一种高精度锅炉液位检测仪的制作方法

1.本发明涉及液位检测技术领域，具体为一种高精度锅炉液位检测仪。


背景技术：

2.现有的锅炉液位检测仪包括与锅炉上、下端连通的管路，在管路上连接有表体，在表体的两侧纵向对应设置若干对视镜体，视镜上端设置石墨密封垫，下端设置石墨密封垫、云母片，视镜体连同石墨密封垫、云母片、视镜一起压装于表体内，且使视镜体与表体端部焊接。
3.但是，对于现有的锅炉液位检测装置而言，存在精确度有待于提高的问题，其次，现阶段存在的锅炉液位检测装置，基本上对于锅炉而言仅是唯一的，在使用过程中无法判断是否故障，同时发生故障时，锅炉将无法实现对内部的液位的观测。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种高精度锅炉液位检测仪，解决了精确度有待于提高、无法判断是否故障和故障时无法观测液位的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高精度锅炉液位检测仪，包括锅炉本体，所述锅炉本体左端内壁的中心处转动连接有第一连杆，所述第一连杆右端固定连接有转动盘，所述转动盘后端固定连接有第二连杆，所述第二连杆另一端固定连接有浮球，所述第一连杆另一端贯穿锅炉本体并转动连接在锅炉本体左端的腔室内壁上，所述第一连杆位于锅炉本体腔室内一段的中部固定连接有直齿轮，所述直齿轮前端啮合连接有第一齿条板，所述直齿轮后端啮合连接有第二齿条板，所述第一齿条板左端底部固定连接有第一红外光电发射器，所述锅炉本体左端腔室的底端内壁上与第一红外光电发射器相对应的位置处固定连接有第一红外光电接收器，所述第二齿条板左端顶部固定连接有第二红外光电发射器，所述锅炉本体左端腔室的顶端内壁上与第二红外光电发射器相对应的位置处固定连接有第二红外光电接收器。
8.优选的，所述第一齿条板左右两端的中部设置有第一t型滑槽，所述第一t型滑槽内滑动连接有第一t型滑块，所述第二齿条板左右两端的中部设置有第二t型滑槽，所述第二t型滑槽内滑动连接有第二t型滑块，所述第一t型滑块和第二t型滑块外侧一端均固定连接有l型连杆，所述锅炉本体左端腔室上下两端的内壁上与l型连杆相对应的位置处均设置有压力传感器。
9.优选的，所述锅炉本体前后两端内壁的中部均匀设置有多个水浸传感器，所述锅炉本体炉体内的右侧底部设置有浮块，所述浮块底端中心处固定连接有牵引绳，所述牵引绳另一端贯穿锅炉本体底端并均匀缠绕在滑轮上，所述牵引绳另一端固定连接有第一移动块，所述第一移动块内部通孔处螺纹连接有第一螺杆，所述第一移动块前后两端均固定连
接有固定板，所述固定板底端中心处均固定连接有第一弹簧，所述第一移动块右端中部固定连接有第一位移传感器，所述第一位移传感器右侧设置有第二移动块，所述第二移动块内部通孔处固定连接有第二螺杆，所述第二螺杆底部的外径处固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮顶部啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮固定连接在伺服电机的驱动端，所述第二移动块右端后侧固定连接有第二位移传感器。
10.优选的，所述锅炉本体左端中心处固定连接有显示器，所述锅炉本体左端位于显示器顶端后侧的位置处固定连接有plc控制器，所述锅炉本体左端位于显示器顶端前侧的位置处固定连接有警报器。
11.优选的，所述第一齿条板和第二齿条板内部通孔处均滑动连接有第一立杆，所述第一立杆两端均固定连接在锅炉本体左端腔室的内壁上。
