码盘式磁浮子液位计制造技术

本实用新型专利技术涉及一种液面位置测量装置，是一种磁浮子液位计。主要包括固定管外的磁浮子，固定管内的上、下导轮，联结上、下导轮的滑线，固定在滑线上的滑动磁铁和与上导轮轴联结的增量型或绝对型码盘。磁浮子内设有磁铁，磁浮子随液面而升降，吸引滑动磁铁同步移动，带动滑线位移并使导轮旋转，进而使码盘内的动光栅旋转，从而将线位移量转变成角位移量输出。具有测量精度高、稳定性好、机械结构简单、安装使用方便的特点。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测量装置，更确切地说是涉及一种液面位置的测量装置或液位传感装置。磁浮子液位计是一种测量液体水平面的装置(或传感器)，利用磁浮子随液面升降而升降的现象制作。现有的各式磁浮子液位计包括导轨、滑轮、钢带、重锤等，随着磁浮子移动位置的变化，其重力加速度也发生变化，为避免造成较大的测量误差，因此要设置不同的配重块作补偿，安装、操作、使用都很不方便。本技术的目的是设计一种码盘式磁浮子液位计，插置在液体贮罐内，当贮罐内液相与气相的界面发生变化时，液位计中磁浮子的位置随着气、液相界面的变化而发生上、下位移，并由液位计将磁浮子的线位移量转换成数字编码信号输出，供外接的检测装置换算成液面高度并指示。本技术的码盘式磁浮子液位计，包括磁浮子、滑动磁铁和滑动传感组件，其特征在于还包括有旋转编码器；所述的滑动传感组件包括一封闭式固定管，一对上下设置并通过上、下导轮轴定位的上、下导轮，和环绕在上、下导轮间的滑线；所述的滑动磁铁固定在滑线上，所述的上、下导轮、滑线及滑动磁铁设置在固定管中，所述的磁浮子套置在固定管外，所述旋转编码器的轴与上导轮轴联结。所述的滑动传感组件还包括有套置在导轮轴上的轴承、固定轴承的上轴承座与下轴承座，固定在上导轮轴上的下齿轮和固定在旋转编码器轴上的上齿轮；所述的上齿轮与下齿轮啮合；所述的下轴承座套置在固定管上端口处，所述的下轴承座上开有通孔；所述的上导轮周缘通过通孔伸入固定管上端口内。所述的旋转编码器是绝对型旋转编码器。所述的旋转编码器是增量型旋转编码器。所述的封闭式固定管内还设置有温度传感器。所述的码盘式液位计还包括有防护罩和支座，支座固定在固定管上端口外，防护罩固定在支座上，所述的旋转编码器位于防护罩内。由于套置在固定管外的磁浮子内部设置有永久磁铁，当磁浮子随液面升、降而升、降时，该永久磁铁周围的强磁场吸引固定管内的滑动磁铁同步上、下移动，使滑线移动，从而拖动导轮转动，将线位移转换成角位移，导轮的转动带动旋转编码器(俗称码盘)轴同步转动，再由码盘根据旋转量转换为数字量编码输出。下面结合实施例及附图进一步说明本技术的技术。附图说明图1、码盘式磁浮子液位计结构原理示意图图2、图1中固定管内部结构原理示意图图3、绝对型旋转编码器的结构原理示意图图4、增量型旋转编码器的结构原理示意图图5、码盘式磁浮子中上导轮与码盘的固定结构示意图参见图1、图2，码盘式磁浮子液位计主要包括封闭式固定管107，由上导轮101、下导轮101’、滑线105、轴承103构成的滑动传感组件，套置在固定管107外的磁浮子108，固定在滑线105上的滑动磁铁110，和码盘106(旋转编码器)。上导轮101及下导轮101’分别通过上导轮轴102及下导轮轴102’定位在固定管107两端，轴联结器104将上导轮轴102与码盘106的轴连接在一起，滑线105则联结上、下导轮101、101’。磁浮子108内设有永久磁铁109，当磁浮子108随贮液罐内的液面升、降时，滑动磁铁110因异性相吸现象而同步升、降，引起滑线105位移并带动上、下导轮101、101’转动，最终通过码盘轴驱动码盘106内的动光栅转动，从而将滑动磁铁110的线位移量转换成码盘的角位移量。例如，当滑动磁铁110位移60毫米时可使码盘恰好旋转一周，即产生360度的角位移量，输出相应的数字编码信号。图中111是设置在固定管107内的温度传感器，可用于实时检测贮液罐内的温度。码盘106输出的数字编码角位移信号及温度传感器11 1输出的温度信号分别经信息传输线112、数字接口电路201、模拟接口电路202送微型计算机203，可在键盘204的操作命令下由显示器205显示液位高度、温度等，或由打印机206打印输出。