專利名稱：浮子式碼帶液位計的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于測量儀表，用于檢測容器內(nèi)部的液位高度。
CN85203066提出的實用新型，有三點不足之處第一，由于主測元件為一根與浮子同步升降的鋼碼帶，即二者位移量的比值i＝11，這對于需要檢測零至數(shù)十米大量程的液位計來講，會因鋼碼帶長度的增加而導致制碼誤差的擴大；第二，由于采用的光電攝相器或光導纖維探測器它屬于反射式信號檢測頭，即將發(fā)光元件和受光元件置于鋼碼帶的同一側，通過明暗相間兩種狀態(tài)下的編碼圖形所產(chǎn)生的兩種不同的反射光來代表循環(huán)碼的“1”和“0”兩個狀態(tài)，因此易受溫度和濕度變化的影響，使光電信號收到干擾；第三，刻印在鋼碼帶上的編碼圖形，因摩擦、油蒸汽腐蝕和老化等因素，會出現(xiàn)退色或脫落現(xiàn)象，這也是產(chǎn)生錯碼現(xiàn)象的重要因素之一。
本實用新型的目的，是提供一種性能穩(wěn)定、分辨力好、信息傳輸和自動顯示五位數(shù)字的新型液位計。
本實用新型的目的是以下述方式來實現(xiàn)的在液位計的檢測傳動機構中，通過采用動滑輪變速方式，使一條撓性的編碼帶(包括光電式和接觸式兩種類型)隨著浮子式液位傳感元件的升降而按一定比值移動，編碼帶的移動量與浮子式液位傳感元件直線位移量的比值i＝ 1/(2n) 、n為動滑輪數(shù)。編碼帶在移動的同時，能在任意位置給出一個與浮子式液位傳感元件升降位置相應的編碼(亦即數(shù)字碼)。光電式編碼帶，它是用透光與不透光兩種狀態(tài)代表循環(huán)碼的“1”和“0”兩個狀態(tài)；接觸式編碼帶，它是用導通和截止兩種狀態(tài)代表循環(huán)碼的“1”和“0”兩個狀態(tài)。按著循環(huán)碼的編碼規(guī)律，在編碼帶上面制作數(shù)碼道，其編碼信號，如使用光電式編碼帶，即采用透射式信號檢測頭(包括光纖和光電兩種類型)的檢出方式。接觸式編碼帶則采用接觸式信號檢測頭的檢出方式，檢測信號經(jīng)檢測電路處理由顯示儀顯示出液位高度。


圖1為本實用新型的工作原理圖，它主要由檢測傳動機構中的浮子式液位傳感元件(1)、傳動鋼帶(2)、導向滑輪(3)、動滑輪(4)、編碼帶(5)、導向滑輪(6)、傳動鋼帶(7)、導向滑輪(8)和配重(9)，以及護套(10)、導向鋼絲繩(11)、透射式信號檢測頭(12)或接觸式信號檢測頭(13)、儀表箱(14)、放大鏡觀察孔(15)和固定標尺(16)等部分組成。浮子式液位傳感元件(1)隨著液位變化的同時，通過傳動鋼帶(2)、導向滑輪(3)和動滑輪(4)帶動編碼帶(5)按一定比值移動，例如，在檢測傳動機構中只采用一個動滑輪(4)變速、浮子式液位傳感元件(1)由零位上升至20米位置時，編碼帶(5)的移動量L＝20· 1/(2n) ＝20· 1/(21) ＝10米。編碼帶(5)上面的編碼信號采用透射式信號檢測頭經(jīng)(12)或接觸式信號檢測頭(13)的檢出方式，編碼信息檢測電路處理由顯示儀顯示出液位高度。作業(yè)現(xiàn)場直觀讀數(shù)，通過刻印在編碼帶(5)上面、并與編碼信號相應的刻度數(shù)與固定標尺(16)相配合，由放大鏡觀察孔(15)處直觀讀出液位高度。
為克服浮子式液位傳感元件(1)因升降位置的變化而引起的力不平衡現(xiàn)象，傳動鋼帶(2)和(7)單位長度重量與編碼帶(5)單位長度重量應成一定比值，比值的大小，通過對檢測傳動機構受力分析由計算確定。
配重(9)是用于保證檢測傳動機構中各力的平衡。