12.优选的，所述第一t型滑块的顶端和第二t型滑块的底端均固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧另一端均固定连接在相对应的第一t型滑槽和第二t型滑槽的内壁上。
13.优选的，所述第二移动块右端中部固定连接有第三连杆，所述第三连杆另一端贯穿锅炉本体并固定连接有指针，所述浮块左右两侧的通孔内均滑动连接有限位杆，所述限位杆底端均固定连接在锅炉本体底端的内壁上，所述滑轮固定连接在锅炉本体右端腔室的底端内壁上，所述第一螺杆底端转动连接在锅炉本体右端腔室底端内壁靠近滑轮右侧的位置处，所述第一弹簧另一端均固定连接在锅炉本体右端腔室的底端内壁上，所述第二螺杆底端转动连接在锅炉本体右端腔室的底端内壁上，所述伺服电机固定连接在锅炉本体右端腔室的底端内壁上，所述第二移动块前端的通孔内滑动连接有第二立杆，所述第二立杆两端分别固定连接在锅炉本体右端腔室上下两端的内壁上。
14.优选的，所述第一红外光电接收器、第二红外光电接收器、压力传感器、水浸传感器、第一位移传感器和第二位移传感器均通过与plc控制器相连，所述plc控制器分别与伺服电机和警报器相连。
15.工作原理：在使用时，首先通过锅炉本体内液位的上升或下降，在浮球的作用下，经过第二连杆带动转动盘的相应转动，通过转动盘实现带动第一连杆的转动，实现直齿轮的转动，从而实现了第一齿条板和第二齿条板在垂直方向上方相对移动，在此过程中，首先通过第一红外光电发射器、第一红外光电接收器、第二红外光电发射器和第二红外光电接收器对位移距离进行判断，其原理是通过光电发射器发射红外光至红外光电接收器，并在红外光电接收器的作用下将信号传输至plc控制器，由plc控制器通过光线传播的速度和时间计算出所移动的距离，同时，随着第一齿条板和第二齿条板在垂直方向上的相对移动，带动l型连杆与压力传感器进行接触，并在第一t型滑槽和第二t型滑槽的作用下，实现第一t型滑块和第二t型滑块的移动，同时在第一t型滑槽和第二t型滑槽内第二弹簧的作用下，随着水位的升涨会对压力传感器施加相应的压力，通过压力传感器将信号值传输至plc控制器中，通过压力传感器所接受电信号的变化值与由第一红外光电接收器和第二红外光电接收器所接受的信息进行比对，判断变化是否相同，当变化值相同时，通过plc控制器将信号导出至显示器上进行水位变化的显示，从而有效地提高了所检测的精确度，在液位上涨或下降的过程中，会激活相对应高度的水浸传感器，水浸传感器会将所检测的信号至传输至plc控制器内，根据压力传感器和红外光电接收器所接受的信息，进行进一步的判断，当一定高度的水浸传感器被激活时，而此时压力传感器与红外光电接收器所检测的信息经plc
控制器判断与水浸传感器不符时，此时由plc控制器激活警报器开始工作，提醒周围工作人员进行及时检修，与此同时，位于锅炉本体右端的机构开始对水位进行检测，其过程如下：首先通过液位的上涨或下降，带动浮块在限位杆上进行，当液位上涨时，通过浮块拉动牵引绳上升，在滑轮的作用下，通过第一螺杆底部与锅炉本体右端腔室内壁的转动连接，拉动第一移动块向下运动，此时第一弹簧向下产生形变，通过第一移动块向下运动带动第一位移传感器的移动，第一位移传感器将所移动的信号传输至plc控制器内，由plc控制器激活伺服电机的启动，通过伺服电机带动第二锥齿轮的转动，第二锥齿轮带动第一锥齿轮的转动，第一锥齿轮带动内部第二螺杆的转动，在第二立杆限位的作用下，实现第二移动块的移动，在plc控制器的作用下，实现第二移动块向与第一移动块反向移动相同的距离，从而通过第二移动块带动第三连杆实现指针的移动，进而对内部的水位进行显示，反之，在第一弹簧的复位作用下，通过指针的移动实现对水位的显示，最终实现使用过程中对液位检测机构故障的判断，以及发生故障时不影响对液位观测的作用。
