本發(fā)明涉及一種液位計，是一種低成本、適應范圍廣的液位計。

背景技術(shù)：
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目前的液位計有浮球式、壓力式、紅外線式、超聲式、激光式、雷達式、核放射線式等。但它們都不能適應所有工況：浮球式是純機械控制，較難適應自動化控制的需求；壓力式不能適應污水，一旦采樣處堵塞就會立即失效；紅外線式、超聲式和激光式不能適應水汽，沸水的場合無法使用，熱水結(jié)垢也影響測量的準確度；雷達式、核放射線式雖然可以適應水汽，但核放射線式有輻射，人員無法靠近，另外，這種測量方式成本較高。最難測量的是液面上有大量的浮沫，除了浮球式、壓力式之外，其他方式均不能準確地測量液面。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明公開一種懸錘稱重式液位計，目的是：創(chuàng)造一種結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、適應所有工況、且低成本的液位計。

本發(fā)明是利用重力和浮力之差，通過電子秤稱重的方式來間接測量液面的位置，使用一個上下等截面的柱形懸錘懸吊在液體中，上邊安裝了稱重傳感器，將傳感器的信號通過數(shù)模轉(zhuǎn)換，通過單片機運算，用顯示屏顯示出來。

本發(fā)明在申請日的同日同時申請了實用新型專利。

本發(fā)明請求保護的主要技術(shù)特征是：懸錘是一個上下等截面的柱形零件，吊掛在容器中，連接桿下端與懸錘上端固定連接，連接桿上端與吊掛式稱重傳感器下端固定連接，吊掛式稱重傳感器上端固定。

本發(fā)明請求保護的次要技術(shù)特征是：主機內(nèi)有印刷電路板，該印刷電路板上安裝有單片機、及電子元件，主機前面安裝有顯示屏，下部安裝有按鍵開關(guān)。

本發(fā)明請求保護的其他技術(shù)特征是：，吊掛式稱重傳感器通過電纜線與單片機電連接，單片機與顯示屏電連接，單片機與按鍵開關(guān)電連接，單片機與電源模塊電連接，電源模塊與電源線電連接，電源線與電源插頭電連接。

本發(fā)明的有益效果是：

1.由于懸錘可以使用任何材料制作，所以成本較低。

2.整機無運動部件，所以維護工作量小，故障率低，可靠性高。

3.實現(xiàn)了液面的遙測、遙控。

4.輸出的是數(shù)字信號，便于與微電腦連接，易于實現(xiàn)自動控制。

5.顯示的數(shù)值類型(高度、體積、重量、百分比)可由客戶自行設(shè)定，極大地方便了用戶的使用。

6.可以在任何惡劣的場合(如混有雜物的污水、強腐蝕、流動、高溫、大量浮沫)下使用。

附圖說明：

下邊結(jié)合附圖進行說明。

圖1是本發(fā)明的剖面示意圖。

圖2是本發(fā)明的電原理框圖。

圖中：1.容器，2.懸錘，3.配重，4.被測液體，5.連接桿，6.吊掛式稱重傳感器，7.承重桿，8.固定物，9.電纜線，10.主機，11.顯示屏，12.按鍵開關(guān)，13.電源線，14.電源插頭，15.單片機，16.電源模塊。

具體實施方式：

本發(fā)明的機械連接見圖1：在容器1內(nèi)，裝有被測液體4，被測液體4中，浸有懸錘2，懸錘2是一個上下等截面的柱形零件，可以是實心的，也可以是空心的，只有滿足下述三原則，可以使用不溶于被測液體4的任何材料制作，一是長(高)度要和容器1的高度相等，二是橫截面上下處處相等，三是其總體密度要大于被測液體4的密度，如果懸錘2使用空心體時往往密度不夠，可通過在懸錘2內(nèi)部增加配重3的方法來解決，配重3可以使用石子、沙子、鐵屑、土、水泥等任何密度大于被測液體4的材料均可。連接桿5是一根金屬桿，其下端與懸錘2上端固定連接，其上端與吊掛式稱重傳感器6下端固定連接，吊掛式稱重傳感器6就是電子秤的傳感器加上一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成，電子秤的傳感器一般由彈性元件，及貼在上邊的電阻應變片電連接成的惠斯登電橋組成，以上屬于成熟的公開技術(shù)，不再贅述。承重桿7也是金屬桿，其下端與吊掛式稱重傳感器6上端固定連接，其上端與固定物8固定連接，固定物8可以是建筑物的一部分，例如房頂、過梁等，也可以使用容器1的頂蓋。

安裝在主機10內(nèi)有印刷電路板，該印刷電路板上安裝有單片機15、電源模塊16及電阻、電容、電感、晶體管、光耦等電子元件，主機10前面安裝有LED數(shù)字顯示屏11，下部安裝有按鍵開關(guān)12。

本發(fā)明的電氣連接見圖2：吊掛式稱重傳感器6通過一根“四芯屏蔽”電纜線9與單片機15(CPU)電連接，單片機15與顯示屏11電連接，單片機15與按鍵開關(guān)12電連接，單片機15與電源模塊16電連接，電源模塊16與電源線13電連接，電源線13與電源插頭14電連接。

