一种磁力耦合式液位测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种磁力耦合式液位测量装置，其特点是：包括管体，内、外浮子及内浮子位置检测装置；内浮子包括基体、导向臂及反射臂，管体内壁上制有导轨，导向臂上固装有磁环，磁环、导向臂和反射臂设于基体中部；内浮子与磁环的平均密度与管内液体的密度相等；上、下内浮子的反射臂交错分布；外浮子内部装有环状磁铁，外浮子与环状磁铁的平均密度与待检测层的密度相等；管体，内、外浮子均由非磁性、非导磁性材料制作。内、外浮子在磁力作用下相耦合，内浮子沿导轨移动，外浮子带动内浮子运动到待检测层，通过测定内浮子的位置，可得出外浮子的位置；待检测层发生变化时，外浮子的位置始终与其保持一致，检测装置随时作出检测；交错分布的反射臂满足不同分界层的测量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及同一容器中两种或两种以上分层液体的分界面或密度渐变液体的特定密度位置的液位测量装置，特别涉及一种磁力耦合式液位测量装置。
技术介绍
在一些化学反应结束后通常会产生多中液态的物质，将液态物质静置于容器中， 由于产物的密度不同，静置一端时间后会形成明显的分层，对于没有色差的液体不能通过观察确定某一液体所在的位置，就需要通过设备对液体的分界位进行检测，以便于提取使用。目前常用的检测装置有如下几种雷达式液位检测装置、超声波液位检测计、多相界面陈列电容式传感器等。其中雷达式检测装置只能对上层液位作出精确检测，对于液体内部情况的检测，尤其是较复杂的混合液体，其可靠性较低；对于超声波液位检测计，由于在不同介质中声速不同，对于超过两种分层以上的液位检测，无法测量其液位；上述电容式传感器虽然能测量多层液体，但检测精度受限，另外在进行长距离测量时，电路安装复杂，成本较高。专利号为CN200610134061.2，名称为浮力扫描式液位、多相界面检测方法及其检测装置的专利技术专利公开了一种多相液位界面检测方法和检测装置，该专利的检测方法为 垂直往复勻速拉动浮子，在其触及液位或界面，即产生拉力突变，扫描检测其突变时刻，经浮子运行速度与时间的乘积，再与起始位修正，从而得出其准确的液位或界面高度值。实现上述检测方法的检测装置，由信号处理主机、浮子、驱动电机和拉力传感器组成，其总体平均密度大于被测液体密度的浮子具有平面底面，拉力传感器串接于浮子牵拉线上，拉力传感器传感信号经数据传输通道送入信号处理主机，驱动电机的电机控制器开关量信号连接至信号处理主机。上述专利虽能检测被测液体密度变化状态下的液位或界面，检测密度不同、且互不相混的多种液体以及液体、固体并存的多层介质交界面或液位，但由于其检测过程中需要垂直往复勻速拉动浮子以检测在相应界面发生的力平衡的变化，因此对于分界面或密封发生变化的液体，上述专利技术的实时性差，检测时间长。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种操作方便，成本较低， 实时性强，适用于多分界面、多密度的磁力耦合式液位测量装置。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种磁力耦合式液位测量装置，其特征在于包括管体，上、下布置于管体中的数个内浮子，活动套装在管体上与内浮子数量一致的由抗腐蚀性材料制作的外浮子及设于管体开口端的测定内浮子位置的检测装置；所述内浮子包括横截面尺寸小于管体内径的基体，连于基体的导向臂及反射臂，在所述管体内壁上制有与内浮子的导向臂相配合的沿管长方向的导轨，在所述导向臂靠近导轨一端固定安装有磁环，所述磁环、导向臂和反射臂均设于基体的中部；所述内浮子与磁环的平均密度与管体内的液体密度相等，所述上、下布置的数个内浮子的反射臂部分交错分布；所述外浮子内部固装有环状磁铁，所述外浮子与环状磁铁的平均密度与待检测层的密度相等；所述管体、内浮子和外浮子均由非磁性、非导磁性材料制作。本技术还可以采取的技术方案为所述检测装置包括固定在管体上端的支架，固定在支架上的伺服电机，连接于伺服电机输出端的主动轮，同轴设置于管体上方的从动轮，固定设置于从动轮下端与所述内浮子的反射臂对正的激光检测传感器。所述内浮子的基体为橄榄状，其内部制有封闭的腔体。所述管体、内浮子和外浮子均由ABS塑料制作。本技术具有的优点和积极效果是通过在管体内、外分别设置内浮子和外浮子，内、外浮子在磁力作用下相耦合，由于内浮子和磁环的密度与管体内液体密度相等，内浮子沿导轨上下自由移动，在外浮子的带动下，内浮子随其一起运动到待检测的分界层或相应的密度层，通过设在管体上端的检测装置测定内浮子的位置，进而得出外浮子所在的位置；待检测层发生变化时，外浮子的位置始终与待测层保持一致，检测装置随时作出检测；上、下内浮子的反射臂交错布置，便于不同分界层或密度层的测量；检测装置采用伺服电机传动的结构，通过调整电机运行，方便精确的实现不同分界层的测量；内浮子的基体采用内置空腔的橄榄状，可减小内浮子在液体中垂直运动的阻力。