專利名稱：浮子式計數器液位儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于物位檢測裝置，主要用于容器內的液面高度檢測。
傳統的計數器液位儀，其分辨力是厘米，如果將它提高到毫米，就會增加多級齒輪付變速機構，造成結構復雜和累計誤差加大的不良后果，因此它的檢測精度低，應用范圍受到一定的限制。
本實用新型的目的，是提供一種結構簡單、分辨力為毫米和具有信號傳輸功能的新型“浮子式計數器液位儀”。
本實用新型的目的是以下述技術方案來實現的一種“浮子式計數器液位儀”，它是由浮子、測量帶(又稱傳動帶)、浮子導向裝置、導向輪、力平衡機構和計數器等主要部件組成，其特征是在計數器的“百位數字輪”的右側、“主軸”上還組裝一個“雙位數字輪”，它與相應的“十進位齒輪”嚙合、與主軸是固定聯接，在雙位數字輪的一側、等距布置若干個由“針齒P1和P2”組成的“齒槽G”、齒槽G的個數S＞1、S為整數，在雙位數字輪的園周面、按其周長平均刻印有M個“測量單元”的“標線K”和與之相對應的“數字F”，M＝S、L＝0～100毫米、f＝1毫米；在“萬位數字輪”的左側、主軸上組裝一塊“光學碼盤”或“接觸式碼盤”，在其上制有n條“數碼道”、n≥1，并組裝有與數碼道相對應的“信號檢測頭”；在萬位數字輪、千位數字輪和百位數字輪的園周面或側面，分別制有X條“數碼道D”、X≥1，并組裝有與數碼道D相對應的“信號檢測頭”；“測量輪”與主軸是處于同一軸線，二者之間的聯接結構是采用“聯軸器”，聯軸器它包括“磁偶式聯軸器”和“剛性(或彈性)聯軸器”兩種結構，測量輪它包括“磁性和非磁性”兩種結構，測量輪的周長l1＝100S(單位毫米)，在主軸的一端，還組裝一個“調節輪”。
以下將結合附圖對本實用新型作進一步描述。
圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖。
圖2是本實用新型計數器A的外型示意圖。
圖3是本實用新型雙位數字輪的測量單元標線展開示意圖。
圖4是本實用新型的測量輪示意圖。
圖5是本實用新型實施例二的結構示意圖。
圖6是本實用新型實施例三的結構示意圖。
圖7是本實用新型的磁偶式聯軸器示意圖。
圖8是本實用新型實施例四的結構示意圖。
圖9是本實用新型實施例五的結構示意圖。
圖10是本實用新型實施例六的結構示意圖。
圖11是本實用新型實施例七的結構示意圖。
參照圖1，當浮子(24)隨液面(25)的變化，沿著導向鋼絲繩(26)升降的同時，帶動測量帶(9)移動，經導向輪(28)、測量帶(9)又帶動測量輪(10)產生相應的角位移，測量輪(10)通過聯軸器(11)帶動主軸(13)轉動，并使固定在主軸(13)上的雙位數字輪(14)和光學碼盤(20)或接觸式碼盤(21)產生相應的角位移，雙位數字輪(14)每轉動1／S周時，便通過十進位齒輪(7)帶動百位數字輪(6)間歇轉過三十六度，(亦即轉過1／10周)、表示進一位，當百位數字輪(6)轉動一周時，便通過十進位齒輪(5)帶動千位數字輪(4)轉過三十六度、表示進一位，依此類推，就可實現連續地計數和自動進位，工作人員便可通過讀數指針(12)直觀讀出五位數字的液面高度。在這同時，與雙位數字輪(14)上的讀數相對應的“光學碼盤(20)或接觸式碼盤(21)”上的編碼信息，經信號檢測頭(18)檢出，“百位數字輪(6)、千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)”上的“數碼道D”的編碼信息，是經信號檢測頭(15)檢出，信號檢測頭(18)和(15)的檢出信號，是分別經信號線(17)和(16)傳輸至放大器(22)、信息經二次儀表(23)處理后、自動顯示出相應的五位數字液面高度，在這里放大器(22)和二次儀表(23)均屬現有技術。
浮子(24)升降時的力平衡，是通過重錘式力平衡機構(27)來實現。
旋轉調節輪(19)，可直接帶動主軸(13)轉動，用于調節數字輪上的讀數，主要用于儀表的安裝調試。
