CN215296390U - 机械式可调比例液位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械式可调比例液位计，包括安装架、标尺、滑轮组、绳索和浮球，滑轮组包括至少一个定滑轮和至少一个动滑轮，定滑轮固定在安装架上，绳索的固定端固定于安装架、定滑轮或动滑轮上，绳索的自由端绕过动滑轮和定滑轮后与浮球相连，滑轮组下方挂有一液位标，动滑轮的圆心和液位标的重心位于同一竖直线上并位于标尺的两长边之间，液位标贴近并位于标尺前方。本实用新型的机械液位计实际测量尺寸与标尺比例可调，实现了对高容积液位的直观读取，既能节省了标尺的占用空间，又能避免测量大量程液位时操作人员登高读数的风险，并且读数准确。

Description

机械式可调比例液位计

技术领域

本实用新型属于液位检测技术领域，具体涉及一种机械式可调比例液位计。

背景技术

生活生产中时常需要用到液位计，液位计的种类虽然繁多，但都有各自的优缺点和适用性，尤其在填埋垃圾渗滤液调节池中，由于环境较为复杂，不适用超声波传感器液位计，误差较大；调节池水下使用的是潜水泵提升泵，不适用压力液位计，容易被泵干扰。为了准确测量液位，机械式液位计仍是不错的选择，可实时直观显示液位变化，但现有的机械式液位计也存在一定的局限性，如液位数据标尺长度与液位高度是1∶1的关系，用于检测深度大于5米以上的罐子、井或池子的液位时，数据标尺过长，既占地方也不方便读取，甚至需要登高读取数值，存在安全隐患。中国专利CN210719338U公开了一种高度可调的机械式液位计，主要是通过可伸缩浮球杆带动一对垂直啮合的锥形齿轮，通过浮球杆的固定转角实现某个范围内的测量高度，解决了浮球杆伸不到底部或因为太长高出安装面的问题，一定程度上解决了高容积深液位的测量，但测量时需要加长伸缩杆，当高容积内的环境复杂时，伸缩杆会影响液位计的准确度。因此，开发深液位、读取方便的机械液位计仍是急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种便于读取大量程的液位变动，直观、误差小、效率高的机械式可调比例液位计。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种机械式可调比例液位计，包括安装架、标尺、滑轮组、绳索和浮球，所述滑轮组包括至少一个定滑轮和至少一个动滑轮，所述定滑轮固定在安装架上，所述绳索的固定端固定于所述安装架、定滑轮或动滑轮上，所述绳索的自由端绕过所述动滑轮和定滑轮后与浮球相连，所述动滑轮下方挂有一液位标，所述动滑轮的圆心和所述液位标的重心位于同一竖直线上并位于所述标尺的两长边之间，所述液位标贴近并位于所述标尺前方。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，标尺上的刻度与实际尺寸的比例为1∶n，其中，n为与所述动滑轮连接的绳索的段数，不计摩擦，所述浮球的质量M、液位标的质量M1和动滑轮的质量M2满足公式M＝(M1+M2)/n。多个定滑轮靠第一连接件固定连接，多个动滑轮靠第二连接件固定连接，绳索一端与所述浮球连接，另一端固定在安装架、定滑轮或动滑轮上，根据需要可改变连接方式：绳索固定端在安装架或定滑轮上n为偶数，绳索固定端在动滑轮上n为偶数。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，所述液位计还包括至少一个定位滑轮，所述定位滑轮可移动地安装在安装架上，所述绳索的自由端绕过所述滑轮组中的动滑轮、定滑轮，再绕过所述定位滑轮后与浮球相连。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，所述定位滑轮通过滑槽和紧固螺栓螺母可滑动地安装在安装架上。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，所述液位计还包括编码器，所述编码器固定在所述安装架上，并通过连接件与任一定滑轮或定位滑轮同轴连接，所述编码器的输出端与一显示器的输入端电连接。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，所述滑轮组中下方的动滑轮直径大于上方的动滑轮直径，上方的定滑轮直径大于下方的定滑轮直径。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，所述绳索自由端最后绕过的定滑轮位于滑轮组的最上排并位于所述标尺的前方或两侧。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，所述液位标为三角形铁坠，所述三角形铁坠的底边小于所述标尺的宽度，所述三角形铁坠的顶点垂直向下。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，所述安装架包括横板和支柱，所述支柱垂直于地面，所述横板安装在所述支柱上部，所述定滑轮和编码器分别安装在所述横板的正反面。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，所述横板包括顶板和背板，所述顶板和背板的长边拼接且板面互相垂直，所述定滑轮和编码器分别安装在所述背板的正反面。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，所述标尺采用激光打印刻度标记于所述支柱上。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，所述支柱可伸缩。

