一種液位控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液位控制裝置，包括吸水管、水泵、儲液器和出水管；所述吸水管與水泵相連，水泵與儲液器相連，儲液器和出水管相連；所述吸水管的吸水口設(shè)置于容器內(nèi)，其高度為目標(biāo)液位高度，所述儲液器具有開口，與空氣連通；所述出水管的出口設(shè)置與容器內(nèi)，單位時間內(nèi)，其出水體積低于水泵抽取體積。本發(fā)明提供的液位控制裝置，能長時間保證液面穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單不減少，運行穩(wěn)定，尤其適用于顯微成像郭恒重切削液液面控制和切削液過濾。
【專利說明】一種液位控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液位控制裝置領(lǐng)域，更具體地，涉及了一種液位控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]對包埋過的生物樣品或者工業(yè)樣品而言，機械層析顯微成像是獲取其三維高分辨率的圖像數(shù)據(jù)的一種十分重要的方法。其中的一種成像策略是先對樣品表面進行切削加工，切除一定的厚度，然后再用顯微鏡對加工過的樣品表面成像。樣品表面的切削加工一般在切削液里面進行，切削液的使用不僅可以在加工過程中起到潤滑作用，而且其比空氣更高的折射率使得我們可以使用更高數(shù)值孔徑的水浸或油浸物鏡來對樣品表面成像，從而獲得更高光學(xué)分辨率的圖像。
[0003]在切削液中加工樣品并對加工過的樣品進行成像，需要解決下列幾個問題:1、需要及時濾除切削液里的切屑，以防止切屑飄到物鏡下面阻礙成像；2、使用水浸或油浸物鏡成像，需要鏡頭一直沒入切削液里，否則會造成折射率不匹配、成像模糊。而由于切削液的揮發(fā)或蒸發(fā)，需要及時補充切削液以保持液面不變。這就涉及機械層析成像過程中的切屑過濾與切削液補充問題。另外需要考慮的一點是，為了達(dá)成某種特定的樣品標(biāo)記效果，切削液里往往加入貴重或者劇毒的試劑，所以切削液往往需要循環(huán)過濾使用。
[0004]目前，液體過濾技術(shù)與液面控制技術(shù)均有較成熟的結(jié)構(gòu)。液體過濾技術(shù)大都通過液體泵或者氣泵對需要過濾的溶液作引導(dǎo)，使其循環(huán)通過濾裝置，從而到達(dá)過濾液體的效果。但這些過濾裝置都是液體本身的自循環(huán)過程，未有補給裝置。因此，很難通過這樣的過濾系統(tǒng)來實現(xiàn)液面控制。而現(xiàn)有的液位控制技術(shù)，大都是利用液位傳感器檢測液位，然后通過控制電路控制閥門等效應(yīng)器，往容器中補給液體。由于這樣的控制裝置中，液體并未循環(huán)，因此很難通過這個裝置對液體進行過濾處理。
[0005]現(xiàn)有的液位控制裝置，通過復(fù)雜的傳感系統(tǒng)實現(xiàn)液面控制，都是單純的實現(xiàn)某一功能，對于工業(yè)中單純的液面控制，或者液體過濾都能夠達(dá)到比較好的效果。但面對既需要過濾液體，又需要對液位進行控制的機械層析顯微成像應(yīng)用，這些裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜且笨重，難以整合使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種液位控制裝置，其目的在于，通過控制液體循環(huán)管道的動力和壓力平衡，實現(xiàn)液面自動平衡。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明提供了一種液位控制裝置，包括吸水管、水泵、儲液器和出水管；所述吸水管與水泵相連，水泵與儲液器相連，儲液器和出水管相連；所述吸水管的吸水口設(shè)置于容器內(nèi)，其高度為目標(biāo)液位高度，所述儲液器具有開口，與空氣連通；所述出水管的出口設(shè)置與容器內(nèi)，單位時間內(nèi)，其出水體積低于水泵抽取體積。
