专利名称：一种光电液位计的制作方法
技术领域：
一种光电液位计技术领域[0001]本实用新型属于液位计领域，尤其涉及一种光电液位计。
背景技术：
[0002]目前石油、化工、冶金、医药、食品等行业的罐区的液位测量，使用的液位计大多是伺服液位计，其工作原理是:测量浮子处于被测液体的表面，其上连接有测量丝，测量丝的张力表现为测量浮子所受重力和浮力之合力。当液位变化时，浮子浮态也发生变化，带动测量丝拉紧或放松，引起其上张力的变化。为了保持测量丝的张力不变，需要通过伺服电机收放测量钢丝。此时即可根据伺服电机的转动步数来推算容器内液位的变化。[0003]这种伺服液位计需要通过检测测量丝的固有频率来测量其张力，要求测量丝做的很细(0.5_)，很容易被拉断；测量丝拉断会造成测量系统失灵，留下安全隐患。发明内容[0004]本实用新型的目的在于提供一种光电液位计，旨在解决传统的伺服液位计测量丝容易拉断的问题。[0005]本实用新型是这样实现的，一种光电液位计，包括浮子、传感器、激光编码器、智能主板、手持通讯器和显示板:[0006]所述浮子、传感器安装在待测容器内；[0007]所述智能主板和显示板安装在待测容器外壳上；[0008]所述浮子漂浮在待测容器内的液面上，与传感器的输入端相连；[0009]所述传感器的输出端经过激光编码器连接至智能主板；[0010]所述智能主板的一条输出端与显示板相连，另一条输出端连接至控制室，控制端与手持通讯器相连。[0011]进一步，所述浮子可以为球形浮子或圆柱形浮子。[0012]进一步，所述浮子周围可以安装稳流管或导向钢丝，稳流管或导向钢丝固定在容器外壳上。[0013]进一步，所述传感器是由同心轴、钢带和恒力簧所组成:[0014]所述钢带的一端安装在同心轴上，另一端与浮子相连接；[0015]所述恒力簧的一端安装在同心轴上，另一端与容器外壳相连接；[0016]所述同心轴的端部连接至激光编码器。[0017]进一步，所述激光编码器包括内磁钢轮、外磁钢轮和光电编码器:[0018]所述内磁钢轮安装在同心轴上，位于容器外壳之内；[0019]所述外磁钢轮与内磁钢轮同轴安装，位于容器外壳之外，两者通过磁耦合同步旋转，并由容器外壳实现电气隔离；[0020]所述光电编码器的输入端与外磁钢轮相连，输出端与智能主板相连。[0021]进一步，所述智能主板由数据采集器、微处理器、信号转换器和信号发射器组成:[0022]所述数据采集器的输入端与激光编码器相连，其输出端连接至微处理器；端口连接至显示板，信号发射端口经信号转换器连接至信号发射器；[0023]所述信号发射器连接至控制室。[0024]进一步，所述液位计可以配置置地显示器，安装在待测容器旁的地面上，置地显示器与所述微处理器的信号显示端口相连。[0025]进一步，所述液位计可以配置初始液面检查装置，安装在待测容器外壳上。[0026]本实用新型通过采用恒力簧将液位的变化转化成同心轴的转动角度，进而通过激光编码器转化成脉冲信号，取代了传统伺服液位计中的测量丝，从而提高了测量装置的耐久性，解决了测量丝易断的问题；同时，采用激光编码器使得本仪表测量精度高、工作稳定、安装便捷、维修量小；本仪表可满足单一或多项测量要求，可对罐区内所有罐的液位、温度、压力等进行集中测量、控制、显示及打印报表等，并可根据以上参数实行罐区的自动化计量及数据的上传，从而真正做到了“方便”、“直观”，实现了现代化罐区的智能化管理。


[0027]图1是本实用新型实施例提供的光电液位计的结构示意图。[0028]图2是本实用新型实施例提供的稳流管和导向钢丝的安装示意图。[0029]图中:1、浮子；11、稳流管；12、导向钢丝；2、传感器；21、同心轴；22、钢带；23、恒力簧；3、激光编码器；31、内磁钢轮；32、外磁钢轮；33、光电编码器；4、智能主板；41、数据采集器；42、微处理器；43、信号转换器；44、信号发射器；5、初始液面检查装置；6、显示板；7、容器外壳；8、置地显示器。
具体实施方式
