一种实验室用投入式液位变送器安装装置

摘要

本发明公开了一种实验室用投入式液位变送器安装装置，涉及液位变送器技术领域，包括测控系统柜、储水结构、驱动结构、转动轴、若干牵引绳和若干投入式液位变送器，所述储水结构中用于盛放水，各所述投入式液位变送器位于所述储水结构中，各所述牵引绳的一端与所述投入式液位变送器连接，各所述牵引绳的另一端与所述转动轴连接，所述驱动结构驱动所述转动轴转动，进而所述牵引绳缠绕在所述转动轴上，所述测控系统柜分别与所述驱动结构和所述投入式液位变送器电连接。本发明通过改变感压传感器在水中的高度实现不同液位的测试，提高了整体的测试效率及自动化程度。

权利要求

1.一种实验室用投入式液位变送器安装装置，其特征在于：包括测控系统柜、储水结构、驱动结构、转动轴、若干牵引绳和若干投入式液位变送器，所述储水结构中用于盛放水，各所述投入式液位变送器位于所述储水结构中，各所述牵引绳的一端与所述投入式液位变送器连接，各所述牵引绳的另一端与所述转动轴连接，所述驱动结构驱动所述转动轴转动，进而所述牵引绳缠绕在所述转动轴上，所述测控系统柜分别与所述驱动结构和所述投入式液位变送器电连接；

所述储水结构上设置有高度标尺，所述储水结构上沿所述储水结构的高度方向均匀设置有若干红外传感器，以确保所述投入式液位变送器的感压传感器在平稳上升或下降时触发所述红外传感器到达每个高度时的准确度，所述红外传感器与所述测控系统柜电连接；

所述牵引绳上设置有张力传感器，所述张力传感器靠近所述牵引绳的另一端设置，所述张力传感器与所述测控系统柜电连接，所述测控系统柜中的伺服驱动器控制所述驱动结构，使所述转动轴转动，从而通过带动所述牵引绳使所述储水结构中的感压传感器的高度发生变化，同时沿每一条所述牵引绳的牵引方向上会产生张力，所述牵引绳上的所述张力传感器测量得到张力值，所述张力传感器将张力信号传输至所述测控系统柜，再进行分析、存储，从而用于控制所述转动轴的转速。

2.根据权利要求1所述的实验室用投入式液位变送器安装装置，其特征在于：所述储水结构采用玻璃钢制成，所述储水结构为长方体罐体，所述储水结构的顶部设置有开口，各所述投入式液位变送器由所述开口进入所述储水结构中。

3.根据权利要求1所述的实验室用投入式液位变送器安装装置，其特征在于：所述储水结构中设置有防浪涌板。

4.根据权利要求1所述的实验室用投入式液位变送器安装装置，其特征在于：还包括若干支撑结构，所述支撑结构分别与所述牵引绳对应，所述支撑结构包括支撑架和两个定滑轮，所述支撑架设置在所述储水结构上，两个所述定滑轮设置在所述支撑架上，两个所述定滑轮的高度相同，所述牵引绳依次绕过相应的所述支撑结构的两个所述定滑轮。

5.根据权利要求1所述的实验室用投入式液位变送器安装装置，其特征在于：在初始状态时，各所述投入式液位变送器的感压传感器位于所述储水结构的最低位置。

6.根据权利要求1所述的实验室用投入式液位变送器安装装置，其特征在于：所述驱动结构为两个，各所述驱动结构的动力输出端均设置有第一链轮，所述转动轴的两端分别设置有第二链轮，所述第一链轮分别通过链条与所述第二链轮传动连接。

说明书

一种实验室用投入式液位变送器安装装置

技术领域

[0001] 本发明涉及液位变送器技术领域，特别是涉及一种实验室用投入式液位变送器安装装置。

背景技术

[0002] 投入式液位变送器在工业自动化现场有着广泛的应用，尤其在化工、水处理、供热等行业，而且为提高整体过程控制的自动化程度对其性能及稳定性要求也越来越高，故在实验室中对投入式液位计进行充分的实验及考核显得越来越重要。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种实验室用投入式液位变送器安装装置，通过改变感压传感器在水中的高度实现不同液位的测试，提高了整体的测试效率。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