在計數器A的主軸(13)上，依次組裝有雙位數字輪(14)、百位數字輪(6)、千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)、百位、千位和萬位數字輪與主軸(13)是采用間隙配合，在定軸(2)上面組裝有十進位齒輪(3)、(5)和(7)、二者之間是采用間隙配合，十進位齒輪(7)是與雙位數字輪(14)和百位數字輪(6)嚙合，十進位齒輪(5)是與百位數字輪(6)和千位數字輪(4)嚙合，十進位齒輪(3)是與千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)嚙合。在雙位數字輪(14)的一側，等距布置若干個由針齒P1和P2組成的齒槽G、齒槽G的個數S＞1、S應是整數，在雙位數字輪(14)的園周面，按其周長平均刻印有M個“測量單元”的“標線K”和與之相對應的“數字F”、每一百條標線K為一個測量單元，每個測量單元的測量范圍L＝0～100毫米、刻度值f＝1毫米，刻度值是指相鄰兩條標線K所代表的被量數值。在百位數字輪(6)、千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)的一側等距布置二十個銷齒H、在另一側布置“一個”由“針齒P1和P2”組成的齒槽G，在其園周面，按其周長平均刻印有十條“標線C”和與之相對應的“數字E”，同時，在百位數字輪(6)、千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)的園周面或側面、按著“二進制碼”或“循環碼”的編碼規律、分別制有X條“數碼道D”、X≥1。在光學碼盤(20)或接觸式碼盤(21)的上面，按著“二進制碼”或“循環碼”的編碼規律制有n條數碼道、n≥1。與數碼道相對應的“信號檢測頭(18)或(15)”，它們各包括“接觸式”和“非接觸式”兩種結構，前者是由“接觸電刷”構成，后者是由“發光元件和受光元件”構成。
參照圖2，在殼體(8)上設有觀察孔(29)，例如從觀察孔(29)處，通過讀數指針(12)，可直觀讀出液面高度66660毫米，它的組成是
參照圖3，它是在雙位數字輪(14)的園周面上，按其周長平均刻印有兩個測量單元(即M＝2)的“標線K”的展開示意圖，每個測量單元平均刻印有一百條標線K、測量范圍L＝0～100毫米、刻度值f＝1毫米。當讀數指針(12)處于圖中所示位置時，如以讀數指針(12)下方第一個數字為基數、通過“正號”(31)標記，則讀數應是10＋5＝15毫米，若以讀數指針(12)上方第一個數字為基數，通過“負號”(30)標記，則讀數應是20－5＝15毫米。
參照圖4，測量輪(10)它包括磁性測量輪(見右視圖)和非磁性測量輪(見左視圖)兩種結構，磁性測量輪的園周面為無“尖齒”結構(亦即非齒形園周面)，它是用永久磁鋼或永久磁鐵制成，在磁性測量輪表面覆蓋一層，由“有色金屬或非金屬、不銹鋼、鈦及鎳”材料構成的保護層，測量帶(9)與磁性測量輪之間是一種直接接觸的摩擦傳動，由于磁性測量輪的磁力對測量帶(9)產生的吸合作用，避免了滑動現象的產生，從而保證了二者之間的同步運動。非磁性測量輪是指用不銹鋼、鋁、碳鋼、有色金屬和非金屬材料制成的測量輪，它包括齒形輪(亦即浙開線齒形)和園周面帶尖齒α的兩種結構，例如借助測量帶(9)上的小孔δ與尖齒α相嚙合，就能達到同步運動。φ1表示測量輪(10)的直徑，φ1π＝l1＝100S(單位毫米)。
參照圖5，它與圖1的區別，就在于百位數字輪(6)、千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)的園周面或側面不設“數碼道D”，同時也不組裝信號檢測頭(15)，因此它的結構簡單，但是斷電后，二次儀表(23)上的記錄數記無法保留，須有備用電源。
參照圖6，它與圖5的區別，就在于主軸(13)上不組裝“光學碼盤”(20)或接觸式碼盤(21)“，它只具備在工作現場直觀讀數的功能。
參照圖7，聯軸器(11)它包括磁偶式聯軸器和剛性(或彈性)聯軸器兩種結構。磁偶式聯軸器它主要由柱形永磁體(38)、承壓密封罩(34)、環形永磁體(36)和環形支承套(33)等零部件組成。當測量帶(9)隨浮子移動時，帶動測量輪(10)轉動，測量輪(10)又帶動環形支承套(33)和環形永磁體(36)一起轉動，由于磁力的作用，柱形永磁體(38)隨著環形永磁體(36)同步轉動，柱形永磁體(38)與主軸(13)是固定聯接。承壓密封罩(34)是用于阻擋容器(37)內的液體或氣體外溢，從而磁偶式聯軸器特別適用于高壓容器內的液面檢測。
