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基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器的數(shù)顯式油水界面探測儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器的數(shù)顯式油水界面探測儀，包括探測儀本體、測量尺、探頭、磁鋼從動(dòng)輪、旋轉(zhuǎn)角度傳感器、LCD顯示屏、把手、儲(chǔ)藏筒和快速接頭；探測儀本體包括殼體、轉(zhuǎn)盤；測量尺由帶刻度的卷尺帶與導(dǎo)線復(fù)合而成；測量尺的另一端通過導(dǎo)線II與微處理器相連；磁鋼從動(dòng)輪固定安裝在儲(chǔ)藏筒上方的殼體內(nèi)；磁鋼從動(dòng)輪包括支承軸、從動(dòng)輪，支承軸一端支承在殼體上，從動(dòng)輪套裝在支承軸上，可繞支承軸轉(zhuǎn)動(dòng)；測量尺支承在從動(dòng)輪圓周外壁；旋轉(zhuǎn)角度傳感器安裝在從動(dòng)輪端面相對的位置；旋轉(zhuǎn)角度傳感器通過導(dǎo)線I與微處理器相連。本發(fā)明不受多種因素影響，能輕松、準(zhǔn)確地進(jìn)行油水界面檢測，精確、可靠。
【專利說明】基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器的數(shù)顯式油水界面探測儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油水界面探測儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 油水界面檢測技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于石油行業(yè)的油田原油提取、船舶行業(yè)的貯油艙 柜和污水油艙的油水界面檢測、化工行業(yè)的混合液界面檢測等。現(xiàn)有技術(shù)的油水界面探測 儀包括探測儀本體、測量尺、探頭、旋轉(zhuǎn)角度傳感器，旋轉(zhuǎn)角度傳感器隨測量尺卷盤一起轉(zhuǎn) 動(dòng)，同時(shí)將旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)傳遞給微處理器，由微處理器計(jì)算測量尺的移動(dòng)長度，從而算出 油、水介質(zhì)的深度。其是通過圓周公式推算出測量尺運(yùn)動(dòng)的長度（圓周=2JIR，R為測量尺 卷盤上的最外層的測量尺到測量尺卷盤的距離)，但是由于其旋轉(zhuǎn)傳感器實(shí)置于測量尺的 中央位置，隨著測量尺的逐漸放出或者收進(jìn)，R的數(shù)值會(huì)一直變化，這就要求微處理器在計(jì) 算長度時(shí)，必須按照R變化的規(guī)律進(jìn)行補(bǔ)償，R的變化受以下因素影響： 1. 與測量尺已經(jīng)放出或者收進(jìn)的長度有關(guān)系，放出越多，R越小，收進(jìn)越多，R越大； 2. 與測量尺單層的厚度有關(guān)，測量尺單層厚度越大，R越大，反之越小，雖然測量尺單 層厚度在出廠的時(shí)候就已經(jīng)固定，但由于熱脹冷縮的關(guān)系，尺單層厚度和溫度有關(guān)系，必須 考慮溫度補(bǔ)償； 3. 與測量尺收進(jìn)時(shí)的松緊有關(guān)，收進(jìn)來緊，R會(huì)變小，反之R變大。
[0003] 由此可以看出，R作為計(jì)算測量尺長度的重要參數(shù)，其受影響的因素太多，任何一 個(gè)因素補(bǔ)償不對，就會(huì)導(dǎo)致測量的誤差加大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了不受多種因素影響，能精確進(jìn)行油水界面檢 測的一種基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器的數(shù)顯式油水界面探測儀。
[0005] 本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。