上述的机械式可调比例液位计，优选的，所述绳索为细钢绳。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型利用了滑轮组的原理，设计了实际测量尺寸与标尺比例可调的机械液位计，可以根据实际需求改变动滑轮的个数来调整比例的大小，实现了对高容积液位的直观读取，节省了标尺的占用空间，又能避免测量大量程液位时操作人员登高读数的风险，并且动滑轮的圆心和液位标的重心位于同一竖直线上并位于标尺的两长边之间，液位标贴近并位于标尺前方，指示更直接准确，受环境影响小，能够保证读数的准确性。

2、本实用新型的机械可调比例液位计通过编码器将定滑轮或定位滑轮的旋转位移量转化为数字脉冲信号传输至显示器，实现了液位计远距离实时读取数值的功能。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的机械式可调比例液位计的结构示意图。

图2是图1中沿AA线的剖视图。

图3是本实用新型实施例2的机械式可调比例液位计的结构示意图。

图4是本实用新型实施例3的机械式可调比例液位计的结构示意图。

图5是本实用新型实施例4的机械式可调比例液位计的结构示意图。

图例说明：

1、安装架；11、横板；111、顶板；112、背板；12、支柱；2、标尺；3、定滑轮；31、第一定滑轮；32、第二定滑轮；33、定位滑轮；34、第一连接件；4、动滑轮；41、第一动滑轮；42、第二动滑轮；43、第二连接件；5、浮球；6、液位标；7、编码器；8、连接件；9、输出端；10、滑槽；101、紧固螺栓。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型的机械式可调比例液位计，包括安装架1、标尺2、滑轮组、绳索和浮球5，滑轮组包括由上至下的第一定滑轮31、第一动滑轮41和第二动滑轮42。第一定滑轮31固定在安装架1上并位于标尺2上端，第一定滑轮31一侧固定有第二定滑轮32，第一动滑轮41和第二动滑轮42用第二连接件43并列连接，动滑轮4(即第一动滑轮41和第二动滑轮42)通过绳索悬挂于标尺2前。第二动滑轮42下方挂有一液位标6，液位标6贴近并位于标尺2前方，动滑轮4的圆心和液位标6的重心位于同一竖直线上并位于标尺2的两长边之间。本实施例中的液位计还包括一个定位滑轮33，定位滑轮33通过滑槽10和紧固螺栓101可滑动地安装在安装架1上，位于第二定滑轮32的一侧，与第一定滑轮31相对，定位滑轮33与第二定滑轮32的间距可根据实际需要滑动调整，使得浮球5能够正好垂于液面上，而液位标6和标尺2处于方便读数的位置。绳索的固定端固定于第一定滑轮31的轴上，绳索的自由端依次绕过滑轮组中第一动滑轮41、第一定滑轮31、第二动滑轮42、第二定滑轮32和定位滑轮33后与浮球5相连。

在其它实施例中，也可以不用定位滑轮33，浮球5绕过滑轮组中的最后一个定滑轮后直接下垂到液面上也可实现本实用新型的方案，当然也可用光滑的环形件或支撑件代替定位滑轮33，以能将绳索的自由端绕过并将浮球5悬挂在与标尺2留有一定间距的位置为宜。

使用时将安装架1安装在水池或水井等待测液面上方，把浮球5放到液面上，当浮球5随着液位的变化而升降时，绳索滑动过程中依次带动定位滑轮33、第二定滑轮32、第一定滑轮31转动，同时带动第一动滑轮41、第二动滑轮42及液位标6做上下移动，然后可以根据液位标6的位置读取标尺上标注的数值，可以现场直观显示出液位的变化。

本实施例使用了动滑轮4，使得标尺2和实际液位的比例可调，能够直观读取大量程的液位变动，缩短的标尺节省空间，且便于读数。并且，本实施例的动滑轮4的圆心和液位标6的重心位于同一竖直线上并位于标尺2的两长边之间，液位标6贴近并位于标尺2前方，指示更直接准确。