參照圖8，它與圖1的區別是，在浮子(40)內部組裝有永磁體(42)，浮子(40)是沿著空心導管(39)移動，在測量帶(9)的一端是與磁錘(41)聯接，當浮子(40)隨液面(25)升降時，由于永磁體(42)的磁力作用，便可帶動與測量帶(9)聯接的磁錘(41)同步運動。編號(43)為固定套、(44)為補償彈簧。
參照圖9，它與圖8的區別是，在測量帶(9)的一端是與“恒力彈簧式力平衡機構”(45)聯接。
參照圖10，它與圖8的區別是，在重錘式力平衡機構(27)上，聯接有“補償鏈”(46)，補償鏈(46)的單位長度重量等于測量帶(9)單位長度重量的兩倍。
參照圖11，浮子(48)是沿著兩根導管(47)升降，測量輪(10)亦能帶動計數器A的主軸(13)轉動，它又是測量帶(9)的導向輪，重錘式力平衡機構(27)和補償鏈(46)是在導管(47)內上下移動。
重錘式力平衡機構(27)和恒力彈簧式力平衡機構(45)，簡稱為力平衡機構。
導向鋼絲繩(26)、空心導管(39)和導管(47)，統一簡稱“浮子導向裝置”。
本實用新型具有以下特點第一，本實用新型由于采用了具有獨特結構的“計數器A”，它將直觀讀數和信號輸出機構形成一體，與傳統的分離式相比，其結構簡單、成本低；第二，本實用新型由于采用了具有獨特結構的“計數器A”，在主軸(13)和測量輪(10)之間，在不設置多級齒輪付變速的前提下，實現了直觀讀數分辨力一毫米的目標；第三，本實用新型所采用的“磁偶式聯軸器”，因承壓密封罩(34)的作用，本實用新型特別適用于高壓容器內的液面檢測；第四，本實用新型所采用的“測量輪(10)”，與直徑等于100／π毫米傳統的測量輪相比，它產生的力矩較大，故無卡阻現象和具有靈敏度高的優點。
權利要求1.一種“浮子式計數器液位儀”，它是由浮子、測量帶(又稱傳動帶)、浮子導向裝置、導向輪、力平衡機構和計數器等主要部件組成，在它的“計數器”主軸(13)上，依次組裝有百位數字輪(6)、千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)，定軸(2)上的十進位齒輪(7)是與百位數字輪(6)嚙合、十進位齒輪(5)是與百位數字輪(6)和千位數字輪(4)嚙合、十進位齒輪(3)是與千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)嚙合，通過十進位齒輪(7)、(5)和(3)帶動百位數字輪(6)、千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)做三十六度的間歇轉動，其特征是①、在“計數器”的百位數字輪(6)的右側、主軸(13)上，還組裝一個雙位數字輪(14)，它與十進位齒輪(7)嚙合、與主軸(13)是固定聯接，在雙位數字輪(14)的一側、等距布置若干個由針齒P1和P2組成的“齒槽G”、齒槽G的個數S＞1、S為整數，在雙位數字輪(14)的園周面、按其周長平均刻印有M個“測量單元”的“標線K”和與之相對應的“數字F”，M=S、L=0～100毫米、f=1毫米。②、在“計數器”的萬位數字輪(1)的左側、主軸(13)上組裝一塊“光學碼盤(20)或接觸式碼盤(21)”，在其上制有n條數碼道、n≥1，并組裝有與數碼道相對應的“信號檢測頭(18)”。③、在“計數器”的萬位數字輪(1)、千位數字輪(4)和百位數字輪(6)的園周面或側面，分別制有X條數碼道D、X≥1，并組裝有與數碼道D相對應的“信號檢測頭(15)。”④、測量輪(10)的周長l1=100S(單位毫米)，測量輪(10)與主軸(13)是處于同一軸線，二者之間的聯接結構采用聯軸器(11)。