[0006] 基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器的數(shù)顯式油水界面探測儀，包括探測儀本體、測量尺、探頭、 IXD顯示屏、把手、儲(chǔ)藏筒和快速接頭；所述探測儀本體包括殼體、轉(zhuǎn)盤；所述測量尺由帶刻 度的卷尺帶與導(dǎo)線復(fù)合而成；所述探頭連接于測量尺朝下的一端并設(shè)有介質(zhì)傳感器；所述 測量尺可隨探頭從固定連接在殼體上的儲(chǔ)藏筒中伸出；所述快速接頭設(shè)置在儲(chǔ)藏筒的進(jìn)口 端；所述探測儀本體內(nèi)設(shè)有可帶動(dòng)測量尺從探測儀本體伸出或收回的測量尺卷盤；在轉(zhuǎn)盤 上設(shè)有使測量尺卷盤實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的把手；所述轉(zhuǎn)盤的前端設(shè)有前端面板；所述微處理器固定 連接在轉(zhuǎn)盤前端面板的背面；所述LCD顯示屏和蜂鳴器設(shè)置在轉(zhuǎn)盤前端面板上；所述微處 理器的輸出端分別與LCD顯示屏和蜂鳴器相連；所述測量尺的另一端通過導(dǎo)線II與微處理 器相連；其改進(jìn)之處在于：還包括磁鋼從動(dòng)輪和旋轉(zhuǎn)角度傳感器；所述磁鋼從動(dòng)輪固定安 裝在儲(chǔ)藏筒上方的殼體內(nèi)；所述磁鋼從動(dòng)輪包括支承軸、從動(dòng)輪，所述支承軸一端支承在殼 體上，所述從動(dòng)輪套裝在支承軸上，可繞支承軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述測量尺支承在從動(dòng)輪圓周外壁； 所述旋轉(zhuǎn)角度傳感器安裝在從動(dòng)輪端面相對的位置；所述旋轉(zhuǎn)角度傳感器通過導(dǎo)線I與微 處理器相連。
[0007] 上述結(jié)構(gòu)中，所述殼體內(nèi)在靠近與儲(chǔ)藏筒的連接位置設(shè)有測量尺清洗機(jī)構(gòu)；所述 測量尺清洗機(jī)構(gòu)包括兩根平行相對、包裹有清潔布的回轉(zhuǎn)軸桿；所述測量尺清洗機(jī)構(gòu)的回 轉(zhuǎn)軸桿兩端支承在殼體上，能繞各自的中心軸線回轉(zhuǎn)；兩根所述測量尺清洗機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)軸 桿輕輕夾住測量尺。
[0008] 上述結(jié)構(gòu)中，還包括測量尺觀察窗；所述測量尺觀察窗包括設(shè)置在測量尺同側(cè)的 殼體側(cè)壁上的窗口、蓋合在該窗口上的具有放大功能的玻璃；在所述測量尺觀察窗玻璃的 內(nèi)側(cè)端面上設(shè)有直尺回轉(zhuǎn)雨刮式清洗機(jī)構(gòu)。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果： 1.在探測儀本體內(nèi)腔中設(shè)置磁鋼從動(dòng)輪和旋轉(zhuǎn)角度傳感器，測量尺支承在磁鋼從動(dòng) 輪的從動(dòng)輪圓周外壁，測量時(shí)，測量尺運(yùn)動(dòng)，測量尺依靠摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)角度 傳感器通過感應(yīng)從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)算測量尺的運(yùn)動(dòng)長度，由于從動(dòng)輪圓周直徑不變，旋轉(zhuǎn)角 度傳感器與從動(dòng)輪的相對位置也不變，因此，通過這種感應(yīng)計(jì)算出的測量尺的運(yùn)動(dòng)長度比 較準(zhǔn)確，因而顯著提高了檢測的精確度和可靠性，不受測量尺單層的厚度、測量尺收進(jìn)時(shí)的 松緊等多種因素的影響；另一方面，也顯著降低了微處理器的工作復(fù)雜度。
[0010] 2.測量尺上設(shè)有清洗測量尺用的測量尺清洗機(jī)構(gòu)，可及時(shí)清理測量尺上的油污， 保持刻度清晰，進(jìn)一步提高測量的精確度。
[0011] 3.殼體外壁設(shè)有放大功能的測量尺觀察窗，并設(shè)有觀察窗清洗機(jī)構(gòu)，除在顯示屏 上讀取數(shù)值外還可直接、清晰地從測量尺觀察窗讀取測量尺刻度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2是圖1中的A-A剖視圖。