圖2是可代替配重(9)功能的恒力彈簧裝置，它主要由碼帶收放輪(17)、盤簧(18)又稱恒力彈簧、盤簧輪(19)和(20)等主要部分組成。浮子式液位傳感元件(1)上升時，編碼帶(5)的張力減少、松弛，使系統(tǒng)受力不平衡，盤簧(18)做相應的收卷，使編碼帶(5)張緊，使系統(tǒng)重新平衡；當浮子式液位傳感元件(1)下降時，編碼帶(5)的張力增大，使系統(tǒng)受力不平衡，這時盤簧(18)反卷，而達到力的重新平衡。
本實用新型提出的透射式信號檢測頭(12)，按其結構形式它包括《透射式光纖信號檢測頭》和《透射式光電信號檢測頭》兩種類型。
圖3是一種《透射式光纖信號檢測頭》的原理方框圖。圖中(21)為發(fā)送光纖束、(22)為接收光纖束、(23)為光纖組合器、(24)為光電式編碼帶。發(fā)送光纖束(21)的發(fā)送端頭(A)和接收光纖束(22)的接收端頭(B)分別置于光電式編碼帶(24)透光孔的兩側、并按一定組合形式在光纖組合器(23)中進行組合排列。光源S發(fā)射的光經(jīng)發(fā)送光纖束(21)至發(fā)送端頭(A)，光束穿過光電式編碼帶(24)的透光孔至接收光纖束(22)的接收端頭(B)，經(jīng)接收光纖束(22)的傳輸至光電接收器G轉成電信號，通過檢測電路處理，由顯示儀顯示出液位高度。
《透射式光電信號檢測頭》與《透射式光纖信號檢測頭》的區(qū)別，就在于光信號不再經(jīng)過光導纖維的傳輸，而是直接將信號檢測頭中的發(fā)光元件和受光元件置于光電式編碼帶(24)透光孔的兩側。
圖4是一種《接觸式信號檢測頭》的原理方框圖。圖中(13)為接觸式信號檢測頭，它主要由與接觸式編碼帶(25)上面的數(shù)碼道(26)相對應的若干個控制電刷(27)組合而成，它是直接將編碼信號以電信號形式傳輸直檢測電路。
權利要求1.一種浮子式碼帶液位計，它主要由浮子式液位傳感元件、傳動鋼帶、導向滑輪、編碼帶、配重或恒力彈簧裝置，再配以一定檢測電路(或光路及檢測電路)等組成，它的編碼帶是隨著浮子的升降而按一定比值移動，并能在任意位置給出一個與浮子式液位傳感元件升降位置相應的編碼，編碼信號由信號檢測頭檢出，經(jīng)檢測電路處理，通過顯示儀顯示出液位高度，其特征在于①在檢測傳動機構中采用動滑輪變速，使編碼帶(5)隨著浮子式液位傳感元件(1)的升降而按一定比值移動；②編碼帶(5)它包括光電式編碼帶(24)和接觸式編碼帶(25)兩種結構，在其上面制有循環(huán)碼的數(shù)碼道，并刻印有與編碼信號相應的刻度數(shù)；③采用透射式信號檢測頭(12)或接觸式信號檢測頭(13)對編碼帶(5)上面的編碼信號進行檢出。
2.根據(jù)權利要求1所述的液位計，其特征在于編碼帶(5)的移動量與浮子式液位傳感元件(1)直線位移量比值i＝ 1/(2n) 。
3.根據(jù)權利要求1所述的液位計，其特征在于接觸式信號檢測頭(13)，它是由與接觸式數(shù)碼道相對應的若干個控制電刷組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的液位計，其特征在于透射式信號檢測頭(12)它包括透射式光纖信號檢測頭和透射式光電信號檢測頭兩種結構，透射式光纖信號檢測頭中的發(fā)送光纖束(21)的“發(fā)送端頭(A)”和接收光纖束(22)的“接收端頭(B)”是分別置于光電式編碼帶(24)透光孔的兩側，并在光纖組合器(23)中組合排列；透射式光電信號檢測頭，是由分別置于光電式編碼帶(24)透光孔兩側的發(fā)光元件和受光元件組成。
專利摘要在液位計的檢測傳動機構中，一條撓性的編碼帶隨著浮子式液位傳感元件的升降而按一定比值移動，并能在任意位置給出一個與浮子式液位傳感元件升降位置相應的固定編碼，其編碼信號由信號檢測頭檢出，經(jīng)檢測電路轉換，通過顯示儀顯示出五位數(shù)字的液位高度。
文檔編號G01F23/40GK2066977SQ8921655
公開日1990年12月5日 申請日期1989年9月15日 優(yōu)先權日1989年9月15日
發(fā)明者高秀珍, 尹寶泉 申請人:高秀珍