本实用新型涉及蓄液设备液面高度及其变化监测领域，具体是指一种基于虹吸原理的离体式液位监测装置。
背景技术：
在日常生活生产中，存在多种液体盛装或储蓄装置，比如油罐、化学溶液池、水箱、屋面水池、地下水池等，需要对它们的液位高度及其变化进行监测。然而，在现有液位监测方法中，浮球式是将浮球置于液面上，感知液面高度及其变化，虽然价格便宜，但测量重复度差且不适于粘度大和含杂质的液体；静压式是将压力传感器置于液体底部感知压力随液位高度的变化，虽然可以实现非接触式监测，但需要进行转换计算且不利于液位及其变化的直接观察；南京信息工程大学研发的一种水位测量杆(专利号：cn209485478u)可利用电子传感器将水位信息发送给实验人员，但是此装置精度较低，只有水位到达传感器位置时才能记录数据，且此装置会伸出液体表面，在容器盛装空间有限的情况下难以操作；中国水利水电科学研究院研发的一种河工模型试验水位测量装置(专利号：cn102928042a)，精度较高，但是难以连续记录液位高度变化，需要重复性操作，且在在容器盛装空间有限的情况下也难以操作。其他方法如电容式、光电折射式、音叉震动式、超声波式和微波式，虽然都各有不同用途和优缺点，但有一个共性的不足就是测量设备成本高，操作不很方便,不能离体式观测。另外，上述所有方法在液体盛装空间有限的情况下，安装操作难以实施，而在液面受到遮挡的情况下，又难以观察。例如，在建筑中利用屋面水池可实现顶层房间的被动式蒸发降温，但由于单纯的敞开水池会直接受到太阳暴晒，故常在敞开水池上增设漂浮遮阳板，漂浮水生植物等阻隔太阳辐射来提高其隔热性能。但增加了阻隔设施后，由于视线遮挡，蓄水池的水位变化量会很难监测。现有技术多在蓄水池壁体下部开设孔洞，引出l型玻璃刻度管，与蓄水池形成连通器进行水位高度测量，但是这种方法会破坏壁体结构，带来很难处理的渗漏水问题。因此，研发低成本便捷的液位监测技术，以解决液位监测中面临的空间有限、视线受挡、液体渗漏等的问题，是该领域需要进一步研究的课题。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种基于虹吸原理的离体式液位监测装置，其克服了背景技术所存在的不足。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于虹吸原理的离体式液位监测装置，包括导液管和刻度管，导液管一端浸没于蓄液装置的液体中，所述导液管从上方绕过蓄液装置壁体，另一端与所述刻度管底部相连通，还包括可伸缩式固定支架及用于对所述刻度管进行抽气的抽气筒，所述可伸缩式固定支架支撑住所述刻度管，所述抽气筒与所述刻度管的顶端开口对接。
一较佳实施例之中：所述抽气筒包括筒身、设置在所述筒身内的活塞及与该活塞连接的拉杆，所述筒身底部开口与所述刻度管顶部开口之间通过螺纹旋接的方式对接。
一较佳实施例之中：所述抽气筒内在靠近底部的位置设有第一单向阀，所述活塞位于所述第一单向阀上方，所述活塞内部设有储气腔，所述储气腔在活塞的底面形成气孔，所述气孔设有第二单向阀；打气时，第一单向阀关闭，第二单向阀开启；抽气时，第一单向阀打开，第二单向阀关闭。
一较佳实施例之中：所述筒身为塑料外壳，材质为高强度塑料；所述拉杆为高强度塑料。
一较佳实施例之中：所述可伸缩式固定支架顶部设有凹槽，所述刻度管的下端插置于所述凹槽当中。
一较佳实施例之中：所述可伸缩式固定支架底部为三角底座。
一较佳实施例之中：所述导液管一端设有陶瓷端头；所述陶瓷端头是高密度陶瓷材料。
一较佳实施例之中：所述刻度管下端设有横向伸出的支管，所述支管与所述导液管连接。
一较佳实施例之中：还包括游标卡尺，所述游标卡尺沿着所述刻度管设置在所述刻度管外侧。
一较佳实施例之中：所述游标卡尺可竖向移动；还包括导轨，所述导轨两端分别通过连接件与所述刻度管相连接，所述游标卡尺滑动设置在该导轨上。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