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是图1中去掉检测装置的俯视图。图中1、管体；1-1、导轨；2-1、基体；2-2-1、左导向臂；2_2_2、右导向臂；2_3_1、 左反射臂；2-3-2、右反射臂；3、外浮子；4、磁环；5、管体内的液体；6、环状磁铁；7、支架；8、 伺服电机；9、主动轮；10、从动轮；11、激光检测传感器；12、缺口 ；13、凸起。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参阅图1-2，一种磁力耦合式液位测量装置，包括管体1，上、下布置于管体中的数个内浮子，活动套装在管体上与内浮子数量相等的由抗腐蚀性材料制作的外浮子3及设于管体开口端的测定内浮子位置的检测装置；所述内浮子包括横截面尺寸小于管体内径的基体2-1，连于基体的导向臂及反射臂，在所述管体内壁上制有与内浮子的导向臂相配合的沿管长方向的导轨1-1，在所述导向臂靠近导轨一端固定安装有磁环4，所述磁环、导向臂和反射臂均设于基体的中部；所述内浮子与磁环的平均密度与管体内的液体5密度相等， 所述上、下布置的数个内浮子的反射臂交错分布；所述外浮子内部固装有环状磁铁6，所述外浮子与环状磁铁的平均密度与待检测层的密度相等；所述管体、内浮子和外浮子均由非磁性、非导磁性材料制作。上述导向臂包括左导向臂2-2-1和右导向臂2-2-2，从导向的平稳性、受力的均衡性等方面考虑，左、右导向臂最好位于一直线上，左、右导向臂在远离基体的一端设有与上述导轨形状一致的凹口。为减少安装在内浮子上的磁环沿管体的轴向产生漏磁，导向臂在满足内浮子顺利导向的前提下，应尽量使磁环靠近管体的内壁，在本技术中可在导向臂靠近导轨的一端上设置用于装夹磁环的凹槽。从满足使用的角度考虑，每个内浮子上只需设置一个反射臂，但从内浮子受力平衡的角度考虑，反射臂包括左反射臂 2-3-1和右反射臂2-3-2，左、右两反射臂呈直线对称布置于基体上。上述的内浮子位置检测装置可以采用固定在管体上方的多个与待检测内浮子数量一致的检测元件，多个检测元件沿圆周方向布置，与内浮子的反射臂一一对正，采用同时多信号采集的方式。在本技术中，检测装置优选为采用单检测元件的方式，即检测装置包括固定在管体上端的支架7， 固定在支架上的伺服电机8，连接于伺服电机输出端的主动轮9，同轴设置于管体上方的从动轮10，固定设置于从动轮下端与所述内浮子的反射臂对正的激光检测传感器11。具体的，在支架的下端设有与管体的外径一致的凹口，通过将管体上端嵌入到支架的凹口内，可将支架支撑在管体上方。为防止支架沿管体旋转，可在管体靠近上端的位置设置缺口 12，在支架凹口内设置与上述缺口相配合的凸起13，沿管体轴向将凸起嵌入到缺口中，可将支架固定在管体的上方。上述检测装置的工作原理为开启伺服电机使从动轮转动，从动轮带动固定在其上的激光检测传感器旋转，通过旋转不同的角度，使上述传感器对正不同内浮子上的反射臂，就可对不同的分界层或密度层进行精确测量。采用上述激光检测传感器时，激光信号从空气进入管体内的液体时信号会产生一定的衰减，因此为加强反馈信号的强度， 需要将激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种磁力耦合式液位测量装置，其特征在于：包括管体，上、下布置于管体中的数个内浮子，活动套装在管体上与内浮子数量相等的由抗腐蚀性材料制作的外浮子及设于管体开口端的测定内浮子位置的检测装置；所述内浮子包括横截面尺寸小于管体内径的基体，连于基体的导向臂及反射臂，在所述管体内壁上制有与内浮子的导向臂相配合的沿管长方向的导轨，在所述导向臂靠近导轨一端固定安装有磁环，所述磁环、导向臂和反射臂均设于基体的中部；所述内浮子与磁环的平均密度与管体内的液体密度相等，所述上、下布置的数个内浮子的反射臂交错分布；所述外浮子内部固装有环状磁铁，所述外浮子与环状磁铁的平均密度与待检测层的密度相等；所述管体、内浮子和外浮子均由非磁性、非导磁性材料制作。

【技术特征摘要】
1.一种磁力耦合式液位测量装置，其特征在于包括管体，上、下布置于管体中的数个内浮子，活动套装在管体上与内浮子数量相等的由抗腐蚀性材料制作的外浮子及设于管体开口端的测定内浮子位置的检测装置；所述内浮子包括横截面尺寸小于管体内径的基体， 连于基体的导向臂及反射臂，在所述管体内壁上制有与内浮子的导向臂相配合的沿管长方向的导轨，在所述导向臂靠近导轨一端固定安装有磁环，所述磁环、导向臂和反射臂均设于基体的中部；所述内浮子与磁环的平均密度与管体内的液体密度相等，所述上、下布置的数个内浮子的反射臂交错分布；所述外浮子内部固装有环状磁铁，所述外浮子...

【专利技术属性】
技术研发人员：石国贞，
申请(专利权)人：石国贞，
类型：实用新型
国别省市：12