[实用新型]比例液位器

说明书

本实用新型涉及一种检测液面在竖直方向高度变化的装置，特别是液面高度变化在1.5米以内的检测装置。

检测液面在竖直方向变化的装置很多，浮子式液位器是最简单和最广泛应用的一种。但是浮子式液器存在着两个主要方面的问题，一是受到除浮力和重力以外的其他力干扰时，易向其他方向运动，或者当液体有较大粘度或含有杂质时，浮子受到阻力，因它的自重较轻，无法克服这个阻力。因此，浮子易被卡死，这是浮子式液体器存在的最大问题。第二个方面的问题是，浮子式液位器中的电气接点采用机械接点，一般直接与液体接触，它们的工作环境较差，因为浮子本身的操作能量也有限。因此，机械接点不能灵敏地动作是浮子式液位器存在的第二个问题。

本实用新型的目的是要提供一种改进的比例液体器，它能有效地防止浮子卡死的问题，并在本实用新型中采用灵敏高度的光电式接点，有效地防止接点粘死的问题。

本实用新型是这样实现的：

将一个圆柱状的密闭浮子通过一块挡光板连接到一根拉簧上，浮子的总体密度大于液位器所测液体的密度，挡光板是一块下部有开槽的木板，拉簧的顶部固定，将浮子置于液体中，根据受力分析，浮子所受的浮力加上拉簧对它的拉力等于浮子的重量，公式如下：

G=KL+πr²ρh

公式中：G为浮子的重量；

K为拉簧的弹性系数；

L为拉簧的长度变化量；

r为浮子的外半径；

ρ为液体的密度；

h为浮子底部到液面的高度(可近视认为是液面的变化量)

即L与h成反比。即当液面上升时，h增大，拉簧长度L变小，因为拉簧的顶部固定，使拉簧的下端向上的运动。

挡光板连接在拉簧的下部。当液面变化时，挡光板跟随拉簧下端变化，挡光板下半部分有透光槽，透光槽两侧对称排列三对感光管和发光管，当透光槽在感光管以下时，发光管所发光线被挡住，感光管截止，当透光槽在感光管以上时，光线可通过透光槽照射在感光管上，使感光管导通，这样，根据不同位置的感光管的导通和截止，就可以检测液面在竖直方向的变化。

本实用新型的浮子的总体密度大于液体的密度，自重较大，所以抗其他方向力干扰的能力较强，当受到因液体粘度较大或液体中有杂质时形成的竖直方向的阻力也能克服，因此不会出现卡死的问题。本实用新型采用光电接点，要求的抄作能量为零，所以接点不存在粘死的问题。在圆柱形浮子的外围，还有一个外筒，外筒壁上开有小孔，它可以将液体中的较大体积的杂质阻隔在圆筒外，又可以将液面大幅波削弱，减小对浮子的影响，浮子与挡光板采用软线连接，这样当浮子受到非竖直方向力作用时，经过软线缓冲后，反映到挡光板上的力很小。

实用新型的具体结构由以下的实例及其附图给出。

图1是根据本实用新型提出的比例液位器的总体结构剖面图。

图2是本实用新型的局部放大视图。

图3是本实用新型的电路图。

下面结合图1、图2、图3详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及其工作情况。

本实用新型由：浮子(2)，浮子(2)通过一根软线(3)与挡光板(4)相连档光板(4)下部有透光槽(5)，挡光板(4)穿过上盖(6)中间的方孔，挡光板(4)上部与一根拉簧(10)相连接，拉簧(10)上端固定在支架(9)上；挡光板(4)两侧有光电元件安装板(7)，光电元件安装板(7)上装有发光元件(13)和感光元件(8)，挡光板(4)的上下两端都有限位杆(12)。在上盖(6)方孔内侧装有缓冲胶(15)，底部开有一个排污孔(18)用于排出进入筒内的杂物。浮子(2)上端是可以打开的，浮子(2)为中空.内部可置入一些铁砂(12)，用于调节浮子(2)的自重，以改变浮子(2)的总体密度，以适用于不同的液体介质。

在上盖(6)上有接线端子(19)，本装置顶都有一个上罩(11)，整个装置通过固定座(14)安装在固在其他物体上。

图3中虚线框内元件在本实用新型中通过接线端子(19)与虚线框外的电路相连，图中R为限流电阻，D1、D2、D3为发光元件(13)用发光二极管表示，实际也可其他发光元件，K1、K2、K3为感光元件(8)，RL为负载，即接受本实用新型的信号输出的装置。

当液面上升时，液体由小孔(16)和排污孔(18)进入外筒(1)内，浮子(2)受到液体浮力，拉簧(10)所受向下拉力减小，在坚直方向上，挡光板(4)向上运动，如图2中B图所示，发光元件D1、D2(13)发出光线可通过通透光槽(5)，照射在感光元件K1、K2(8)上，使K1、K2导通，当液面继上升时，使K3也导通，反之当液面下降时，挡光板向下移动，使感光元件K3、K2、K1依次截止。这样根据感光元件K1、K2、K3不同的导通截止情况，即可知道液面的变化，K1、K2、K3通过电信号输出控制其他设备。