[0008]優(yōu)選地，所述液位控制裝置，其水泵的功率可調(diào)。
[0009]優(yōu)選地，所述液位控制裝置，其儲液器內(nèi)設(shè)置有濾網(wǎng)。
[0010]優(yōu)選地，所述液位控制裝置，其出水管的出水口設(shè)置在容器底部。
[0011]優(yōu)選地，所述液位控制裝置，其出水管上設(shè)置有流量控制器。
[0012]綜上所述，本發(fā)明僅利用液提循環(huán)系統(tǒng)，同時解決了液體過濾與液面控制問題。該裝置可以在過濾切削液里存在的切屑的同時，長時間保證切削液的液面穩(wěn)定不變，而且能夠隨時對切削液液面的高度進行調(diào)整，裝置結(jié)構(gòu)簡單，組件部件少，運行穩(wěn)定，尤其適用于機械層析顯微成像過程中切屑過濾與切削液液面保持。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是實施例1的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是實施例2的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是實施例3的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:1為水泵，2為容器，3為吸水管，4為出水管，5為液面，6為儲液器，7為濾網(wǎng)，8為流量控制器。

【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0018]本發(fā)明提供的液位控制裝置，包括吸水管3、水泵1、儲液器6和出水管4。所述吸水管3與水泵I相連，水泵I與儲液器6相連，儲液器6和出水管4相連。
[0019]所述吸水管3的吸水口設(shè)置于容器2內(nèi)，其高度為目標(biāo)液位高度。
[0020]所述儲液器6具有開口，與空氣連通。
[0021]所述出水管4的出口設(shè)置于容器2內(nèi)，單位時間內(nèi)，其出水體積低于水泵I抽取體積。優(yōu)選地，所述出水管4上設(shè)置有流量控制器8，調(diào)節(jié)出水流量。
[0022]所述水泵1，其功率可調(diào)，水泵I抽取體積，為水泵I工作時設(shè)定的泵水體積。優(yōu)選地，為了不使裝置笨重，水泵I使用的是微型齒輪泵，齒輪泵的轉(zhuǎn)速可調(diào)。
[0023]所述儲液器6內(nèi)可設(shè)置濾網(wǎng)7，用于過濾循環(huán)液體。儲液器6中設(shè)有可以放置濾網(wǎng)7的隔板，隔板中間有洞可以漏水。濾網(wǎng)7可以根據(jù)切屑的大小以及抗腐蝕性的要求使用海綿、紗布、銅網(wǎng)、銀網(wǎng)等材料。
[0024]工作時，將吸水管3的吸水口固定在容器2目標(biāo)液位高度，維持水泵I吸水的速度比出水管4出水的速度快。容器2中的液位如果高于目標(biāo)液位，容器2中的液位就會一直降低到吸水口的位置。所以我們對管口位置進行控制，就可以輕松控制容器2中的液面5，抽水管管口的高度就是目標(biāo)液位高度；當(dāng)容器2中液位高度下降到吸水口的位置時，出水管4會吸入一部分空氣，一部分水，達(dá)到一種平衡狀態(tài)；當(dāng)容器2中的液位下降到吸水口以下時，儲液器6中的液體流出量大于吸水口吸取的液體量，液體流入容器2，液位升高。理論上，單位時間內(nèi)，出水管4的出水體積低于水泵I的抽取體積，則液面5會維持在目標(biāo)液位高度。
[0025]液面5的穩(wěn)定方式主要依靠容器2中進水量與出水量的協(xié)調(diào)，如果能夠保證進水量的大小剛好等于出水量與蒸發(fā)量的和，那么容器2中的液面5就一定能夠保持穩(wěn)定。該裝置就利用水循環(huán)達(dá)到了這樣的效果。裝置中，我們將水泵I放在水循環(huán)中特定的部分，使其位于水循環(huán)的吸水環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)將容器2中的水抽出到儲液器6中。同時，將水泵I吸水速度設(shè)定到特定的參數(shù)上，使單位時間水泵I抽取體積大于儲液器6出水體積。然后，對吸水口位置進行控制，將吸水管3的管口控制在合適的高度就可以輕松控制容器2中的液面5，此時液面5的高度就是吸水管3管口的高度。理論上水循環(huán)部分的抽取速度大于進水速度，容器2中的水會一直減少，但由于管口并沒有放入容器2底部，所以當(dāng)液位下降到管口的位置時，吸水管3會吸入一部分空氣，一部分水，達(dá)到一種平衡狀態(tài)，使得水泵I的吸水量剛好等于容器2進水量與其蒸發(fā)量的差值。
