[发明专利]气动光纤精密液面计

说明书

本发明涉及液面测量装置，尤其是光纤自动测量显示装置。

实用新型专利CN2056750U公开了一种光纤自动平衡液位计，它包括由浮子、测长钢丝、绕线鼓轮和主导轴组成的液位变化感知单元，由齿轮和与其同轴的发条弹簧组成的浮动自动平衡机构，角位移一线位移传递机构和光纤编码器组成的信号编码发送单元，检测单元。液面变化时，浮标带动钢丝使主导轴推动平衡，在发条弹簧作用下转动，光编码盘同时转动和平动，从而使光纤进行非接触式编码，已编码的光信号通过传输光缆送入检测单元，进行处理后由计算机计算和显示液罐液位绝对值。这种液面计的自动平衡机构，除发条外无其它原动力，在使用过程中不易实现在线自校。其次，因其不是采用补偿式测量法，所以测量机构中的摩擦力对测量精度的影响不易消除，影响液面计测量精度的提高。

本发明的目的是提供一种能在使用过程中进行在线自校的、采用补偿法进行测量的高灵敏度、高精度的液面测量仪。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明包括浮标、钢丝绳、卷绳轮、主轴和浮力自动平衡机构、光编码盘、传送光纤、信号处理系统，其中浮力自动平衡机构有气源、比较杠杆、阻尼器、自校装置及一个由两个对称放置的喷嘴挡板放大器，两个气动功率放大器、气马达、减速器组成的驱动回路，比较杠杆由铰链支撑，两头分别连接卷绳轮和浮标的钢丝绳跨绕在比较杠杆上，比较杠杆的转动控制两个喷嘴挡板放大器挡板的动作，喷嘴挡板放大器的输出经对应的气功功率放大器放大后，推动气马达正转或反转，气马达的输出轴为减速器的输入轴，减速器输出轴即为主轴。卷绳轮和光编码盘同轴装在主轴上，光编码盘上开有小孔，一组发射、接收光纤置于编码盘两侧，并分别连接光源和信号处理系统。

光编码盘上沿其圆柱面等距离地开有两圈方形小孔，小孔可以是正方形也可以是长方形的，左侧一圈孔各孔的一个边缘对准右侧一圈孔各孔的中心线，左侧各孔的另一个边缘对准右侧相邻两孔之间的中心线，两条发射光纤放在光编码盘的一侧，两条接收光纤放在光编码盘的另一侧，发射光纤与接收光纤的中心对应，并对准光编码盘上的小孔。

为了在光纤远端获得较大的功率，除尽量改善耦合效果外，应采用较高亮度的光源，如激光器等。

浮力自动平衡机构中的减器速器为蜗杆轮减速。

其自校装置由定值器、自校开关和波纹管组成。

本发明的浮力自动平衡机构，由于以压缩空气为动力，以一个驱动回路、比较杠杆配合浮标、钢丝、卷绳轮，对液面采用补偿法测量，同时使用了自校系统，克服了现有技术中由发条作动力源可能引至的可靠性差及直接测量时引起的误差值不易直接消除的缺点。使得测量精度大大提高，绝对误差可以小于±1毫米，同时有可靠性高，寿命长的优点。

以下结合附图描述本发明的一个实施例。

图1，本发明系统原理图;

图2，光编码盘结构放大示意图;

图3，图2的A向视图;

图4，图2的B-B剖面;

图5，图2的C-C剖面;

图6，光编码盘正向旋转时，接收光纤（33）D点、接收光纤（34）F点接收到的光脉冲波形图;

图7，光编码盘反向旋转时，接收光纤（33）D点、接收光纤（34）F点接收到的光脉冲波形图。