CN206945058U - 蓄电池液面高度及比重检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了蓄电池液面高度及比重检测装置，包括放置在电解液面上的浮球，浮球上端连接一根磁性杆，磁性杆的另一端与可以上下移动的三端可调电位器的电刷端连接，所述可调电位器的电压端通过分压电阻连接供电电源，且所述可调电位器的电压端与电刷端之间连接有电压采集单元的输入端，所述电压采集单元的输出端连接中央处理器，中央处理器可根据可调电位器电阻的变化判断电刷端移动的距离，进而得出浮在蓄电池页面上的浮球移动的距离，间接判断出蓄电池液面的高度。本实用新型解决了正常蓄电池因长期充放电和工作，电解液减少，以及正常使用中电解液挥发后，电解液变少，需检测液面高度观察电解液的量的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及蓄电池技术领域，具体涉及到一种蓄电池液面高度及比重检测装置。
背景技术
蓄电池作为直流备用电源***的重要组成部分，是保证不间断供电的重要设备和应急使用。在市电异常时，直流电源***直接将蓄电池的化学能转变成直流电能输送出去，使用电设备得以连续运行下去，为设备提供了动力保障，同时保证了供电***的安全可靠性。蓄电池作为动力能源提供的保障，可以说是供电***保持正常运作的最后一道保险，对***的安全运行具有重要意义；为保证***的长效安全运行，必须加强对蓄电池组的日常维护管理，证蓄电池电解液状态，才能更好的保护蓄电池。
由于蓄电池使用不当，电极引过松或电解液泄出，腐蚀极柱和接线夹，过充电，导致极板上的活性物质加速脱落，长时间大电流放电，致使蓄电池发热等等都会导致蓄电池电解液液面变化，比重变小现象。
目前市场上的液面测量装置和比重测量装置，没有专门应用于蓄电池电解液设计使用的，在应用到蓄电池电解液测量时，误差大，不能准确的测量出正确数据，衡量蓄电池的性能状态。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有的液面测量技术和比重测量技术存在的不足之处，提供一种蓄电池液面高度及比重检测装置，使其蓄电池在正常工作和日常维护中，获得更好的保障和准确的数据。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
蓄电池液面高度及比重检测装置，其特征在于：包括放置在电解液面上的浮球，浮球上端连接一根磁性杆，磁性杆的另一端与可以上下移动的三端可调电位器的电刷端连接，所述可调电位器的电压端通过分压电阻连接供电电源，且所述可调电位器的电压端与电刷端之间连接有采集单元的输入端，所述采集单元的输出端连接中央处理器，中央处理器可根据可调电位器电阻的变化判断电刷端移动的距离，进而得出浮在蓄电池页面上的浮球移动的距离，间接判断出蓄电池液面的高度。
进一步的，所述磁性杆的***套设有一电磁线圈，电磁线圈一端连接电源，另一端与N沟道MOS管的D极连接，所述N沟道MOS管的G极与所述中央处理器的PWM端口连接，所述N沟道MOS管的S极接地，所述中央处理器通过PWM端口信号控制N沟道MOS管电流的大小，进而控制电磁线圈中通电电流的大小，进而控制电磁线圈中通电电流的大小，在该变化的电流的作用下，电磁线圈存在变化的磁场，磁性杆受变化的磁力作用上下移动，直到浮球在蓄电池也体中达到新的受力平衡。
进一步的，所述中央处理器还连接有显示部件。
本实用新型的有益效果为：
1)防止正常蓄电池因长期充放电和工作，电解液减少，以及正常使用中电解液挥发后，电解液变少，需检测液面高度观察电解液的量；
2)检测蓄电池中电解液的比重，及时调节和观察电解液比重，有效的改善蓄电池容量下降和内阻偏大的问题，让电池组始终保持在最佳状态，延长使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，蓄电池液面高度及比重检测装置，包括放置在电解液面上的浮球，浮球上端连接一根磁性杆，磁性杆的另一端与可以上下移动的三端可调电位器的电刷端连接，所述可调电位器的电压端通过分压电阻连接供电电源，且所述可调电位器的电压端与电刷端之间连接有电压采集单元的输入端，所述电压采集单元的输出端连接中央处理器，中央处理器可根据可调电位器电阻的变化判断电刷端移动的距离，进而得出浮在蓄电池页面上的浮球移动的距离，间接判断出蓄电池液面的高度。
所述磁性杆的***套设有一电磁线圈，电磁线圈一端连接电源，另一端与N沟道MOS管的D极连接，所述N沟道MOS管的G极与所述中央处理器的PWM端口连接，所述N沟道MOS管的S极接地。
所述中央处理器还连接有数字式集中显示单元。
