磁性浮子液位计的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种磁性浮子液位计。该专利由重庆精科仪表制造有限责任公司申请，并于2018年9月21日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及一种液位计，具体是指一种磁性浮子液位计。

发明背景

在我国北方地区或其他地区寒冷的冬季，液位计中的液体可能冻住而使液位计不能正常工作，所以必须对液位计采取加热措施，过去传统的加热方式是在液位计的主导管（液子室）表面绕满柔性电加热带，但是此种方式还有几个较大的缺陷：一个是加热传导效率低，由于加热带暴露在空气中，相当多的热量损失掉了，同时是由外向里加热，热量透过主导管壁有损失；另一个是更换加热带不方便，如果液位计量程超过两米的话，单人更换更不方便；还有就是柔性加热带的成本也比较高，也比较易损坏，一旦加热带内部某部分短路或者断路，整个加热带则直接报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁性浮子液位计，采用液位计内部加热的方式，在对液体进行均匀加温处理的同时降低液体的加温成本。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种磁性浮子液位计，包括外套管以及置于外套管内的内套管，内套管的上下两端分别与储液罐连通，所述外套管的轴线与内套管的轴线平行，在所述内套管的外圆周上安装有多个保护管，外套管的顶端开有与保护管相匹配的通孔，加热管穿过通孔置于保护管内；所述加热管沿其外圆周开有多个圆角矩形孔，在加热管外壁上固定有螺旋凸起，且螺旋凸起将圆角矩形孔的局部覆盖，在螺旋凸起上固定设置有加热丝。

针对于严寒的北方天气致使液位计在测量时，液位计内的液体容易冻结而导致检测数据不准确的问题，现有技术中采用的柔性加热方式，此类方式不仅操作复杂，且使用成本较高，申请人经研究发现，通过采用双层套管和插入式电加热方式对待测液体进行加温，并且外套管的轴线与内套管的轴线平行，使得外套管的内壁与内套管的外壁紧靠，提高浮子与翻柱之间的磁感应效率以保证检测数据的准确性；

本发明工作时，可直接将加热管穿过通孔后置于保护管内，储液罐中的待测液体流入内套管中，并且保护管位于内套管的外圆周上，通过加热管产生的热量在外套管与内套管之间构成的环状腔中辐射，使得内套管的各局部受热均匀，而外套管则对内套管以及内套管中的待测液体起到良好的保温作用，保证测试的内套管中的液体物理性能稳定，以提高检测数据的精确度；其中，加热管在工作时始终处于保护管内，当加热管损坏或是加热功率降低时，只需从保护管内将加热管抽出更换即可，避免现有技术中将加热管固定后更换不便的问题，通过内外套管的双层结构设置，加热管所产生的热量在外套管的保温作用下透过管壁损失较小，即进一步提高了加热管对内套管的加热效率，降低了内套管的加热成本；

并且在对内套管内的待测液体进行加热时，通常在保护管内放置加热丝，由于加热丝的材质较软，放置在保护管内十分不便，本是发明将加热丝缠绕固定在加热管壁上，且通过螺旋凸起对其进行限位处理，使用时只需将加热管直接放置在保护管内即可，并且在加热管的外圆周上等距间隔开有多个圆角矩形孔，加热丝在缠绕时将圆角矩形孔的局部覆盖，使得加热管外壁相互连通而提高加热丝产生的热量的扩散速度，保证保护管内的各局部受热均匀。

进一步地，所述通孔的内壁上固定有两个U形卡圈，所述加热管的上端部上安装有与U形卡圈相配合的环形凸起。在加热管在更换或是安放时，加热管的主体进入保护管后，加热管的上端部上安装有环形凸起，且环形凸起与通孔内壁上的U形卡圈相互配合，使得加热管的主体部分在完全进入保护管后将通孔密封，防止保护管内热量的逸散，提高加热管的加热效率。

所述环形凸起的材质为弹性橡胶。作为优选，在加热管的更换或是安装时，加热管的上端部会与通孔的内壁发生一定的摩擦，进而导致加热管与通孔内壁之间出现磨损，很容易导致热量散失，且降低加热管的使用寿命；环形凸起的材质采用弹性橡胶，使得加热管与通孔之间的连接由刚性连接改为柔性连接，减小两者相互磨损的同时，增加通孔与加热管之间的密闭性能，进一步提高本发明的使用寿命。

进一步地，所述内套管的轴线位于外套管的轴线的右侧。在储液罐中的液体进入内套管后，浮子在浮子室内不断移动，内套管与外套管采用非同心设置，且内套管的轴线位于外套管的轴线的右侧，使得内套管的一侧外壁紧靠安装有翻柱的外套管一侧边，保证不影响磁性的浮子对翻柱的作用力，进而保障翻柱显示数据的可靠性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明的加热管达到加温效果好，由于加热管在双层夹套内，而不是暴露在空气中，所以损失小，现有技术中的柔性加热带需要加热2小时才能使液体解冻，而本申请只需半小时就可解冻，大大提高了加热效率；在加热管的外圆周上等距间隔开有多个圆角矩形孔，加热丝在缠绕时将圆角矩形孔的局部覆盖，使得加热管外壁相互连通而提高加热丝产生的热量的扩散速度，保证保护管内的各局部受热均匀；

2、本发明的加热管不易损坏且易更换，由于加热管是直接插入保护管内，加热管与外部完全隔离使得加热管不受外界影响而不易损坏；当更换加热管时直接将加热管抽出即可，避免现有技术中柔性加热带一圈一圈地缠绕安装拆卸；

3、本发明大大降低了液位计中液体加温成本，并且电加热管比柔性电加热带的成本低50%，具有较高的市场推广价值。