專利名稱：全光型液位傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及傳感器。更具體地說，是一種液位傳感器。
液位傳感器在工業檢測和控制中有著極為廣泛的應用。現有技術中的液位傳感器多達幾十種。包括直讀式玻璃連通儀表、壓力式、浮子式、超聲液位式、電容液位傳感器等。但由于或是使用不夠方便，或是安全防爆性能不夠好。而得不到推廣使用。為此，近年來不斷出現新型液位傳感器。開始轉向防爆性能較好的光學式和光纖液位傳感器。但迄今為止主要是用于小量程定點檢測和透明液體等。對于大中型易燃易爆液體貯罐來說，其液位檢測仍然不能得到很好的解決。
本實用新型的目的在于避免上述現有技術中的不足之處，提供一種安全可靠、可用于對大中型易燃易爆液體貯罐進行液位檢測的全光型液位傳感器。
本實用新型的目的通過如下技術方案實現本實用新型的結構特點是由液位傳動裝置和光纖傳感頭構成。
a、所述液位傳動裝置包括浮于被測液面上的浮子和懸置的平衡錘，其間由傳送帶通過導向滑輪連接；b、所述光纖傳感頭由光學編碼盤和對應設置的兩組光纖耦合器構成，對應于所述的兩組光纖耦合器，在光學編碼盤上，沿其圓周設有兩組透光窗，兩組透光窗具有不同寬度，但以一側對齊。
c、所述光學編碼盤由連接在浮子和平衡錘之間的傳送帶傳動。
本實用新型利用力平衡原理使液位傳動裝置與罐內液位的升降保持同步。并由液位傳動裝置帶動光學編碼盤進行轉動，對應設置的光纖耦合器將液位變化的信號轉化為光信號輸出。比較兩組光纖耦合器輸出脈沖的前、沿相對位置便可判斷液位的升或降。與已有技術相比，本實用新型具有如下優點1、本實用新型由于輸出信號為光信號，可通過光纜進行傳輸。因而，不論是處于測試現場中的機械傳動部分、光纖傳感頭，還是將現場信號傳輸至遠離測試現場的控制室的信號傳輸裝置均不帶電，不產生電火花，防爆可靠，保證了系統的使用安全。
2、本實用新型穩定性好、可靠程度高。
3、本實用新型液位精度為1mm，量程可達20mm(目前最高貯罐)。
4、本實用新型外加直讀觀察指示。通過平衡錘的位移，可從油罐外的標尺上直接知道油位變化高度。
圖1為本實用新型液位傳動裝置結構示意圖。
圖2為本實用新型光纖傳感頭結構示意圖。
圖3為本實用新型光學編碼盤結構示意圖。
圖4為本實用新型兩組光纖耦合器與透光窗位置關系示意圖。
圖5為液位上升時，在兩組光纖耦合器中產生的脈沖信號。
圖6為液位下降時，在兩組光纖耦合器中產生的脈沖信號。
以下通過實施例，結合附圖對本實用新型作進一步描述。
實施例本實施例由液位傳動裝置和光纖傳感頭構成。
如圖1所示，液位傳動裝置包括浮于被測液面1上的浮子2和懸置的平衡錘3，其間由傳送帶4通過導向滑輪5連接。
當貯油罐6內的液位處于某一位置時，浮子2重量為G1，平衡錘3重量為G2，液體浮力為F，三力處于平衡狀態，即G1+G2＝F。
當液位上升時，由于傳送帶4吊著浮子2沿導向鋼絲7被浮起，液體浮力F增大，三力失去平衡，在平衡錘3的作用下，使傳送帶4與液位同步上升。這一機械位移被傳送至光纖傳感頭8，并轉換為光信號由光纜9進行傳輸，與遠離現場的控制室內的端機10進行信號交換。
同理，液位下降時，傳送帶4作相反向的位移。
如圖2所示，光纖傳感頭8由光學編碼盤11和對應設置的兩組光纖耦合器12、13構成。圖2示出，與傳送帶4聯動的傳動尺16通過傳動軸17帶動光學編碼盤11同步轉動。
如圖3、圖4所示，對應于所述的兩組光纖耦合器12、13，在光學編碼盤11上，沿其圓周設有兩組透光窗14、15。圖中示出，兩組透光窗14、15具有不同寬度，但以一側對齊。具體實施中，位于外周的透光窗15較寬。對應的光纖耦合器13發出長脈沖信號，光纖耦合器12對應于較窄的透光窗14，則其發出短脈沖信號。
當液位上升時，經傳動，光學編碼盤逆時針轉動，此時，由兩組光纖耦合器產生的脈沖信號前沿對齊(如圖5所示)。而當液位下降時，經傳動，光學編碼盤順時針轉動，由兩組光纖耦合器產生的脈沖信號后沿對齊(如圖6所示)。
作為檢測系統，后繼檢測電路針對上述脈沖信號進行計數，同時針對上述兩組信號的前、后沿位置關系進行判斷，即可實現液位檢測。
權利要求1.一種全光型液位傳感器，其特征是由液位傳動裝置和光纖傳感頭構成；a、所述液位傳動裝置包括浮于被測液面(1)上的浮子(2)和懸置的平衡錘(3)，其間由傳送帶(4)通過導向滑輪(5)連接；b、所述光纖傳感頭由光學編碼盤(11)和對應設置的兩組光纖耦合器(12、13)構成，對應于所述的兩組光纖耦合器(12、13)，在光學編碼盤(11)上，沿其圓周設有兩組透光窗(14、15)，兩組透光窗(14、15)具有不同寬度，但以一側對齊。c、所述光學編碼盤(11)由連接在浮子(2)和平衡錘(3)之間的傳送帶(4)傳動。
專利摘要全光型液位傳感器,其特征是由液位傳動裝置和光纖傳感頭構成;液位傳動裝置包括浮于被測液面上的浮子和懸置的平衡錘,其間由傳送帶通過導向滑輪連接;光纖傳感頭由光學編碼盤和對應設置的兩組光纖耦合器構成。編碼盤由傳送帶傳動。本實用新型全光型結構以光信號輸出,光纜傳輸。尤其適用于大中型易燃易爆液體貯罐的計量檢測。
文檔編號G01F23/30GK2485636SQ01238229
公開日2002年4月10日 申請日期2001年6月8日 優先權日2001年6月8日
發明者俞立本, 楊瀛海, 吳金生, 孫志培, 曹德淳 申請人:安徽大學
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