[0005] 本发明提供了一种实验室用投入式液位变送器安装装置，包括测控系统柜、储水结构、驱动结构、转动轴、若干牵引绳和若干投入式液位变送器，所述储水结构中用于盛放水，各所述投入式液位变送器位于所述储水结构中，各所述牵引绳的一端与所述投入式液位变送器连接，各所述牵引绳的另一端与所述转动轴连接，所述驱动结构驱动所述转动轴转动，进而所述牵引绳缠绕在所述转动轴上，所述测控系统柜分别与所述驱动结构和所述投入式液位变送器电连接。

[0006] 优选地，所述储水结构采用玻璃钢制成，所述储水结构为长方体罐体，所述储水结构的顶部设置有开口，各所述投入式液位变送器由所述开口进入所述储水结构中。

[0007] 优选地，所述储水结构中设置有防浪涌板，可减少液位晃动对液位测量精度的影响。

[0008] 优选地，所述储水结构上设置有高度标尺，所述储水结构上沿所述储水结构的高度方向均匀设置有若干红外传感器，以确保所述投入式液位变送器的感压传感器在平稳上升或下降时触发所述红外传感器到达每个高度时的准确度，所述红外传感器与所述测控系统柜电连接，所述红外传感器被触发时反馈开关量信号至所述测控系统柜。

[0009] 优选地，还包括若干支撑结构，所述支撑结构分别与所述牵引绳对应，所述支撑结构包括支撑架和两个定滑轮，所述支撑架设置在所述储水结构上，两个所述定滑轮设置在所述支撑架上，两个所述定滑轮的高度相同，所述牵引绳依次绕过相应的所述支撑结构的两个所述定滑轮，一个所述定滑轮位于所述储水结构内侧的上方，另一个所述定滑轮位于所述储水结构外侧的上方，所述牵引绳依次绕过相应的所述支撑结构的两个所述定滑轮，所述支撑结构的设置确保所述牵引绳和所述投入式液位变送器均不与所述储水结构接触。

[0010] 优选地，在初始状态时，各所述投入式液位变送器的感压传感器位于所述储水结构的最低位置。

[0011] 优选地，所述驱动结构为两个，各所述驱动结构的动力输出端均设置有第一链轮，所述转动轴的两端分别设置有第二链轮，所述第一链轮分别通过链条与所述第二链轮传动连接。

[0012] 优选地，所述牵引绳上设置有张力传感器，所述张力传感器靠近所述牵引绳的另一端设置，所述张力传感器与所述测控系统柜电连接。

[0013] 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

[0014] 本发明为实现不同液位的测量，没有改变实际的液位，而是使用伺服控制的方式改变感压传感器在水中的高度实现不同液位的测试，提高了整体的测试效率及自动化程度。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0016] 图1为本发明的实验室用投入式液位变送器安装装置轴测图；

[0017] 图2为本发明的实验室用投入式液位变送器安装装置侧视图；

[0018] 图3为本发明的张力传感器测量原理示意图；

[0019] 图4为本发明的控制系统示意图；

[0020] 其中：1‑测控系统柜，2‑储水结构，3‑驱动结构，4‑转动轴，5‑牵引绳，6‑支撑架，7‑定滑轮，8‑人机界面工业平板电脑，9‑第一链轮，10‑第二链轮，11‑固定底座，12‑张力传感器。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 本发明的目的是提供一种实验室用投入式液位变送器安装装置，通过改变感压传感器在水中的高度实现不同液位的测试，提高了整体的测试效率。

[0023] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0024] 如图1至图4所示：本实施例提供了一种实验室用投入式液位变送器安装装置，用于在实验室中模拟工业现场使用过程中的投入式液位变送器，包括测控系统柜1、储水结构2、驱动结构3、转动轴4、若干牵引绳5和若干投入式液位变送器，储水结构2中用于盛放水，各投入式液位变送器位于储水结构2中，各牵引绳5的一端与投入式液位变送器连接，各牵引绳5的另一端与转动轴4连接，驱动结构3驱动转动轴4转动，进而牵引绳5缠绕在转动轴4上，测控系统柜1分别与驱动结构3和投入式液位变送器电连接。

[0025] 具体地，本实施例中，在初始状态时，各投入式液位变送器的感压传感器位于储水结构2的最低位置。

[0026] 本实施例中，为了直观的看到液位的具体变化，储水结构2采用玻璃钢制成，储水结构2为长方体罐体，储水结构2的顶部设置有开口，各投入式液位变送器由开口进入储水结构2中，储水结构2上设置有高度标尺；为保证测量精度，储水结构2上沿储水结构2的高度方向均匀设置有若干红外传感器，优选为每隔200mm处安装一个红外传感器，以确保感压传感器在平稳上升或下降时触发红外传感器到达每个高度时的准确度，红外传感器与测控系统柜1电连接，红外传感器被触发时反馈开关量信号至测控系统柜1。

