專利名稱：罐式容器單倉數字計量系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種專用汽車，特別是一種罐式汽車的容積計量系統。
背景技術：
目前，在國內外罐式專用車生產制造過程中，液罐類專用車的單倉計量是很困難 的。即使有的液罐專用車可以單倉計量，大多都是計算單獨倉內的容積，用刻度尺測量液面 高度，然后通過計算的方法來獲得單倉容積計量，這種測量方法的缺點是測量不準確，誤 差大，誤差為5%左右；沒有計量單價的功能；操作不方便，需測量人員上罐體頂部將人孔 蓋打開，才能觀測到刻度尺，測量方法落后。
發明內容本實用新型的目的是提供一種罐式容器單倉數字計量系統，要解決的技術問題是 能夠方便、快捷、準確的計量加入或輸出罐體內的液體。本實用新型采用以下技術方案一種罐式容器單倉數字計量系統，所述罐式容器 單倉數字計量系統在罐式容器的底部設有重力采集器，重力采集器的輸出信號經信號放大 器、模擬/數字轉換器至終端處理器，終端處理器連接有顯示器及鍵盤；所述重力采集器設 有閥體，沿閥體軸線，閥體上端開有第一沉孔，下部開有第二沉孔；在第一沉孔內設置有錐 形閥芯套，錐形閥芯設置在錐形閥芯套內，并穿過閥體，其下端至第二沉孔，并連接重力傳 感器；錐形閥芯上部與罐式容器內的被測液體相接觸；錐形閥芯的中部與閥體之間形成動 密封結構；錐形閥芯上設有使錐形閥芯復位的結構。本實用新型閥體的第一沉孔與第二沉孔之間，沿軸線，內部從上到下的通孔形狀 為第一孔的孔徑大于第二孔的孔徑，第二孔的孔徑大于第三孔的孔徑，第一孔與第二孔之 間形成第一凸臺，第二孔與第三孔之間形成第二凸臺。本實用新型的錐形閥芯套外徑與第一沉孔的內徑相適配，錐形閥芯套內孔形狀 為上部為第一大圓柱狀，中部為第一向下縮小的圓錐形，下部為第一小圓柱狀。本實用新型的錐形閥芯的形狀為柱狀，從上到下依次為第二大圓柱狀、第二向下 縮小的圓錐形、第二小圓柱狀、外螺紋、具有兩個相對的平面的柱體，第二大圓柱狀、第二向 下縮小的圓錐形和第二小圓柱狀的上部與錐形閥芯套內孔的第一大圓柱狀、第一向下縮小 的圓錐形和第一小圓柱狀的孔相適配，第二小圓柱狀的下部外周緣為密封面。本實用新型的所述第一孔內設置有閥套，閥套的外徑和高度與第一孔的內徑和高 度相適配，閥套的內孔為密封面，第二小圓柱狀的上部與閥套內孔之間通過0型密封圈形 成動密封結構。本實用新型的復位的結構由外螺紋周緣外套的螺旋壓縮彈簧、壓縮彈簧上部的擋 圈、壓縮彈簧下部的第二凸臺構成。本實用新型的具有兩個相對的平面的柱體，其兩個相對的平面用于用螺釘連接重 力傳感器。[0011]本實用新型的重力傳感器內設有應變式重力應變片，應變式重力應變片輸出信號 至信號放大器，所述信號放大器由直流電源、四電阻構成的橋式電路、兩個運算放大器順序 連接構成。本實用新型的閥體上端設有用于與罐體下部的安裝發蘭連接的法蘭。本實用新型閥體的壁上開有橫向連通第一孔的排油孔；所述第二沉孔端部設有通 過螺釘連接的壓蓋。本實用新型與現有技術相比，采用鍵盤輸入液體的基本信息及重力采集器將壓力 通過重力傳感器將毫伏級的信號經放大器放大后變成0-10V的電信號輸出，經A/D模數轉 換后輸出頻率信號加載到終端處理器上，終端處理器運算和定植判斷，將運算結構顯示在 顯示器上，使得計量系統更方便、快速，測量精確、誤差率極小。
