[实用新型]液位传感器装置

说明书

本适应新型属测量液位的传感器类

现行投入使用的液位传感器，应用在锅炉测量水位的大多是浮子式，光电式，及平板玻璃式较为长用。浮子式由于受浮力的影响，浮子必须做的壁薄，要么体积大。由于锅炉压力大，壁薄不能承压，壁厚又要增大体积，而体积越大，承压能力也越低，所以现行浮子式的压力上限很难突破2.5mPa，加工难度大自不必说。光电式由于水的透光性较好，加上锅炉玻璃极厚，有水无水光差小，加上锅炉结垢，光信号极难取出，再加上背景光。反射光，衍射光等影响，尤其高温状态下，光电管工作极不稳定。光电式水位计现各用户以不采用。玻璃式只能观测，不能远传，且温度上限较低。

本适应新型的目的是，研制一种在锅炉状态下(高温高压)能可靠的工作，且安装方便的水位与电信号的转换装置。

本实用新型的技术方案，是依据物体在水中受到浮力作用，使物体重量发生变化。这个重量作用在弹簧上，引起弹簧的位移。(在弹性度内)弹簧的位移带动导磁性物质。在线圈中移动引起线圈中电感量或电压的变化，测量这变化值的大小，即可测量出水的位置。

传感器的结构示意图为图一所示：(1)为电感线圈(2)为称重弹簧(3)为导磁性媒体(4)为非导磁不锈钢管(5)为液位探测体(6)为液位容器。

当容器(6)中无水时弹簧(2)的长度由胡克定律知： l = P 1 k = Vd k ]]>

即弹簧的长度决定于探测极的重量。k弹簧的弹性系数，d为比重，v为体积，当容器中的水增多后，由阿基米德定律知，此时探测极的重量将变为：P₂＝vd-v₁ l 2 = vd - v 1 k , ]]>

于是弹簧长度的变化量： Δl = l 1 - l 2 = vd k - vd - v 1 k = v 1 k ]]>当k一定时Δ1正比于V₁、V₁为浸入水中探测极的体积。可见弹簧长度的减小量只决定于探测极浸入水中的位置。(弹簧的减小量与探测体的长度比忽略不计)。

由于导磁媒体(3)是固定在簧弹上，所以簧的伸缩将使铁芯随着变动，当铁芯的位置在线圈中上下移动时，将引起(1)中电感量的变化。因为： l = μ SN 2 1 ]]>

当线圈的截面S，长度l及匝数N一定时，电感量的大小只决定于媒体的导磁系数μ。测量出电感量l的值，即可测出水的深度。