[0027] 本实施例中，储水结构2中设置有防浪涌板，可减少液位晃动对液位测量精度的影响。

[0028] 本实施例中还包括若干支撑结构，支撑结构分别与牵引绳5对应，支撑结构包括支撑架6和两个定滑轮7，支撑架6设置在储水结构2上，支撑架6包括两个对称设置的支架，各支架与竖直面呈45°角，两个定滑轮7分别设置在支架上，两个定滑轮7的高度相同，其中一个定滑轮7位于储水结构2内侧的上方，另一个定滑轮7位于储水结构2外侧的上方，牵引绳5依次绕过相应的支撑结构的两个定滑轮7的凹槽，支撑结构的设置确保牵引绳5和投入式液位变送器均不与储水结构2接触。

[0029] 本实施例中，各牵引绳5、相对应的支撑结构、相对应的投入式液位变送器均位于同一竖面。

[0030] 本实施例中，驱动结构3和转动轴4均设置在固定底座11上，转动轴4穿过固定底座11上的轴承座；驱动结构3优选为伺服电机，驱动结构3为两个，各驱动结构3的动力输出端均设置有第一链轮9，转动轴4的两端分别设置有第二链轮10，第一链轮9分别通过链条与第二链轮10传动连接。

[0031] 本实施例中，测控系统柜1上还设置有人机界面工业平板电脑8，测控系统柜1还设置有伺服驱动器和可编程控制器模拟量输入模组，伺服驱动器与驱动结构3电连接，伺服驱动器用于控制驱动结构3，可编程控制器模拟量输入模组与投入式液位变送器电连接，可编程控制器模拟量输入模组用于与投入式液位变送器电连接。

[0032] 本实施例中，牵引绳5可选用钢缆，牵引绳5上设置有张力传感器12，张力传感器12靠近牵引绳5的另一端设置，张力传感器12与测控系统柜1电连接。

[0033] 通过操作人机界面工业平板电脑8中的控制程序，测控系统柜1中的伺服驱动器控制驱动结构3，使转动轴4转动，从而通过带动牵引绳5使储水结构2中的感压传感器的高度发生变化，同时沿每一条牵引绳5的牵引方向上会产生张力，牵引绳5上的张力传感器12测量得到张力值，张力传感器12将张力信号传输至测控系统柜1，再进行分析、存储，从而可用于控制转动轴4的转速。张力B的大小是通过张力传感器12测量得到，张力传感器12测得的力取决于牵引绳5的张力大小以及偏转角“α”和“β”，忽略测张辊的变形，得出以下计算公式：水平测力方向：FHmeasure=B(cosα‑cosβ)，垂直测力方向：FVmeasure=B(sinα+sinβ)。

[0034] 本实施例的实验室用投入式液位变送器安装装置在使用时，将储水结构2注满清水，支撑结构安装在储水结构2的顶部，将投入式液位变送器与牵引绳5的一端连接，并把投入式液位变送器的感压传感器放置于储水结构2最低位置，固定底座11安装在储水结构2旁，测试系统柜安装在固定底座11旁，驱动各结构按正确的安装方式与转动轴4的公共端相连接，各牵引绳5绕过相应的支撑结构上的定滑轮7且各牵引绳5的另一端连接在转动轴4上。各投入式液位变送器与稳压电源连接，为投入式液位变送器提供电源，各投入式液位变送器的信号端口与测控系统柜1的各可编程控制器模拟量输入模组相连接，操作人机界面工业平板电脑8，由测控系统柜1中的伺服驱动器控制驱动结构3，使转动轴4转动，从而通过带动各牵引绳5使投入式液位变送器的感压传感器在储水结构2中的高度发生变化，将实时的测试的结果传送至测控系统柜1，进而在软件平台中进行分析、计算、存储。

[0035] 本实施例为实现不同液位的测量，并没有改变实际的液位，而是使用伺服控制的方式改变感压传感器在水中的高度实现不同液位的测试，提高了整体的测试效率及自动化程度。

[0036] 本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。