圖1為本實用新型的結構圖。圖2為本實用新型重力傳感器的結構示意圖。圖3為本實用新型罐式容器單倉數字計量系統的安裝位置圖。圖4為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。如圖1所示，本實用新型的罐式容器單倉數字計量系統，在罐式容器底部設有重 力采集器，重力采集器輸出的信號經信號放大器、模擬/數字A/D轉換器至終端處理器，終 端處理器接顯示器和鍵盤。重力采集器用于采集液罐專用車單倉的液體增加或減少的重量，轉換成電壓信號 輸出給信號放大器放大后，A/D轉換器將放大后的模擬信號進行A/D轉換，再輸出給終端處 理器。顯示器用于顯示液體增加或減少的容積，鍵盤用于向終端處理器輸入液體的比重和單價。如圖2所示，重力采集器18設有閥體5，閥體5上端為法蘭16，沿閥體5軸線閥體 5上端開有第一沉孔51，下部開有第二沉孔52。在第一沉孔51內設置有錐形閥芯套2，錐 形閥芯1設置在錐形閥芯套2內，并穿過閥體5，其下端至第二沉孔52。第二沉孔52內的 錐形閥芯1的下端連接有重力傳感器6。第二沉孔52端部設有通過螺釘10連接的可拆卸 的壓蓋8。錐形閥芯1的中部與閥體5之間設有閥套58，錐形閥芯1的下部周緣與閥套58 內孔之間通過0型密封圈形成動密封結構。錐形閥芯1上設有使錐形閥芯1復位的結構。閥體5的第一沉孔51與第二沉孔52之間，沿軸線，內部從上到下的通孔形狀為 第一孔53、第二孔54和第三孔55，第一孔53D的孔徑大于第二孔54的孔徑，第二孔54的 孔徑大于第三孔55的孔徑，第一孔53與第二孔54之間形成第一凸臺56，第二孔54與第三 孔55之間形成第二凸臺57。所述閥套58設置在第一孔53內，閥套58的外徑和高度與第 一孔53的內徑和高度相適配(相適配為兩個零件的配合部分尺寸、大小相適應與配合)。錐形閥芯套2外徑與第一沉孔51的內徑相適配，錐形閥芯套2內孔形狀為上部 為第一大圓柱狀21，中部為第一向下縮小的圓錐形22，下部為第一小圓柱狀23。[0025]錐形閥芯1的形狀為柱狀，從上到下依次為第二大圓柱狀11、第二向下縮小的圓 錐形12、第二小圓柱狀(13、14)、外螺紋15、具有兩個相對的平面的柱體16，其中第二大圓 柱狀11、第二向下縮小的圓錐形12和第二小圓柱狀的上部13外徑與錐形閥芯套2內孔的 第一大圓柱狀21、第一向下縮小的圓錐形22和第一小圓柱狀23的孔相適配，第二小圓柱狀 的下部14外周緣為密封面。外螺紋15的外周緣外套置有螺旋壓縮彈簧4，壓縮彈簧4的上部與外螺紋15上部 設置的擋圈12接觸，下部接觸閥體5的第二凸臺57。錐形閥芯1的下端的具有兩個相對的平面的柱體16，其兩個相對的平面用于用螺 釘連接重力傳感器6，重力傳感器6內設有應變式重力應變片9，應變式重力應變片9經信 號輸出導線7連接信號放大器。在閥體5的壁上開有橫向連通第一孔53的排油孔59。如圖3所示，罐體15的底部設有集流槽17，重力采集器18安裝在集流槽17內，在 罐體15下部連接有安裝發蘭19，用于與閥體5的法蘭16連接。該重力采集器18有多個， 分別設在每個罐體15的隔倉底部。如圖4所示，重力應變片9產生的電壓信號經信號輸出導線7輸出至信號放大器。 信號放大器由9V直流電源、四電阻構成的橋式電路、兩個運算放大器順序連接構成。信號輸出導線7輸出的信號，接9V電源正極、第五電阻R5、第一電阻R1、第二電阻 R2。信號輸出導線7的地線接9V電源負極、第六電阻R6、第三電阻R3、第四電阻R4。