉线传递到滚桶引起簧的变化，并通过磁场把这种变化角度传递到封闭系统外边的指针上或其它显示装置上的一种液位传感器。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术弹簧式液位传感器属测量类仪表传感器。液位类传感器种类极多，一般都造价较高，结构复杂，不同环境应用不同种类仪表。如玻璃式、浮子式、电容式、超声式、雷达式及光纤式等多种多样，但大多数都需经二次仪表转换。无电源显示的的很少，玻璃式虽然可以显示，但电信号转换极为困难，特别是在封闭状态下信号的传递和显示都很困难，尤其在化工领域里，防爆很关键，一种无电源的液位传感器有着独特的应用领域。本技术的目的是提供一种简单可靠，无需电源，就能在封闭的状态下测量液位的一种传感器。这种传感器适用范围广、承压高、便于与封闭系统外电子显示装置对接，也可制成独立显示观测的水位表。本技术的目的是通过下述技术方案实现的。这种液位传感器由外壳构成，其特点是在外壳内的平面涡卷弹簧的里端固定在旋转轴上，弹簧的外端固定在外壳固定销上；旋转轴上固定有滚桶，在滚桶的表面土绕有拉线，拉线的一端固定在滚桶上，另一端与液位探测极连接；滚桶的一端固定有磁铁，在壳体外有与滚桶磁铁相对应的并与滚桶同步旋转的固定外磁铁的圆盘。这种传感器可以解决封闭状态下液位的测量、传递及显示，并具有隔爆性能。该传感器运用了浮力定律、弹簧的弹性定律及磁场力的传递方式。滚桶转动的角度与滚桶表面拉线所连接的探测体的重量成正比，而探测体浸入液体的深度不同所受的浮力不同，也就是探测体浸入液体深度不同滚桶转动的也角度不同，这样就把液位的深度变化转变为角度变化，再利用磁场力将这种角度变化传递到封闭系统外，带动指针显示或连接其它显示方式。附图一是本技术一种实施例的称重原理示意图。图中，①固定销，②平面涡卷弹簧，③旋转轴，④滚桶，⑤探测体，⑥指针，⑦外磁铁，⑧固定外磁铁的园盘，⑨内磁铁，⑩外壳，(11)拉线。附图二是本技术另一种实施例的结构示意图。图中①为固定销，②为滚桶，③为轴，④为磁铁，⑤是与被测液体容器接口，可以是螺纹与法兰；⑥是拉线，⑦为探测体，⑧是弹簧。⑨固定外磁铁的园盘。以下结合附图对本技术进一步描述。这种液位传感器一种实施例的原理见图一，在图一中，②为平面涡卷弹簧，一端通过固定销①固定在外壳⑩上，另一端固定在轴③上，轴可以自由旋转。④是滚桶，表面有一根拉线固定在滚桶的外面，滚桶随轴固定在一起，被拉线(11)所牵引转动。⑦与⑨为磁铁，用以把滚桶转动的角度传递到封闭系统外面的指针⑥上。⑧是固定外磁铁的园盘；⑤为探测体，浸在液体中，拉动滚桶旋转。当液体为水时，拉线受到的拉力为F-πrx2=πr2(Ld-x)即F=P-πr2x可写成F=P-KX，直线方程F与变量x成比例关系，其中，P为探测极重量，x为探测体浸入水的深度，r为探测体的半径。由上式可知，弦所受的拉力随探测极浸入水的深度而变，且当深度越深时，弦的拉力越小。所以，探测体浸入液体中的深度不同，拉线(11)牵引滚桶④转动的力也不同，同时又由于滚桶、轴及螺旋簧的一端固定在一起，所以，滚桶转动时带动轴转动，轴带动弹簧转，而弹簧的另一端固定在外壳上，使弹簧产生变形，而平面涡卷弹簧的弹性由虎克定律可知，与所受外扭力矩大小成正比。由此可知，弹簧的转角与拉线(11)的拉力成正比，而拉线的力由探测体的重量所决定，而重量与探测体浸入液体的深度成比例，由等量代换可知滚桶转角与探测体浸入液体的深度成比例，知道了角度也就知道了液位的深度。附图二是另一种实施例的结构示意图。在这一实施例中外壳内的轴③固定在外壳上不旋转，固定销①固定在滚桶的外圆上，平面涡卷弹簧⑧里端固定在轴③上，弹簧⑧外端固定在滚桶外圆的固定销①上。拉线⑥牵引滚桶转动时，滚桶带动外弹簧转，使弹簧产生变形，其原理与附图一相同。用该种方式测量液位的最大好处是液位可以直接由指针指示出来，角度可以达到360°以上，便于与其它显示装置对接，表头的成本也很低，且简单可靠，可直接插入各种液体中测量。在具体制造中，探测体采用不锈钢管两端焊死以提高浮力，使重量变化量大，提高灵敏度，也可用其它比重比较轻一些的材料，比如磁管、电子棒及铝棒等，但探测体的比重应大于液体比重，即探测体必须能浸入液体中，不至于飘在上面，弹簧采用钟表弹簧即可，线性精度均可，也可用园形不锈钢丝绕制滚桶采用薄壁不锈钢管即可，内部磁铁采用耐高温磁铁，外壳采用不锈钢车制而成，外面磁铁及表针等无特殊要求，采用两块磁铁对应是为了更好的传递力及平衡好一些，拉线最好采用不锈钢金属链，这样线性更好，滚桶长一些防止拉线进入间隙中，其它依生产实际而定。权利要求1.一种液位传感器由外壳构成，其特征在于在外壳内的平面涡卷弹簧的里端固定在旋转轴上，弹簧的外端固定在外壳的固定销上；旋转轴上固定有滚桶，在滚桶的表面上绕有拉线，拉线的一端固定在滚桶上，另一端与液位探测极连接；滚桶的一端固定有磁铁，在壳体外有与滚桶磁铁相对应的并与滚桶同步旋转的固定外磁铁的圆盘。2.如权利要求1所述的液位传感器，其特征在于所述的旋转轴可以固定在外壳上不旋转，使滚桶绕轴旋转，平面涡卷弹簧的内端固定在轴上，外端固定在滚桶的外圆固定销上。专利摘要属测量类仪表传感器。本技术弹簧式液位传感器采用平面涡卷弹簧与滚桶及探测体,把探测体在浸入液体中引起的重量变化通过拉线传递到滚桶引起簧的变化,并通过磁场把这种变化角度传递到封闭系统外边的指针上或其它显示装置上的一种液位传感器。文档编号G01F23/22GK2329956SQ9821192公开日1999年7月21日 申请日期1998年3月13日 优先权日1998年3月13日专利技术者刘学平 申请人:刘学平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液位传感器由外壳构成，其特征在于在外壳内的平面涡卷弹簧的里端固定在旋转轴上，弹簧的外端固定在外壳的固定销上；旋转轴上固定有滚桶，在滚桶的表面上绕有拉线，拉线的一端固定在滚桶上，另一端与液位探测极连接；滚桶的一端固定有磁铁，在壳体外有与滚桶磁铁相对应的并与滚桶同步旋转的固定外磁铁的圆盘。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学平，
申请(专利权)人：刘学平，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]