[0014] 圖3是圖1中的B-B剖面放大示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面根據(jù)附圖并結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016] 附圖所示基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器的數(shù)顯式油水界面探測儀，包括探測儀本體1、測量 尺2、探頭3、IXD顯示屏5、把手7、磁鋼從動(dòng)輪6、旋轉(zhuǎn)角度傳感器16、儲(chǔ)藏筒9和快速接頭 10 ;探測儀本體1包括殼體1. 1、轉(zhuǎn)盤1. 2 ;測量尺2由帶刻度的卷尺帶與導(dǎo)線復(fù)合而成；探 頭3連接于測量尺2朝下的一端并設(shè)有介質(zhì)傳感器；測量尺2可隨探頭3從固定連接在殼 體1. 1上的儲(chǔ)藏筒9中伸出；快速接頭10設(shè)置在儲(chǔ)藏筒9的進(jìn)口端；探測儀本體1內(nèi)設(shè)有 可帶動(dòng)測量尺2從探測儀本體1伸出或收回的測量尺卷盤12 ;在轉(zhuǎn)盤1. 2上設(shè)有使測量尺 卷盤12實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的把手7 ;轉(zhuǎn)盤1. 2的前端設(shè)有前端面板17 ;微處理器13固定連接在轉(zhuǎn)盤 1. 2前端面板17的背面；IXD顯示屏5和蜂鳴器4設(shè)置在轉(zhuǎn)盤1. 2前端面板17上；微處理 器13的輸出端分別與IXD顯示屏5和蜂鳴器4相連；測量尺2的另一端通過導(dǎo)線II 11與 微處理器13相連。
[0017] 磁鋼從動(dòng)輪6固定安裝在儲(chǔ)藏筒9上方的殼體1. 1內(nèi)；磁鋼從動(dòng)輪6包括支承軸 6. 1、從動(dòng)輪6. 2,支承軸6. 1 -端支承在殼體1. 1上，從動(dòng)輪6. 2套裝在支承軸6. 1上，可繞 支承軸6. 1轉(zhuǎn)動(dòng)；測量尺2支承在從動(dòng)輪6. 2圓周外壁；旋轉(zhuǎn)角度傳感器16安裝在從動(dòng)輪 6. 2端面相對的位置；旋轉(zhuǎn)角度傳感器16通過導(dǎo)線I 8與微處理器13相連。
[0018] 殼體1. 1內(nèi)在靠近與儲(chǔ)藏筒9的連接位置設(shè)有測量尺清洗機(jī)構(gòu)15 ;測量尺清洗機(jī) 構(gòu)15包括兩根平行相對、包裹有清潔布的回轉(zhuǎn)軸桿；測量尺清洗機(jī)構(gòu)15的回轉(zhuǎn)軸桿兩端支 承在殼體1. 1上，能繞各自的中心軸線回轉(zhuǎn)；兩根測量尺清洗機(jī)構(gòu)15的回轉(zhuǎn)軸桿輕輕夾住 測量尺2。
[0019] 本實(shí)施例中，還增加了一個(gè)直接讀取測量尺2刻度的機(jī)構(gòu)，就是設(shè)置了測量尺觀 察窗14 ;測量尺觀察窗14包括設(shè)置在測量尺2同側(cè)的殼體1. 1側(cè)壁上的窗口、蓋合在該窗 口上的具有放大功能的玻璃；在測量尺觀察窗14玻璃的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)有直尺回轉(zhuǎn)雨刮式 清洗機(jī)構(gòu)14. 1，這個(gè)直尺回轉(zhuǎn)雨刮式清洗機(jī)構(gòu)14. 1采用汽車雨刮器相同的結(jié)構(gòu)。
[0020] 本發(fā)明的使用過程如下（以油水界面檢測為例）： 將快速接頭10與被測油水存放容器的快速接頭連接，按下微型電源開關(guān)，LCD顯示屏 5顯示介質(zhì)類型(此時(shí)為"AIR"字樣)、測量尺2移動(dòng)距離(此時(shí)為0)和溫度值，并聽到蜂鳴 器4發(fā)出與介質(zhì)類型(此時(shí)為AIR)相對應(yīng)的蜂鳴聲；轉(zhuǎn)動(dòng)把手7,轉(zhuǎn)盤1. 2帶動(dòng)測量尺卷盤 12轉(zhuǎn)動(dòng)，測量尺2帶動(dòng)探頭3向下移動(dòng)；磁鋼從動(dòng)輪6的從動(dòng)輪6. 2隨著測量尺2的向下 移動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)角度傳感器16感應(yīng)到從動(dòng)輪6. 2的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)將旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)傳遞給微 處理器13,由微處理器13計(jì)算測量尺2的移動(dòng)長度，當(dāng)探頭3到達(dá)油面時(shí)，蜂鳴器4發(fā)出 與油相對應(yīng)的蜂鳴聲，探頭3發(fā)送信號(hào)給微處理器13,IXD顯示屏5顯示當(dāng)前深度hi、介質(zhì) (此時(shí)為油）和介質(zhì)溫度；轉(zhuǎn)動(dòng)把手7使探頭3繼續(xù)下降，當(dāng)探頭3到達(dá)油與水的界面時(shí)，蜂 鳴器4發(fā)出與水相對應(yīng)的蜂鳴聲，探頭3發(fā)送信號(hào)給微處理器13, IXD顯示屏5顯示當(dāng)前深 度h2、介質(zhì)(此時(shí)為水）和介質(zhì)溫度；繼續(xù)搖動(dòng)把手7,探頭3與被測油水存放容器的底部接 觸時(shí)，IXD顯示屏5顯示當(dāng)前深度h3、介質(zhì)(此時(shí)為水）和介質(zhì)溫度。