本实施例中，第一动滑轮41的直径小于第二动滑轮42的直径。不计摩擦，浮球的质量M、液位标的质量M1和两个动滑轮的质量M2满足公式M＝(M1+M2)/n，其中，n为与两个动滑轮4连接的绳索的总段数，两个动滑轮4靠第二连接件43固定连接，绳索一端与浮球5连接，另一端与标尺2顶部定滑轮固定连接(根据需要可改变连接方式：绳索固定端在定滑轮上n为偶数，绳索固定端在动滑轮上n为奇数。绳索自由端即与浮球连接的一端移动的距离S＝nh，其中，h为液位标6移动的高度。因此，标尺2上的刻度与实际尺寸的比例为1∶n，如图1所示的机械液位计中，与动滑轮4连接的绳索的段数n＝4，刻度与实际尺寸的比例为1∶4，如要测量20米的液位变化只需5米的标尺，增加动滑轮4的个数，还可以用更短的标尺体现出来，由此可以避免现有技术中实际尺寸与标尺1∶1的机械液位计登高读数的危险性，缩短的标尺2既节省空间又方便读数。

本实施例中，液位计还包括编码器7，如图2所示，编码器7固定在安装架1上并与第二定滑轮32通过连接件8连接，编码器7的输出端9与一显示器的输入端电连接。当浮球5随着液位的变化而升降时，绳索会带动第二定滑轮32转动，进而通过连接件8带动编码器7的轴旋转，编码器7再将旋转位移量转化为数字脉冲信号通过电缆实现远距离传送到指定点显示数值，可实现远距离实时监测液位变化，误差小、效率高。

在其它实施例中，编码器7也可以和第一定滑轮31或定位滑轮33同轴。

本实施例中，液位标6为三角形铁坠，三角形铁坠的底边小于标尺2的宽度，三角形铁坠的顶点垂直向下，按照三角形铁坠的顶点对应标尺2的位置读数，液位标6具有一定的重量，并位于标尺中间，不容易摆动，指示更快速稳定。

本实施例中，安装架1包括横板11和支柱12，支柱12垂直于地面，横板11安装在支柱12上端，横板11包括顶板111和背板112，顶板111和背板112的长边拼接且板面互相垂直，定滑轮3和编码器7分别安装在背板112的正反面，如图2所示。

本实施例中，标尺2采用激光打印刻度标记于支柱12上。

本实施例中，支柱12可伸缩，便于收纳搬运。

本实施例中，绳索为细钢绳，可以减小滑动过程中的摩擦力。

实施例2：

本实施例的机械式可调比例液位计与实施例1基本相同，区别在于，第一定滑轮31和第二定滑轮32的安装位置不同。

具体连接方式如图3所示，两个定滑轮3由上至下依次为第一定滑轮31，第二定滑轮32，第一定滑轮31固定在安装架1上，第二定滑轮32用第一连接件34挂装在第一定滑轮31下方。绳索的固定端固定于第二定滑轮32上，绳索的自由端依次绕过第一动滑轮41、第二定滑轮32、第二动滑轮42、第一定滑轮31和定位滑轮33后与浮球5连接。本实施例的机械液位计中，与动滑轮4连接的绳索的段数n＝4，刻度与实际尺寸的比例为1∶4。本实施例中第一定滑轮31和第二定滑轮32竖向排列安装，使得整个机械液位计更为简洁，结构紧凑，节省空间。

滑轮组中下方的动滑轮直径大于上方的动滑轮直径，上方的定滑轮直径大于下方的定滑轮直径，即第二动滑轮42的直径大于第一动滑轮41的直径，第一定滑轮31的直径大于第二定滑轮32的直径，液位标6挂于滑轮组下方。

本实施例中，通过滑动调整定位滑轮33和滑轮组的安装间距来调整浮球5和标尺2的间距。

实施例3：

本实施例的机械式可调比例液位计与实施例2基本相同，区别在于，本实施例的液位计一共只有三个滑轮，一个定位滑轮33和组成滑轮组的一个定滑轮3，一个动滑轮4。

具体连接方式如图4所示，定滑轮3固定在标尺2的顶端，动滑轮4通过绳索悬挂于定滑轮3的下方，绳索的固定端位于定滑轮3上，绳索的自由端绕过动滑轮4、定滑轮3，再绕过安装在安装架1端部的定位滑轮33后与浮球5连接，液位标6挂于动滑轮4下方。本实施例的机械液位计中，与动滑轮4连接的绳索的段数n＝2，刻度与实际尺寸的比例为1∶2，例如测量10米深的液位变化只需5米的标尺，增加滑轮组中动滑轮4的个数，还可以用更短的标尺体现出来。