16.(三)有益效果
17.本发明提供了一种高精度锅炉液位检测仪。具备以下有益效果：
18.1、本发明通过压力传感器所接受电信号的变化值与由第一红外光电接收器和第二红外光电接收器所接受的信息进行比对，判断变化是否相同，当变化值相同时，通过plc控制器将信号导出至显示器上进行水位变化的显示，从而有效地提高了所检测的精确度。
19.2、本发明通过液位的上涨或下降，激活相对应高度的水浸传感器，水浸传感器会将所检测的信号至传输至plc控制器内，根据压力传感器和红外光电接收器所接受的信息，进行进一步的判断，当一定高度的水浸传感器被激活时，而此时压力传感器与红外光电接收器所检测的信息经plc控制器判断与水浸传感器不符时，此时由plc控制器激活警报器开始工作，提醒周围工作人员进行及时检修。
20.3、本发明通过plc控制器实现第二移动块向与第一移动块反向移动相同的距离，通过第二移动块带动第三连杆实现指针的移动，进而对内部的水位进行显示，最终实现使用过程中对液位检测机构故障的判断，以及发生故障时不影响对液位观测的作用。
附图说明
21.图1为本发明左侧的立体图；
22.图2为本发明右侧的立体图；
23.图3为本发明中锅炉本体右端腔室内部结构的示意图；
24.图4为本发明中第一螺杆和第二螺杆的立体图；
25.图5为本发明的锅炉本体左端腔室内部结构的示意图；
26.图6为本发明中第一齿条板和第二齿条板的立体图。
27.其中，1、锅炉本体；2、第一连杆；3、转动盘；4、第二连杆；5、浮球；6、直齿轮；7、第一齿条板；8、第二齿条板；9、第一红外光电发射器；10、第一红外光电接收器；11、第二红外光电发射器；12、第二红外光电接收器；13、第一t型滑槽；14、第一t型滑块；15、第二t型滑槽；16、第二t型滑块；17、l型连杆；18、压力传感器；19、水浸传感器；20、浮块；21、牵引绳；22、滑轮；23、第一移动块；24、第一螺杆；25、固定板；26、第一弹簧；27、第一位移传感器；28、第二移动块；29、第二螺杆；30、第一锥齿轮；31、第二锥齿轮；32、伺服电机；33、第二位移传感器；
34、第三连杆；35、指针；36、显示器；37、plc控制器；38、警报器；39、第一立杆；40、第二弹簧；41、限位杆；42、第二立杆。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例：
30.如图1-6所示，本发明实施例提供一种高精度锅炉液位检测仪，包括锅炉本体1，锅炉本体1左端内壁的中心处转动连接有第一连杆2，第一连杆2右端固定连接有转动盘3，转动盘3后端固定连接有第二连杆4，第二连杆4另一端固定连接有浮球5，第一连杆2另一端贯穿锅炉本体1并转动连接在锅炉本体1左端的腔室内壁上，第一连杆2位于锅炉本体1腔室内一段的中部固定连接有直齿轮6，通过液位的上涨或下降，实现浮球5相应的移动，通过第二连杆4带动转动盘3的转动，转动盘3通过第一连杆2带动直齿轮6的转动，直齿轮6前端啮合连接有第一齿条板7，直齿轮6后端啮合连接有第二齿条板8，由于第一齿条板7和第二齿条板8的相对设置，在直齿轮6的作用下，实现第一齿条板7和第二齿条板8在垂直方向上的相对移动，第一齿条板7左端底部固定连接有第一红外光电发射器9，锅炉本体1左端腔室的底端内壁上与第一红外光电发射器9相对应的位置处固定连接有第一红外光电接收器10，第二齿条板8左端顶部固定连接有第二红外光电发射器11，锅炉本体1左端腔室的顶端内壁上与第二红外光电发射器11相对应的位置处固定连接有第二红外光电接收器12第一红外光电发射器9发射光电信号传输至第一红外光电接收器10，第二红外光电发射器11发射光电信号传输至第二红外光电接收器12，第一红外光电接收器10和第二红外光电接收器12将接受的电信号传输至plc控制器37内，从而通过plc控制器37计算出位移的距离。