可調 電阻RWl連接和第五電阻R5和第六電阻R6的另一端，其調節端接第一電阻Rl和第三電阻 R3的另一端、第2第二運算放大器A2的正向輸出端，第2第二運算放大器A2的反向輸入端 經第七電阻接第一運算放大器Al的反向輸入端。第二電阻R2和第四電阻R4另一端接第 一運算放大器Al的正向輸入端。第一運算放大器Al和第二運算放大器A2的輸出信號經A/D轉換器至終端處理 器，終端處理器連接顯示器、鍵盤和存儲器。作為最佳實施例本實用新型的重力傳感器6采用GYL-3應變式壓力傳感器，A/D 轉換器采用ICL7106雙積分型A/D轉換器，終端處理器采用8031單片機，顯示器采用7. 5 寸液晶顯示屏，鍵盤采用20鍵防水觸摸式鍵盤，第一至第四電阻采用350 Ω的電阻，第五電 阻采用35.7ΚΩ的電阻，第六電阻采用27ΚΩ的電阻，可調電阻采用2ΚΩ的電阻，第一運算 放大器和第二運算放大器采用ICL7650高精度運算放大器。本實用新型的工作原理當罐式容器內的液體壓力作用在重力采集器的錐形閥芯 上面時，錐形閥芯向下有微量的移動，將壓力傳到GYL-3應變式壓力傳感器的四電阻應變 片構成全橋橋式電路，在電橋電壓V不變情況下，GYL-3應變式壓力傳感器輸出與作用在傳 感器上的重力和共橋橋電壓成正比；而且，共橋橋電壓V的變化直接影響稱重的精度；所以 要求橋電壓應穩定；毫伏級的傳感輸出經Al、Α2放大后，變成0-10V的電信號輸出，進行A/ D模、數轉換，轉換后輸出的頻率信號加載到終端處理器進行運算和定值判斷，將已運算判 斷的結果顯示在顯示屏上。本實用新型將罐式容器單倉數字計量系統的單倉數字計量的一體化數字顯示系 統安裝在車輛駕駛室的儀表臺上，只要操作者輸入某個單倉液體的名稱、液體密度和單價， 顯示屏上就會顯示這個單倉內現有液體的總重量和總金額及從單倉內輸出液體的重量和金額。如果在多個隔倉的罐式專用車上，每個單獨隔倉安裝一個單倉數字計量系統，將每個 單獨隔倉的重力傳感器與數字顯示系統的接口連接，這樣計量系統可以采集任何一個單倉 的液體輸入和輸出的總重量和總金額。以實現對整各罐體計量的目的。這種測量方法方便、 快速，測量精確、誤差率極小，誤差率為0. ；對于溫度變化時橋電連接零點和輸出靈敏度 的影響，即使采用同一批配套應變片，也會因應變片之間特性引起的誤差而影響，所以在設 計、制造時應采用溫差自動補償粘片，經過處理后完全符合要求。
權利要求一種罐式容器單倉數字計量系統，其特征在于所述罐式容器單倉數字計量系統在罐式容器的底部設有重力采集器(18)，重力采集器(18)的輸出信號經信號放大器、模擬/數字轉換器至終端處理器，終端處理器連接有顯示器及鍵盤；所述重力采集器(18)設有閥體(5)，沿閥體(5)軸線，閥體(5)上端開有第一沉孔(51)，下部開有第二沉孔(52)；在第一沉孔(51)內設置有錐形閥芯套(2)，錐形閥芯(1)設置在錐形閥芯套(2)內，并穿過閥體(5)，其下端至第二沉孔(52)，并連接重力傳感器(6)；錐形閥芯(1)上部與罐式容器內的被測液體相接觸；錐形閥芯(1)的中部與閥體(5)之間形成動密封結構；錐形閥芯(1)上設有使錐形閥芯(1)復位的結構。
2.根據權利要求1所述的罐式容器單倉數字計量系統，其特征在于所述閥體(5)的 第一沉孔(51)與第二沉孔(52)之間，沿軸線，內部從上到下的通孔形狀為第一孔(53)的 孔徑大于第二孔(54)的孔徑，第二孔(54)的孔徑大于第三孔(55)的孔徑，第一孔(53)與 第二孔(54)之間形成第一凸臺(56)，第二孔(54)與第三孔(55)之間形成第二凸臺(57)。