2.一種“浮子式計數器液位儀”，它是由浮子、測量帶(又稱傳動帶)、浮子導向裝置、導向輪、力平衡機構和計數器等主要部件組成，在它的“計數器”主軸(13)上，依次組裝有百位數字輪(6)、千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)，定軸(2)上的十進位齒輪(7)是與百位數字輪(6)嚙合、十進位齒輪(5)是與百位數字輪(6)和千位數字輪(4)嚙合、十進位齒輪(3)是與千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)嚙合，通過十進位齒輪(7)、(5)和(3)帶動百位數字輪(6)、千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)做三十六度的間歇轉動，其特征是①、在“計數器”的百位數字輪(6)的右側、主軸(13)上，還組裝一個雙位數字輪(14)，它與十進位齒輪(7)嚙合、與主軸(13)是固定聯接，在雙位數字輪(14)的一側、等距布置若干個由針齒P1和P2組成的“齒槽G”、齒槽G的個數S＞1、S為整數，在雙位數字輪(14)的園周面，按其周長平均刻印有M個“測量單元”的“標線K”和與之相對應的“數字F”，M＝S、L＝0～100毫米、f＝1毫米。②、在“計數器”的萬位數字輪(1)的左側、主軸(13)上組裝一塊“光學碼盤(20)或接觸式碼盤(21)”，在其上制有n條數碼道、n≥1，并組裝有與數碼道相對應的“信號檢測頭(18)。”③、測量輪(10)的周長L1＝100S(單位毫米)，測量輪(10)與主軸(13)是處于同一軸線，二者之間的聯接結構采用聯軸器(11)。
3.一種“浮子式計數器液位儀”，它是由浮子、測量帶(又稱傳動帶)、浮子導向裝置、導向輪、力平衡機構和計數器等主要部件組成，在它的“計數器”主軸(13)上，依次組裝有百位數字輪(6)、千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)，定軸(2)上的十進位齒輪(7)是與百位數字輪(6)嚙合、十進位齒輪(5)是與百位數字輪(6)和千位數字輪(4)嚙合、十進位齒輪(3)是與千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)嚙合，通過十進位齒輪(7)、(5)和(3)帶動百位數字輪(6)、千位數字輪(4)和萬位數字輪(1)做三十六度的間歇轉動，其特征是①、在“計數器”的百位數字輪(6)的右側、主軸(13)上，還組裝一個雙位數字輪(14)，它與十進位齒輪(7)嚙合、與主軸13是固定聯接，在雙位數字輪(14)的一側、等距布置若干個由針齒P1和P2組成的“齒槽G”、齒槽G的個數S＞1、S為整數，在雙位數字輪(14)的園周面、按其周長平均刻印有M個“測量單元”的“標線K”和與之相對應的“數字F”，M＝S、L＝0～100毫米、f＝1毫米。②、測量輪(10)的周長L1＝100S(單位毫米)，測量輪(10)與主軸(13)是處于同一軸線，二者之間的聯接結構采用聯軸器(11)。
4.根據權利要求1或2、3所說的“浮子式計數器液位儀”，其特征是還組裝一個讀數指針(12)和刻印有“正號”(31)和“負號”(30)的標記。
5.根據權利要求1或2、3所說的“浮子式計數器液位儀”，其特征是測量輪(10)，它包括“磁性和非磁性”兩種結構，磁性測量輪是用永久磁鋼(或永久磁鐵)制成，在磁性測量輪的表面覆蓋一層由“有色金屬或非金屬、不銹鋼、鈦及鎳”材料構成的保護層，磁性測量輪的園周面為無“尖齒”結構。
6.根據權利要求1或2、3所說的“浮子式計數器液位儀”，其特征是聯軸器(11)，它包括“磁偶式聯軸器”和剛性(或彈性)聯軸器兩種結構。
專利摘要一種浮子式計數器液位儀，是由浮子、測量帶、浮子導向裝置、導向輪、力平衡機構和計數器等主要部件組成。浮子隨液面升降的同時，帶動測量帶移動，測量帶又帶動測量輪產生相應的角位移，測量輪通過聯軸器帶動主軸上的雙位數字輪轉動，通過十進位齒輪的轉換，便可直觀讀出五位數字的液面高度；同時相應的編碼信息，經放大器至二次儀表，實現自動顯示液面高度。
文檔編號G01F23/40GK2190290SQ9420640
公開日1995年2月22日 申請日期1994年3月15日 優先權日1994年3月15日
發明者高秀珍, 尹寶泉 申請人:高秀珍