31.第一齿条板7左右两端的中部设置有第一t型滑槽13，第一t型滑槽13内滑动连接有第一t型滑块14，第二齿条板8左右两端的中部设置有第二t型滑槽15，第二t型滑槽15内滑动连接有第二t型滑块16，第一t型滑块14和第二t型滑块16外侧一端均固定连接有l型连杆17，锅炉本体1左端腔室上下两端的内壁上与l型连杆17相对应的位置处均设置有压力传感器18，在第一齿条板7和第二齿条板8移动的过程中，通过相对应的l型连杆17实现与压力传感器18的接触，并在第二弹簧40的作用下，实现对压力传感器18逐步施加压力，通过不同液位对应不同压力值的设定，可由plc控制器37将压力变化值与由第一红外光电接收器10和第二红外光电接收器12所反馈的信息进行相比对，当数据一致时，通过显示器36对压力变化值与计算位移值进行显示，当数据不一致时，通过plc控制器37激活警报器38的启动，提醒工作人员进行检修。
32.锅炉本体1前后两端内壁的中部均匀设置有多个水浸传感器19，水浸传感器19起到对不同高度液位检测的作用，锅炉本体1炉体内的右侧底部设置有浮块20，浮块20底端中心处固定连接有牵引绳21，牵引绳21另一端贯穿锅炉本体1底端并均匀缠绕在滑轮22上，牵引绳21另一端固定连接有第一移动块23，第一移动块23内部通孔处螺纹连接有第一螺杆24，第一移动块23前后两端均固定连接有固定板25，固定板25底端中心处均固定连接有第
一弹簧26，第一移动块23右端中部固定连接有第一位移传感器27，第一位移传感器27右侧设置有第二移动块28，第二移动块28内部通孔处固定连接有第二螺杆29，第二螺杆29底部的外径处固定连接有第一锥齿轮30，第一锥齿轮30顶部啮合连接有第二锥齿轮31，第二锥齿轮31固定连接在伺服电机32的驱动端，第二移动块28右端后侧固定连接有第二位移传感器33，在液位上涨或下降的过程中，带动浮块20进行移动，当液位上涨时，通过浮块20拉动牵引绳21上升，在滑轮22的作用下，通过第一螺杆24底部与锅炉本体1右端腔室内壁的转动连接，拉动第一移动块23向下运动，此时第一弹簧26向下产生形变，通过第一移动块23向下运动带动第一位移传感器27的移动，第一位移传感器27将所移动的信号传输至plc控制器37内，由plc控制器37激活伺服电机32的启动，通过伺服电机32带动第二锥齿轮31的转动，第二锥齿轮31带动第一锥齿轮30的转动，第一锥齿轮30带动内部第二螺杆29的转动，在第二立杆42限位的作用下，实现第二移动块28的移动，在plc控制器37的作用下，实现第二移动块28向与第一移动块反23向移动相同的距离，从而通过第二移动块28带动第三连杆34实现指针35的移动，进而对内部的水位进行显示，反之，在第一弹簧26的复位作用下，通过指针35的移动实现对水位的显示。
33.锅炉本体1左端中心处固定连接有显示器36，锅炉本体1左端位于显示器36顶端后侧的位置处固定连接有plc控制器37，锅炉本体1左端位于显示器36顶端前侧的位置处固定连接有警报器38。
34.第一齿条板7和第二齿条板8内部通孔处均滑动连接有第一立杆39，第一立杆39两端均固定连接在锅炉本体1左端腔室的内壁上。
35.第一t型滑块14的顶端和第二t型滑块16的底端均固定连接有第二弹簧40，第二弹簧40另一端均固定连接在相对应的第一t型滑槽13和第二t型滑槽15的内壁上。