实施例4：

本实施例的机械式可调比例液位计与实施例3基本相同，区别在于，定滑轮3的具体安装位置和绳索绕滑轮的方式不同，如图5所示，本实施例中绳索的固定端固定在安装架1上，并位于标尺2上端的一侧，定滑轮3固定在与绳索的固定端相对的标尺2另一侧的安装架1上。绳索的自由端绕过动滑轮4、定滑轮3、定位滑轮33后与浮球5相连，动滑轮4及其下方的液位标6被标尺2两侧的两段绳索悬挂于标尺2的正前方，与动滑轮4连接的绳索的段数n＝2，刻度与实际尺寸的比例为1∶2。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，上述所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械式可调比例液位计，其特征在于：包括安装架(1)、标尺(2)、滑轮组、绳索和浮球(5)，所述滑轮组包括至少一个定滑轮(3)和至少一个动滑轮(4)，所述定滑轮(3)固定在安装架(1)上，所述绳索的固定端固定于所述安装架(1)、定滑轮(3)或动滑轮(4)上，所述绳索的自由端绕过所述动滑轮(4)和定滑轮(3)后与浮球(5)相连，所述动滑轮(4)下方挂有一液位标(6)，所述动滑轮(4)的圆心和所述液位标(6)的重心位于同一竖直线上并位于所述标尺(2)的两长边之间，所述液位标(6)贴近并位于所述标尺(2)前方。

2.根据权利要求1所述的机械式可调比例液位计，其特征在于，标尺(2)上的刻度与实际尺寸的比例为1∶n，其中，n为与所述动滑轮(4)连接的绳索的段数，不计摩擦，所述浮球(5)的质量M、液位标(6)的质量M1和动滑轮(4)的质量M2满足公式M＝(M1+M2)/n，当所述绳索固定端固定于所述安装架(1)或定滑轮(3)上，n为偶数，当所述绳索固定端固定于所述动滑轮(4)上，n为奇数。

3.根据权利要求1所述的机械式可调比例液位计，其特征在于，所述液位计还包括至少一个定位滑轮(33)，所述定位滑轮(33)可移动地安装在安装架(1)上，所述绳索的自由端绕过所述滑轮组中的动滑轮(4)、定滑轮(3)，再绕过所述定位滑轮(33)后与浮球(5)相连。

4.根据权利要求3所述的机械式可调比例液位计，其特征在于，所述液位计还包括编码器(7)，所述编码器(7)固定在所述安装架(1)上，并通过连接件(8)与任一定滑轮(3)或定位滑轮(33)同轴连接，所述编码器(7)的输出端(9)与一显示器的输入端电连接。

5.根据权利要求1所述的机械式可调比例液位计，其特征在于，所述滑轮组中下方的动滑轮(4)直径大于上方的动滑轮(4)直径，上方的定滑轮(3)直径大于下方的定滑轮(3)直径。

6.根据权利要求1所述的机械式可调比例液位计，其特征在于，所述绳索自由端最后绕过的定滑轮(3)位于滑轮组的最上排并位于所述标尺(2)的前方或两侧。

7.根据权利要求3所述的机械式可调比例液位计，其特征在于，所述液位标(6)为三角形铁坠，所述三角形铁坠的底边小于所述标尺(2)的宽度，所述三角形铁坠的顶点垂直向下；

或，所述定位滑轮(33)通过滑槽(10)和紧固螺栓(101)可滑动地安装在安装架(1)上。

8.根据权利要求4所述的机械式可调比例液位计，其特征在于，所述安装架(1)包括横板(11)和支柱(12)，所述支柱(12)垂直于地面，所述横板(11)安装在所述支柱(12)上部，所述定滑轮(3)和编码器(7)分别安装在所述横板(11)的正反面。

9.根据权利要求8所述的机械式可调比例液位计，其特征在于，所述标尺(2)采用激光打印刻度标记于所述支柱(12)上；或，所述支柱(12)可伸缩。

10.根据权利要求1～9任一项所述的机械式可调比例液位计，其特征在于，所述绳索为细钢绳。

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