测量液面高度工作原理为：将作为测量器件的浮球悬浮在蓄电池内的电解液的液面上，浮球上端连接着一根带有磁性的杆，而杆的一侧连接着一个可以上下移动且摩擦力很小的精密可调电位器和一个分压电阻，并且杆的***套了一个由N沟道MOS管控制电流大小的电磁线圈，当电解液的液面高度发生变化时，浮球将随着液面的高度而上升或者下降，浮球另一端连接的电位器也会随之移动，改变电位器上的阻值，中央处理器检测电位器上的电平值得出电位器上的阻值，再根据阻值的变化，由此测量出电解液液面的高度变化。
测量电解液的工作原理为：同样利用浮球，给在浮球的连接杆上的电磁线圈通电，通过线圈的电流有效值大小由中央处理器输出PWM信号通过N沟道MOS管来控制，当PWM输出满占空比时N沟道MOS管一直处于导通状态，此时通过的电流表示为Imax。
式中：U－工作电压，在此工作电压为12V，R－线圈阻抗，可以万用表等仪器测得。
当PWM调节占空比来控制电流值时，流过的电流的有效值I，I＝Imax×D％，式中：D％－输出的PWM占空比。
通电的线圈会形成电磁场，而带有磁性的杆与线圈的磁场会形成相斥的力，在测量比重的时候装置通过线圈给杆形成一个垂直向下的力，这个力可以由公式求出，根据公式F＝5.1×(IW)2×d Gδ/dδ可求得力的大小，Gδ＝μ0×(KS/δ)，式中：Gδ表示气隙的磁导，μ0表示空气的磁导率，μ0＝1.25×10-8(亨/厘米)，S表示铁芯极化面面积，根据测量杆的直径可求得，S＝π×(d/2)2；π表示圆周率，d表示直径，δ表示气隙长度，即磁极间的距离，可由液面高度测量装置测量得，K表示磁通，能从磁极边缘扩张通过气隙的一个系数，因为杆和线圈之间几乎完全贴合，在此取K＝1，I表示通过线圈的电流有效值，线圈的电流有效值由PWM控制，W－线圈匝数，可以数得；
向下的电磁力打破浮球在液面的平衡，让浮球下沉一定的距离并且形成新的力的平衡，下沉的距离用液面高度的测量方法测得，当浮球浮在液体中时，其本身的向下的力即自身重力加向下的所受的磁力跟它排开的液体的重力相等，根据公式：F+mg＝ρgv，可以测量出液体的比重，式中：F为垂直向下的电磁力，m为测量杆的质量，ρ为电解液的密度，g＝9.8kg/m^3，v为测量杆排水体积，比重也称相对密度，对于液体比重在数值上等于液体比重＝密度/1000(此时密度单位为kg/m3)。
蓄电池电解液中的电压采集单元将不断的从电解液中采样液面高度变化，将数据信息反馈到中央处理器，中央处理器采样电解液中采集比重数据，中央处理器将得到的数据信息进行运算处理，最终在数字式集中显示单元显示。从而得到精确的蓄电池液面高度及比重数据的目的。减少蓄电池因电解液异常而造成不必的损失。
需要说明的是，以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.蓄电池液面高度及比重检测装置，其特征在于：包括放置在电解液面上的浮球，浮球上端连接一根磁性杆，磁性杆的另一端与可以上下移动的三端可调电位器的电刷端连接，所述可调电位器的电压端通过分压电阻连接供电电源，且所述可调电位器的电压端与电刷端之间连接有采集单元的输入端，所述采集单元的输出端连接中央处理器，中央处理器可根据可调电位器电阻的变化判断电刷端移动的距离，进而得出浮在蓄电池页面上的浮球移动的距离，间接判断出蓄电池液面的高度。
2.如权利要求1所述的蓄电池液面高度及比重检测装置，其特征在于：所述磁性杆的***套设有一电磁线圈，电磁线圈一端连接电源，另一端与N沟道MOS管的D极连接，所述N沟道MOS管的G极与所述中央处理器的PWM端口连接，所述N沟道MOS管的S极接地，所述中央处理器通过PWM端口信号控制N沟道MOS管电流的大小，进而控制电磁线圈中通电电流的大小。
3.如权利要求1或2所述的蓄电池液面高度及比重检测装置，其特征在于：所述中央处理器还连接有显示部件。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110411534A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-05 | 无锡市产品质量监督检验院 | 蓄电池液位高度测试仪 |
| CN110455567A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-15 | 广东汇兴精工智造股份有限公司 | 马桶冲水检测装置 |
| CN111502797A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-07 | 浙江师范大学 | 一种发动机机油品质检测装置 |
| CN115101834A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-09-23 | 中核检修有限公司 | 蓄电池维护装置及维护工艺方法 |
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2017
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