本發(fā)明的工作原理是：當容器1內(nèi)沒有任何被測液體4，即“空”的狀態(tài)時，吊掛式稱重傳感器6所承受的就是懸錘2和連接桿5的重量之和，此時通過按動按鍵開關(guān)12的左邊第一鍵將顯示屏11置零；隨著被測液體4增加，懸錘2浸入被測液體4的部分也逐漸增加，根據(jù)阿基米德定理，浮力也正比增加，吊掛式稱重傳感器6所承受的重量正比減小，將此重量變化引起的電阻應變片的阻值變化，通過安裝在吊掛式稱重傳感器6內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字信號，該數(shù)字信號通過電纜線9(是一條四芯屏蔽線，電源5伏一根、接地一根、雙絞線差模信號線兩根，屏蔽外層僅在主機處一點接地，兩端均套有鐵淦氧磁環(huán)抗干擾)，送到單片機15內(nèi)，單片機15控制顯示屏11顯示數(shù)字(此數(shù)字本應是負值，但單片機15的燒寫程序和顯示屏前無負號，就顯示成了正值)。

本發(fā)明使用前要先在使用現(xiàn)場進行校準：先將電源插頭14接上市電，主機10上的顯示屏11上顯示的數(shù)字，可不予理會。當容器1內(nèi)被測液體4放光時，按一下左邊第一個按鍵(置零鍵)三秒鐘，顯示屏11上顯示數(shù)字為“0”，表示容器1中沒有被測液體4；當容器1內(nèi)被測液體4充滿時，按動按鍵開關(guān)12的(從左邊數(shù)起)第二個鍵(調(diào)整/確認鍵)三秒鐘，顯示屏11上顯示數(shù)字開始逐個閃動，每按一下第二個鍵，閃動的數(shù)字逐漸右移，想調(diào)整哪個數(shù)字，可在那個數(shù)字閃動時按動第三個鍵(加號鍵)依次增加數(shù)字值，或按動第四個鍵(減號鍵)依次減小數(shù)字值，直至調(diào)整到預想值，再長按三秒第二個鍵(調(diào)整/確認鍵)，所有數(shù)字停止閃動，調(diào)整結(jié)束。

容器1滿時，數(shù)字有4種顯示意義，可根據(jù)用戶使用習慣任意選擇：

1.高度法：數(shù)字調(diào)整為液面高度的米數(shù)、分米數(shù)或厘米數(shù)，此時本發(fā)明所顯示的就是液面的實際高度，例如：滿時調(diào)整為3.25，表示滿時液面高度為3.25m，經(jīng)使用一段時間后顯示1.83，表示剩余被測液體4的液面在距底面1.83m處。

2.重量法：數(shù)字調(diào)整為整個容器1內(nèi)被測液體4的重量千克數(shù)，此時本發(fā)明所顯示的就是所剩液體的實際重量。例如：滿時調(diào)整為786，表示剩余被測液體4的滿時重量為786kg，經(jīng)使用一段時間后顯示532，表示剩余的被測液體4重量為532kg。

3.容量法：數(shù)字調(diào)整為整個容器1內(nèi)被測液體4的容積升數(shù)，此時本發(fā)明所顯示的就是所剩液體的實際升數(shù)。例如：滿時調(diào)整為862，經(jīng)使用顯示763，表示剩余被測液體4容積為763L。

4.百分比法：數(shù)字調(diào)整為100，此時本發(fā)明所顯示的就是所剩液體的實際百分比。滿時調(diào)整為100，經(jīng)使用顯示67，表示剩余被測液體4容積為滿時體積的67％。

5.分數(shù)法：滿時數(shù)字調(diào)整為1，此時本發(fā)明所顯示的就是所剩液體的實際分數(shù)比。經(jīng)使用后顯示0.75，表示剩余被測液體4為滿時的3/4(這很像汽車的燃油表的讀數(shù))。

需要說明的是：第2至5的顯示方法，只有在頂?shù)准叭魏翁帣M截面積相等的柱形容器1(圓柱形、方柱形、多面柱形)中才準確，而第一種方法則不管在什么形狀的容器1(球形、丫丫葫蘆形、圓錐形、多邊錐形、花瓶形)中都準確。

本發(fā)明對懸錘(包括配重3)2、連接桿5、承重桿7的尺寸、重量、材料要求都不嚴格，所以成本較低。如果要在流動的水中測量，可在懸錘2外面增加一根直徑比懸錘2大的管子，該管子固定在容器1的底面，該管子下部側(cè)面開一個孔，使之內(nèi)外與被測液體4相通，輸出的電信號通過積分電路取平均值，即可測量。若要測量腐蝕性液體，則把懸錘2和連接桿5使用耐腐蝕材料(懸錘2的材料可和容器1選用一樣的材料，一般是不銹鋼加聚四氟乙烯襯；連接桿5可使用鎳錳釩鈦不銹鋼管)，將吊掛式稱重傳感器6單獨安放在容器1頂端的一個小容器內(nèi)，兩個容器之間通過一根與連接桿5滑動配合的厚壁管子進行固定連接，該管子下方還可以加油封之類密封件進行密封(該管子內(nèi)部一般要鑲H62黃銅襯套，襯套上要車有環(huán)狀槽，并使用航空黃油進行潤滑和密封)。

本發(fā)明對結(jié)垢不敏感，一般結(jié)垢也不必清理，只需重新校準一次即可正常使用，但結(jié)垢不均勻，影響懸錘2的圓柱度時則必須清理。