然后，可從h2-hl計(jì)算 出油層的厚度，可從h3-h2計(jì)算出水層的厚度。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器的數(shù)顯式油水界面探測儀，包括探測儀本體（1)、測量尺 (2) 、探頭（3)、IXD顯示屏（5)、把手（7)、儲(chǔ)藏筒（9)和快速接頭（10);所述探測儀本體（1) 包括殼體（1. 1)、轉(zhuǎn)盤（1. 2);所述測量尺（2)由帶刻度的卷尺帶與導(dǎo)線復(fù)合而成；所述探頭 (3) 連接于測量尺（2)朝下的一端并設(shè)有介質(zhì)傳感器；所述測量尺（2)可隨探頭（3)從固定 連接在殼體（1. 1)上的儲(chǔ)藏筒（9)中伸出；所述快速接頭（10)設(shè)置在儲(chǔ)藏筒（9)的進(jìn)口端； 所述探測儀本體（1)內(nèi)設(shè)有可帶動(dòng)測量尺（2)從探測儀本體（1)伸出或收回的測量尺卷盤 (12);在轉(zhuǎn)盤（1. 2)上設(shè)有使測量尺卷盤（12)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的把手（7);所述轉(zhuǎn)盤（1. 2)的前端 設(shè)有前端面板（17);所述微處理器（13)固定連接在轉(zhuǎn)盤（1. 2)前端面板（17)的背面；所述 IXD顯示屏（5)和蜂鳴器（4)設(shè)置在轉(zhuǎn)盤（1. 2)前端面板（17)上；所述微處理器（13)的輸 出端分別與IXD顯示屏（5)和蜂鳴器（4)相連；所述測量尺（2)的另一端通過導(dǎo)線II (11) 與微處理器（13)相連；其特征在于：還包括磁鋼從動(dòng)輪（6)和旋轉(zhuǎn)角度傳感器（16);所述 磁鋼從動(dòng)輪（6)固定安裝在儲(chǔ)藏筒（9)上方的殼體（1. 1)內(nèi)；所述磁鋼從動(dòng)輪（6)包括支承 軸（6. 1)、從動(dòng)輪（6. 2)，所述支承軸（6. 1) -端支承在殼體（1. 1)上，所述從動(dòng)輪（6. 2)套 裝在支承軸（6. 1)上，可繞支承軸（6. 1)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述測量尺（2)支承在從動(dòng)輪（6. 2)圓周外 壁；所述旋轉(zhuǎn)角度傳感器（16)安裝在從動(dòng)輪（6. 2)端面相對的位置；所述旋轉(zhuǎn)角度傳感器 (16)通過導(dǎo)線I (8)與微處理器（13)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器的數(shù)顯式油水界面探測儀，其特征在 于：所述殼體（1. 1)內(nèi)在靠近與儲(chǔ)藏筒（9)的連接位置設(shè)有測量尺清洗機(jī)構(gòu)（15);所述測量 尺清洗機(jī)構(gòu)（15)包括兩根平行相對、包裹有清潔布的回轉(zhuǎn)軸桿；所述測量尺清洗機(jī)構(gòu)（15) 的回轉(zhuǎn)軸桿兩端支承在殼體（1. 1)上，能繞各自的中心軸線回轉(zhuǎn)；兩根所述測量尺清洗機(jī) 構(gòu)（15)的回轉(zhuǎn)軸桿輕輕夾住測量尺（2)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器的數(shù)顯式油水界面探測儀，其特 征在于：還包括測量尺觀察窗（14);所述測量尺觀察窗（14)包括設(shè)置在測量尺（2)同側(cè)的 殼體（1. 1)側(cè)壁上的窗口、蓋合在該窗口上的具有放大功能的玻璃；在所述測量尺觀察窗 (14)玻璃的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)有直尺回轉(zhuǎn)雨刮式清洗機(jī)構(gòu)（14. 1 )。
【文檔編號(hào)】G01F23/00GK104215293SQ201410416796
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】李橋, 唐明 申請人:江蘇遠(yuǎn)望儀器有限公司