[0030]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0031]图1、2示出了本实用新型实施例提供的光电液位计的结构。[0032]本实用新型是这样实现的，一种光电液位计，包括浮子1、传感器2、激光编码器3、智能主板4、手持通讯器和显示板6:[0033]浮子1、传感器2安装在待测容器内；[0034]智能主板4和显示板6安装在待测容器外壳7上；[0035]浮子I漂浮在待测容器内的液面上，与传感器2的输入端相连；[0036]传感器2的输出端经过激光编码器3连接至智能主板4 ；[0037]智能主板4的一条输出端与显示板6相连,另一条输出端连接至控制室,控制端与手持通讯器相连。[0038]作为本实用新型实施例的一优选方案，浮子I可以为球形浮子或圆柱形浮子。[0039]作为本实用新型实施例的一优选方案，当罐内液体的液面变化比较剧烈时，可按图2在浮子I周围安装稳流管11或导向钢丝12，稳流管11或导向钢丝12固定在容器外壳7上。[0040]作为本实用新型实施例的一优选方案，传感器2是由同心轴21、钢带22和恒力簧23所组成；[0041]钢带22的一端安装在同心轴21上，另一端与浮子I相连接；[0042]恒力簧23的一端安装在同心轴21上,另一端与容器外壳7相连接；[0043]同心轴21的端部连接至激光编码器3。[0044]作为本实用新型实施例的一优选方案，激光编码器3包括内磁钢轮31、外磁钢轮32和光电编码器33:[0045]内磁钢轮31安装在同心轴21上，位于容器外壳7之内；[0046]外磁钢轮32与内磁钢轮31同轴安装，位于容器外壳7之外，两者通过磁耦合同步旋转，并由容器外壳7实现电气隔离；[0047]光电编码器33的输入端与外磁钢轮32相连，输出端与智能主板4相连，待测液位每发生1_的变化量，光电编码器33其就发出I个脉冲信号供智能主板4之用。[0048]作为本实用新型实施例的一优选方案，智能主板4由数据采集器41、微处理器42、信号转换器43和信号发射器44组成:[0049]数据采集器41的输入端与激光编码器3相连，其输出端连接至微处理器42 ；[0050]微处理器42具有信号显示端口和信号发射端口两个输出端口，信号显示端口连接至显示板6，信号发射端口经信号转换器43连接至信号发射器44 ；[0051]信号发射器44连接至控制室。[0052]作为本实用新型实施例的一优选方案，信号发射器44的发射信号可以为模拟信号，数字信号或无线数字信号。[0053]数字信号可以通过Modbus通讯实现，当罐区现场使用多台光电液位计，并且仪表安装比较集中时，可以选用此方式；[0054]无线数字信号可以通过GPRS短信通讯实现，当罐区现场距离仪表控制室很远时，可以采用此方式。[0055]作为本实用新型实施例的一优选方案，当储液罐很高，工作人员不便上罐时可以配置置地显示器8，安装在待测容器旁的地面上，置地显示器8与微处理器42的信号显示端口相连。[0056]作为本实用新型实施例的一优选方案，液位计可以配置初始液面检查装置5，安装在待测容器外壳7上。[0057]本实用新型实施例提供的光电液位计的测量是基于浮力平衡的原理而设计的。浮子I同时受到3个力的作用:浮子I的本体重力G、浮力F和恒力簧23的拉力L。液位不发生变化时，3个力的关系为:F+L = G0[0058]当液位下降时，浮子I所受浮力L减小，则钢带22上的张力增加，带动同心轴21旋转；此时恒力簧23放开，拉力F增大，直至F+L = G。同心轴21的旋转角度通过内磁钢轮31和外磁钢轮32的同步旋转传递给激光编码器3，激光编码器3将旋转角度转化为脉冲信号，传递给智能主板4，计算后得到液面的高度值。将液位的高度值变成标准信号后即可通过信号发射器44传输给控制室。[0059]液位计工作前需要通过手持通讯器设定初始液位值；如果容器内初始液位值不易测量，可以通过配置初始液面检查装置5来测量初始液位值。[0060]手持通讯器具有在线操作的特点，可以设定零点和量程范围，自动进行设备识别、自诊断和设备诊断，还可以实现过程变量实时监测显示。