信息传输线112一般采用电缆，但当贮液罐现场严禁烟火，有严格的防爆要求时，须对码盘106进行部分改造及对温度信号作电光转换传输，将电信号转换成光信号并由光缆输出，再在数字、模拟接口电路201、202中作光电转换。光电、电光转换均为成熟的技术，且与本技术主题无关，在此不作详细介绍。参见图3，码盘106可采用绝对型光栅码盘，如日本OMRON公司出品E6CP、E6F型等。主要包括码盘轴31、八位光电晶体管32、动光栅(转盘、圆盘)33、具有八个缝隙的静光栅34和八位发光二极管35。该码盘的主要特点是不管码盘是否旋转，与码盘旋转角度相对应的绝对位置信号以电码形式并行输出，因而不需要计数，总能确认旋转位置；码盘一旦安装完毕，输入转轴31的零位就已确定，经常以零位置为座标原点的旋转角度就以数字编码方式表示，不必调整零点，其零点也不受噪声畸变的影响，在其高速旋转或低速旋转或停电、再供电时，也能正确的读取旋转角度，在由机械转动或振动引起抖动或由开关动作造成电噪声时也能稳定地工作。动光栅33上由外而内设有按分辩率要求设置的4道透光图形，组成8421编码，当动光栅33转动时，发光二极管35的光线有的被动光栅遮挡，有的则穿透过动光栅上的透光图形被光电晶体管32接收，由相应位置处的光电晶体管转换成电流信号，再经整形电路变成按8421编码的数字信号输出。参见图4，码盘106也可采用增量型光栅码盘，如日本OMRON公司出品的E6A、E6B、E6C-C型等，主要包括码盘轴41、光电晶体管42、动光栅(转盘、圆盘)43、具有A相缝(A)、B相缝(B)和零相信号缝(Z)的静光栅44，和发光二极管45。该码盘的主要特点是只在码盘旋转期间输出与旋转相对应的脉冲信号，码盘静止状态时无输出，因此需根据计数输出的脉冲数来检测旋转量；增量式的脉冲信号不能单个识别，所以为了从输入转轴41位置推知其旋转量，要用计数器作累加计算，从而能任意选择其基准位置并能无限制计测旋转量；若发展回路，将发生频度提高2～4倍，还能提高电气分辨率，转一圈发送一次的Z相信号可作座标原点使用。随着码盘轴41的旋转，动光栅43旋转，发光二极管45的光线被动光栅43遮断或穿透过动光栅上的缝隙，穿透光被光电晶体管42接收并转换成电流，经整形后输出相位信号。当采用光纤输出码盘的编码信号时，只需将发光二极管及光电晶体管分别改为光纤，但图3结构的码盘需使用16根光纤，而图4所示码盘只需用6根光纤。参见图5，图中示出上导轮101与封闭式固定管107及码盘106间联结方式的实施结构。固定管107上端管外固定有支座515，支座上通过螺栓516、垫圈517固定防护罩501，将液位计端部的滑动传感组件及码盘等全部罩在防护罩501内。固定弯板511通过螺钉512、垫圈513固定在防护罩501内，弯板511上可固定电路板506，用于制作温度传感器电路。轴承103固定在上、下轴承座507、510间，下轴承座510通过圆柱销514固定在固定管107的上端口处，L型支架503固定在上轴承座507上，码盘106则固定在L型支架503上。上导轮轴102上套置有上导轮101、轴承103和下齿轮504’，码盘106的轴上则固定有上齿轮504，上、下齿轮按1∶1设计且互相啮合。实施时可使上导轮101转一圈，上、下齿轮504、504’也旋转一圈，以便于计算。码盘输出信号及温度传感器输出信号可由接线座518导出。图中505是螺钉，可固定齿轮。本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种码盘式磁浮子液位计，包括磁浮子、滑动磁铁和滑动传感组件，其特征在于：还包括有旋转编码器；所述的滑动传感组件包括一封闭式固定管，一对上下设置并通过上、下导轮轴定位的上、下导轮，和环绕在上、下导轮间的滑线；所述的滑动磁铁固定在滑 线上，所述的上、下导轮、滑线及滑动磁铁设置在固定管中，所述的磁浮子套置在固定管外，所述旋转编码器的轴与上导轮轴联结。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王福双，
申请(专利权)人：王福双，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]