36.第二移动块28右端中部固定连接有第三连杆34，第三连杆34另一端贯穿锅炉本体1并固定连接有指针35，通过指针35距离锅炉本体1底端的高度可判断液位的高度，同时可在指针35两侧增加刻度尺，实现高度判断，浮块20左右两侧的通孔内均滑动连接有限位杆41，限位杆41底端均固定连接在锅炉本体1底端的内壁上，限位杆41起到限制浮块20水平移动的作用，滑轮22固定连接在锅炉本体1右端腔室的底端内壁上，第一螺杆24底端转动连接在锅炉本体1右端腔室底端内壁靠近滑轮22右侧的位置处，滑轮22起到导向的作用，第一弹簧26另一端均固定连接在锅炉本体1右端腔室的底端内壁上，通过第一弹簧26的变形与复位实现第一移动块23在垂直方向上的运动，第二螺杆29底端转动连接在锅炉本体1右端腔室的底端内壁上，伺服电机32固定连接在锅炉本体1右端腔室的底端内壁上，第二移动块28前端的通孔内滑动连接有第二立杆42，第二立杆42两端分别固定连接在锅炉本体1右端腔室上下两端的内壁上。
37.第一红外光电接收器10、第二红外光电接收器12、压力传感器18、水浸传感器19、第一位移传感器27和第二位移传感器33均通过与plc控制器37相连，plc控制器37分别与伺服电机32和警报器38相连。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高精度锅炉液位检测仪，包括锅炉本体(1)，其特征在于：所述锅炉本体(1)左端内壁的中心处转动连接有第一连杆(2)，所述第一连杆(2)右端固定连接有转动盘(3)，所述转动盘(3)后端固定连接有第二连杆(4)，所述第二连杆(4)另一端固定连接有浮球(5)，所述第一连杆(2)另一端贯穿锅炉本体(1)并转动连接在锅炉本体(1)左端的腔室内壁上，所述第一连杆(2)位于锅炉本体(1)腔室内一段的中部固定连接有直齿轮(6)，所述直齿轮(6)前端啮合连接有第一齿条板(7)，所述直齿轮(6)后端啮合连接有第二齿条板(8)，所述第一齿条板(7)左端底部固定连接有第一红外光电发射器(9)，所述锅炉本体(1)左端腔室的底端内壁上与第一红外光电发射器(9)相对应的位置处固定连接有第一红外光电接收器(10)，所述第二齿条板(8)左端顶部固定连接有第二红外光电发射器(11)，所述锅炉本体(1)左端腔室的顶端内壁上与第二红外光电发射器(11)相对应的位置处固定连接有第二红外光电接收器(12)。2.根据权利要求1所述的一种高精度锅炉液位检测仪，其特征在于：所述第一齿条板(7)左右两端的中部设置有第一t型滑槽(13)，所述第一t型滑槽(13)内滑动连接有第一t型滑块(14)，所述第二齿条板(8)左右两端的中部设置有第二t型滑槽(15)，所述第二t型滑槽(15)内滑动连接有第二t型滑块(16)，所述第一t型滑块(14)和第二t型滑块(16)外侧一端均固定连接有l型连杆(17)，所述锅炉本体(1)左端腔室上下两端的内壁上与l型连杆(17)相对应的位置处均设置有压力传感器(18)。3.根据权利要求1所述的一种高精度锅炉液位检测仪，其特征在于：所述锅炉本体(1)前后两端内壁的中部均匀设置有多个水浸传感器(19)，所述锅炉本体(1)炉体内的右侧底部设置有浮块(20)，所述浮块(20)底端中心处固定连接有牵引绳(21)，所述牵引绳(21)另一端贯穿锅炉本体(1)底端并均匀缠绕在滑轮(22)上，所述牵引绳(21)另一端固定连接有第一移动块(23)，所述第一移动块(23)内部通孔处螺纹连接有第一螺杆(24)，所述第一移动块(23)前后两端均固定连接有固定板(25)，所述固定板(25)底端中心处均固定连接有第一弹簧(26)，所述第一移动块(23)右端中部固定连接有第一位移传感器(27)，所述第一位移传感器(27)右侧设置有第二移动块(28)，所述第二移动块(28)内部通孔处固定连接有第二螺杆(29)，所述第二螺杆(29)底部的外径处固定连接有第一锥齿轮(30)，所述第一锥齿轮(30)顶部啮合连接有第二锥齿轮(31)，所述第二锥齿轮(31)固定连接在伺服电机(32)的驱动端，所述第二移动块(28)右端后侧固定连接有第二位移传感器(33)。