3.根據權利要求2所述的罐式容器單倉數字計量系統，其特征在于所述錐形閥芯套 (2)外徑與第一沉孔(51)的內徑相適配，錐形閥芯套(2)內孔形狀為上部為第一大圓柱 狀(21)，中部為第一向下縮小的圓錐形(22)，下部為第一小圓柱狀(23)。
4.根據權利要求3所述的罐式容器單倉數字計量系統，其特征在于所述錐形閥芯(1) 的形狀為柱狀，從上到下依次為第二大圓柱狀(11)、第二向下縮小的圓錐形(12)、第二小 圓柱狀(13、14)、外螺紋(15)、具有兩個相對的平面的柱體(16)，第二大圓柱狀(11)、第二 向下縮小的圓錐形(12)和第二小圓柱狀的上部(13)與錐形閥芯套(2)內孔的第一大圓柱 狀(21)、第一向下縮小的圓錐形(22)和第一小圓柱狀(23)的孔相適配，第二小圓柱狀的下 部(14)外周緣為密封面。
5.根據權利要求4所述的罐式容器單倉數字計量系統，其特征在于所述所述第一孔 (53)內設置有閥套(58)，閥套(58)的外徑和高度與第一孔(53)的內徑和高度相適配，閥 套(58)的內孔為密封面，第二小圓柱狀的上部(13)與閥套(58)內孔之間通過0型密封圈 形成動密封結構。
6.根據權利要求5所述的罐式容器單倉數字計量系統，其特征在于所述復位的結構 由外螺紋(15)周緣外套的螺旋壓縮彈簧(4)、壓縮彈簧(4)上部的擋圈(12)、壓縮彈簧(4) 下部的第二凸臺(57)構成。
7.根據權利要求6所述的罐式容器單倉數字計量系統，其特征在于所述具有兩個相 對的平面的柱體(16)，其兩個相對的平面用于用螺釘連接重力傳感器 6)。
8.根據權利要求7所述的罐式容器單倉數字計量系統，其特征在于所述重力傳感器(6)內設有應變式重力應變片(9)，應變式重力應變片(9)輸出信號至信號放大器，所述信 號放大器由直流電源、四電阻構成的橋式電路、兩個運算放大器順序連接構成。
9.根據權利要求8所述的罐式容器單倉數字計量系統，其特征在于所述閥體(5)上 端設有用于與罐體(15)下部的安裝發蘭(19)連接的法蘭(16)。
10.根據權利要求9所述的罐式容器單倉數字計量系統，其特征在于所述閥體(5)的 壁上開有橫向連通第一孔(53)的排油孔(59)；所述第二沉孔(52)端部設有通過螺釘(10) 連接的壓蓋(8)。
專利摘要本實用新型公開了一種罐式容器單倉數字計量系統，要解決的技術問題是能夠方便、快捷、準確的計量加入或輸出罐體內的液體。本實用新的罐式容器單倉數字計量系統在罐式容器的底部設有重力采集器，重力采集器的輸出信號經信號放大器、模擬/數字轉換器至終端處理器，終端處理器連接有顯示器及鍵盤。本實用新型與現有技術相比，采用鍵盤輸入液體的基本信息及重力采集器將壓力通過重力傳感器將毫伏級的信號經放大器放大后變成0-10V的電信號輸出，經A/D模數轉換后輸出頻率信號加載到終端處理器上，終端處理器運算和定植判斷，將運算結構顯示在顯示器上，使得計量系統更方便、快速，測量精確、誤差率極小。適用于罐式汽車的容積計量。
文檔編號G01F22/02GK201716063SQ20102025837
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月13日 優先權日2010年7月13日
發明者劉興文, 劉旭東 申請人:深圳市好時代專用掛車有限公司