[0026]從液面控制的角度來考慮，想要保持容器2內(nèi)液面5穩(wěn)定，只須要能夠?qū)φ舭l(fā)掉液體進行補償即可。本設(shè)計的穩(wěn)定方式也是通過補償來完成。但不同的是，該裝置的補償方式是一種時時補償，不需要對液面5進行檢測判斷，減少了繁瑣的液面5檢測部分，而且裝置中沒有用通過控制器來驅(qū)動效應(yīng)機構(gòu)對液面5進行調(diào)節(jié)，而是通過簡單的水循環(huán)結(jié)構(gòu)完成了整個液面控制的任務(wù)。另外，由于液面控制采用了水循環(huán)的結(jié)構(gòu)，對于液體的過濾，我們只需要在儲液器6中加入一個過濾的環(huán)節(jié)，即可通過水循環(huán)將容器2中的溶液進行過濾處理。液面控制與過濾，完全由同一個結(jié)構(gòu)完成，這使得系統(tǒng)操作簡便，價格低廉，而且簡單的結(jié)構(gòu)使得整個控制系統(tǒng)極其穩(wěn)定。
[0027]由于裝置的結(jié)構(gòu)簡單，組成部件少。我們可以很方便的對容器2以及水泵I和水管的材料作出防腐的篩選，從而滿足對腐蝕性液體的液位控制和液體過濾。
[0028]以下為實施例:
[0029]實施例1
[0030]一種液位控制裝置，如圖1所示，包括吸水管3、水泵1、儲液器6和出水管4。所述吸水管3與水泵I相連，水泵I與儲液器6相連，儲液器6和出水管4相連。
[0031]所述吸水管3的吸水口設(shè)置于容器2內(nèi)，其高度為目標(biāo)液位高度。
[0032]所述儲液器6具有開口，與空氣連通。
[0033]所述出水管4的出口設(shè)置與容器2內(nèi)，所述出水管4上設(shè)置有流量控制器8，調(diào)節(jié)出水流量，每分鐘出水IL。
[0034]所述水泵I，其功率可調(diào)，水泵I抽取體積每分鐘抽取體積1.5L。
[0035]工作時，將吸水管3的吸水口固定在容器2目標(biāo)液位高度，維持水泵I吸水的速度比出水管4出水的速度快。容器2中的液位如果高于目標(biāo)液位，容器2中的液位就會一直降低到吸水口的位置。所以我們對管口位置進行控制，就可以輕松控制容器2中的液面5，抽水管管口的高度就是目標(biāo)液位高度；當(dāng)容器2中液位高度下降到吸水口的位置時，出水管4會吸入一部分空氣，一部分水，達(dá)到一種平衡狀態(tài)；當(dāng)容器2中的液位下降到吸水口以下時，儲液器6中的液體流出量大于吸水口吸取的液體量，液體流入容器2，液位升高。理論上，單位時間內(nèi)，出水管4的出水體積低于水泵I的抽取體積，則液面5會維持在目標(biāo)液位高度。
[0036]實施例2
[0037]—種用于機械層析的切屑過濾和液位控制裝置，如圖2所示，包括吸水管3、水泵1、儲液器6和出水管4。所述吸水管3與水泵I相連，水泵I與儲液器6相連，儲液器6和出水管4相連。
[0038]所述吸水管3的吸水口設(shè)置于容器2內(nèi)，其高度為目標(biāo)液位高度。
[0039]所述儲液器6具有開口，與空氣連通。
[0040]所述出水管4的出口設(shè)置與容器2內(nèi)，每分鐘出水100毫升。
[0041]所述水泵I，其功率可調(diào)，水泵I抽取體積每分鐘抽取體積200毫升。為了不使裝置笨重，水泵I使用的是微型齒輪泵，齒輪泵的轉(zhuǎn)速可調(diào)。
[0042]所述儲液器6內(nèi)可設(shè)置濾網(wǎng)7，用于過濾循環(huán)液體。儲液器6中設(shè)有可以放置濾網(wǎng)7的隔板，隔板中間有洞可以漏水。濾網(wǎng)7可以根據(jù)切屑的大小以及抗腐蝕性的要求使用海綿、紗布、銅網(wǎng)、銀網(wǎng)等材料，本實施例采用銅網(wǎng)。