4.根据权利要求1所述的一种高精度锅炉液位检测仪，其特征在于：所述锅炉本体(1)左端中心处固定连接有显示器(36)，所述锅炉本体(1)左端位于显示器(36)顶端后侧的位置处固定连接有plc控制器(37)，所述锅炉本体(1)左端位于显示器(36)顶端前侧的位置处固定连接有警报器(38)。5.根据权利要求1所述的一种高精度锅炉液位检测仪，其特征在于：所述第一齿条板(7)和第二齿条板(8)内部通孔处均滑动连接有第一立杆(39)，所述第一立杆(39)两端均固定连接在锅炉本体(1)左端腔室的内壁上。6.根据权利要求2所述的一种高精度锅炉液位检测仪，其特征在于：所述第一t型滑块(14)的顶端和第二t型滑块(16)的底端均固定连接有第二弹簧(40)，所述第二弹簧(40)另一端均固定连接在相对应的第一t型滑槽(13)和第二t型滑槽(15)的内壁上。7.根据权利要求3所述的一种高精度锅炉液位检测仪，其特征在于：所述第二移动块
(28)右端中部固定连接有第三连杆(34)，所述第三连杆(34)另一端贯穿锅炉本体(1)并固定连接有指针(35)，所述浮块(20)左右两侧的通孔内均滑动连接有限位杆(41)，所述限位杆(41)底端均固定连接在锅炉本体(1)底端的内壁上，所述滑轮(22)固定连接在锅炉本体(1)右端腔室的底端内壁上，所述第一螺杆(24)底端转动连接在锅炉本体(1)右端腔室底端内壁靠近滑轮(22)右侧的位置处，所述第一弹簧(26)另一端均固定连接在锅炉本体(1)右端腔室的底端内壁上，所述第二螺杆(29)底端转动连接在锅炉本体(1)右端腔室的底端内壁上，所述伺服电机(32)固定连接在锅炉本体(1)右端腔室的底端内壁上，所述第二移动块(28)前端的通孔内滑动连接有第二立杆(42)，所述第二立杆(42)两端分别固定连接在锅炉本体(1)右端腔室上下两端的内壁上。8.根据权利要求1-4所述的一种高精度锅炉液位检测仪，其特征在于：所述第一红外光电接收器(10)、第二红外光电接收器(12)、压力传感器(18)、水浸传感器(19)、第一位移传感器(27)和第二位移传感器(33)均通过与plc控制器(37)相连，所述plc控制器(37)分别与伺服电机(32)和警报器(38)相连。

技术总结
本发明提供一种高精度锅炉液位检测仪，涉及液位检测技术领域。一种高精度锅炉液位检测仪，包括锅炉本体，所述锅炉本体左端内壁的中心处转动连接有第一连杆，所述第一连杆右端固定连接有转动盘，所述转动盘后端固定连接有第二连杆，所述第二连杆另一端固定连接有浮球，所述第一连杆另一端贯穿锅炉本体并转动连接在锅炉本体左端的腔室内壁上，所述第一连杆位于锅炉本体腔室内一段的中部固定连接有直齿轮。通过压力传感器所接受电信号的变化值与由第一红外光电接收器和第二红外光电接收器所接受的信息进行比对，判断变化是否相同，当变化值相同时，通过PLC控制器将信号导出至显示器上进行水位变化的显示，从而有效地提高了所检测的精确度。检测的精确度。检测的精确度。


技术研发人员：辛爱玲
受保护的技术使用者：烟台市特种设备检验研究院
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8