[0061]本实用新型通过采用恒力簧23将液位的变化转化成同心轴21的转动角度，进而通过激光编码器3转化成脉冲信号，取代了传统伺服液位计中的测量丝，从而提高了测量装置的耐久性，解决了测量丝易断的问题；同时，采用激光编码器3使得本仪表测量精度高、工作稳定、安装便捷、维修量小；本仪表可满足单一或多项测量要求，可对罐区内所有罐的液位、温度、压力等进行集中测量、控制、显示及打印报表等，并可根据以上参数实行罐区的自动化计量及数据的上传，从而真正做到了“方便”、“直观”，实现了现代化罐区的智能化管理。[0062]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种光电液位计，其特征在于，该液位计包括浮子、传感器、激光编码器、智能主板、手持通讯器和显示板: 所述浮子、传感器安装在待测容器内； 所述智能主板和显示板安装在待测容器外壳上； 所述浮子漂浮在待测容器内的液面上，与传感器的输入端相连； 所述传感器的输出端经过激光编码器连接至智能主板； 所述智能主板的一路输出端与显示板相连，另一路输出端连接至控制室，控制端与手持通讯器相连进行仪表调试。
2.按权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述浮子可以为球形浮子或圆柱形浮子。
3.按权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述浮子周围可以安装稳流管或导向钢丝，稳流管或导向钢丝固定在容器外壳上。
4.按权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述传感器是由同心轴、钢带和恒力簧所组成: 所述钢带的一端安装在同心轴上，另一端与浮子相连接； 所述恒力簧的一端安装在同心轴上，另一端与容器外壳相连接； 所述同心轴的端部连接至激光编码器。
5.按权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述激光编码器包括内磁钢轮、外磁钢轮和光电编码器: 所述内磁钢轮安装在同心轴上，位于容器外壳之内； 所述外磁钢轮与内磁钢轮同轴安装，位于容器外壳之外，两者通过磁耦合同步旋转，并由容器外壳实现电气隔离； 所述光电编码器的输入端与外磁钢轮相连，输出端与智能主板相连。
6.按权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述智能主板由数据采集器、微处理器、信号转换器和信号发射器组成: 所述数据采集器的输入端与激光编码器相连，其输出端连接至微处理器； 所述微处理器具有信号显示端口和信号发射端口两个输出端口，信号显示端口连接至显示板，信号发射端口经信号转换器连接至信号发射器； 所述信号发射器连接至控制室。
7.按权利要求6所述的液位计，其特征在于，所述液位计可以配置置地显示器，安装在待测容器旁的地面上，置地显示器与所述微处理器的信号显示端口相连。
8.按权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述液位计可以配置初始液面检查装置，安装在待测容器外壳上。
专利摘要本实用新型适用于液位计领域，提供了一种光电液位计，包括浮子、传感器、激光编码器、智能主板、手持通讯器和显示板所述浮子、传感器安装在待测容器内；所述智能主板和显示板安装在待测容器外壳上；所述浮子漂浮在待测容器内的液面上，与传感器的输入端相连；所述传感器的输出端经过激光编码器连接至智能主板；所述智能主板的一路输出端与显示板相连，另一路输出端连接至控制室，控制端与手持通讯器相连进行仪表调试。本实用新型通过采用恒力簧将液位的变化转化成同心轴的转动角度，进而通过激光编码器转化成脉冲信号，取代了传统伺服液位计中的测量丝，从而提高了测量装置的耐久性，解决了测量丝易断的问题。
文档编号G01F23/40GK202928662SQ201220641840
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者刘兴海 申请人:辽阳自控仪表有限公司