[0043]工作時，將吸水管3的吸水口固定在容器2目標(biāo)液位高度，維持水泵I吸水的速度比出水管4出水的速度快。容器2中的液位如果高于目標(biāo)液位，容器2中的液位就會一直降低到吸水口的位置。所以我們對管口位置進行控制，就可以輕松控制容器2中的液面5，抽水管管口的高度就是目標(biāo)液位高度；當(dāng)容器2中液位高度下降到吸水口的位置時，出水管4會吸入一部分空氣，一部分水，達(dá)到一種平衡狀態(tài)；當(dāng)容器2中的液位下降到吸水口以下時，儲液器6中的液體流出量大于吸水口吸取的液體量，液體流入容器2，液位升高。理論上，單位時間內(nèi)，出水管4的出水體積低于水泵I的抽取體積，則液面5會維持在目標(biāo)液位高度。
[0044]實施例3
[0045]一種出水速度可調(diào)節(jié)，有過濾作用的液位控制裝置，如圖3所示，包括吸水管3、水泵1、儲液器6、出水管4和出水量調(diào)節(jié)閥。所述吸水管3與水泵I相連，水泵I與儲液器6相連，儲液器6和出水管4相連。
[0046]所述吸水管3的吸水口設(shè)置于容器2內(nèi)，其高度為目標(biāo)液位高度。
[0047]所述儲液器6具有開口，與空氣連通。
[0048]所述出水管4的出口設(shè)置與容器2內(nèi)，其出水口設(shè)置在容器2底部。出水管4上設(shè)置有流量控制器8。單位時間內(nèi)，其出水體積低于水泵I抽取體積
[0049]所述水泵I，采用的是微型齒輪泵，齒輪泵的轉(zhuǎn)速可調(diào)。
[0050]所述儲液器6內(nèi)可設(shè)置濾網(wǎng)7，用于過濾循環(huán)液體。儲液器6中設(shè)有可以放置濾網(wǎng)7的隔板，隔板中間有洞可以漏水。濾網(wǎng)7可以根據(jù)切屑的大小以及抗腐蝕性的要求使用海綿、紗布、銅網(wǎng)、銀網(wǎng)等材料。
[0051]工作時，將吸水管3的吸水口固定在容器2目標(biāo)液位高度，維持水泵I吸水的速度比出水管4出水的速度快。容器2中的液位如果高于目標(biāo)液位，容器2中的液位就會一直降低到吸水口的位置。所以我們對管口位置進行控制，就可以輕松控制容器2中的液面5，抽水管管口的高度就是目標(biāo)液位高度；當(dāng)容器2中液位高度下降到吸水口的位置時，出水管4會吸入一部分空氣，一部分水，達(dá)到一種平衡狀態(tài)；當(dāng)容器2中的液位下降到吸水口以下時，儲液器6中的液體流出量大于吸水口吸取的液體量，液體流入容器2，液位升高。理論上，單位時間內(nèi)，出水管4的出水體積低于水泵I的抽取體積，則液面5會維持在目標(biāo)液位高度。
[0052]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液位控制裝置，其特征在于，包括吸水管(3)、水泵(I)、儲液器(6)和出水管(4);所述吸水管(3)與水泵⑴相連，水泵⑴與儲液器(6)相連，儲液器(6)和出水管(4)相連；所述吸水管(3)的吸水口設(shè)置于容器(2)內(nèi)，其高度為目標(biāo)液位高度，所述儲液器(6)具有開口，與空氣連通；所述出水管⑷的出口設(shè)置與容器⑵內(nèi)，單位時間內(nèi)，其出水體積低于水泵(I)抽取體積。
2.如權(quán)利要求1所述的液位控制裝置，其特征在于，所述水泵(I)的功率可調(diào)。
3.如權(quán)利要求1所述的液位控制裝置，其特征在于，所述儲液器(6)內(nèi)設(shè)置有濾網(wǎng)⑵。
4.如權(quán)利要求1至3任意一項所述的液位控制裝置，其特征在于，所述出水管(4)的出水口設(shè)置在容器(2)底部。
5.如權(quán)利要求4所述的液位控制裝置，其特征在于，所述出水管(4)上設(shè)置有流量控制器⑶。
【文檔編號】G05D9/12GK104317314SQ201410566897
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】曾紹群, 李寧, 楊濤 申請人:華中科技大學(xué)