导液管一端浸没于液体中，绕过蓄液装置壁体上方与蓄液装置外侧的刻度管相连接，通过配套抽气筒抽气，将液体吸入导液管中，基于虹吸原理液体会进入刻度管中，并与蓄液装置中形成连通器，刻度管中的液位高度即是蓄液装置中的液位高度，通过直接观察刻度管的液面高度，就可以准确地获得蓄液装置液位变化量，并且数据可靠，不仅实现蓄液装置液位数据直观显示和方便观察，而且克服液位监测中面临的空间有限、视线受挡等问题，其结构简单，制作方便，不会破坏蓄水装置壁体结构，因此节约了液位监测的成本、提高了液位监测的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1绘示了基于虹吸原理的离体式液位监测装置的示意图。
图2绘示了抽气向的剖面示意图。
具体实施方式
请参照图1和图2，一种基于虹吸原理的离体式液位监测装置，包括导液管10和刻度管20，导液管10一端浸没于蓄液装置的液体中，所述导液管10从上方绕过蓄液装置壁体，另一端与所述刻度管20底部相连通。还包括可伸缩式固定支架30及用于对所述刻度管进行抽气的抽气筒40，所述可伸缩式固定支架30支撑住所述刻度管20，所述抽气筒40与所述刻度管20的顶端开口对接。所述可伸缩式固定支架30可通上下伸缩来调节刻度管20的高度。
使用时，抽气筒40对刻度管20进行抽气，液体顺利导液管10流入刻度管20，这样，蓄液装置、导液管10及刻度管20形成密闭的连通体，蓄液装置的液体自动流入刻度管20直到二者的液面齐平，刻度管20内的液面高度就是蓄液装置的液面度高。所述抽气筒40在抽气完毕后，可再次拆卸，与刻度管20分离。
优选地，所述导液管10的材质为不溶于液体或不被液体腐蚀的可任意弯曲的高强度柔性材料。所述刻度管20材质为透明高强度玻璃或塑料。
所述抽气筒40包括筒身41、设置在所述筒身内的活塞42及与该活塞连接的拉杆43，所述筒身41底部开口与所述刻度管20顶部开口之间通过螺纹旋接的方式对接。所述抽气筒40内在靠近底部的位置设有第一单向阀44，所述活塞42位于所述第一单向阀44上方，所述活塞44内部设有储气腔，所述储气腔在活塞的底面形成气孔，所述气孔设有第二单向阀45。打气时，第一单向阀44关闭，第二单向阀45开启；抽气时，第一单向阀44打开，第二单向阀45关闭。
优选地，所述筒身41为塑料外壳，材质为高强度塑料；所述拉杆43为高强度塑料。在活塞42与筒身41之间、筒身41与刻度管20之间设置橡胶垫圈，保证连接时的气密性。
所述可伸缩式固定支架30顶部设有凹槽，所述刻度管20的下端插置于所述凹槽当中。所述可伸缩式固定支架30底部为三角底座。
所述导液管10一端设有陶瓷端头11。优选地，所述陶瓷端头11材质为耐腐蚀的高密度陶瓷材料。所述陶瓷端头11用于维持导液管10端头保持在液位线以下。
还包括游标卡尺50，所述游标卡尺50沿着所述刻度管20设置在所述刻度管外侧。优选地，所述游标卡尺50可竖向移动。还包括导轨60，所述导轨60两端分别通过连接件70与所述刻度管20相连接，所述游标卡尺50滑动设置在该导轨60上。
优选过，所述游标卡尺50为不锈钢材质，并设置有纵向孔洞；所述导轨60为不锈钢材质，可穿过游标卡尺50的纵向孔洞，使游标卡尺可沿着导轨上下滑动。
采用本实用新型基于虹吸原理的离体式液位监测装置进行液位测量的方法如下：当该液位测量装置安装完成后，刻度管20中的液位高度就是蓄液装置中的液位高度。将游标卡尺50的零刻度位置调至与刻度管20中的水位齐平的位置，即可进行读数。刻度管20部位可读出液位高度值的整数部分，游标卡尺50部位可读出液位高度值的小数部分，两者相加就是液位高度的真实数值。相比较一般刻度管而言，可将实验数据提高一个精度。也可在不破坏蓄液设备壁体结构的情况下，在蓄液设备外部即可进行试验测量。
需说明的是，本申请文件中所述游标卡尺、导轨、螺栓、抽气筒、可伸缩式固定支架均为现有技术中的常见物品，故在本申请文件中并不详细描述。
众所周知，塑料导液管、玻璃或塑料刻度管、不锈钢游标卡尺、抽气筒和可伸缩式固定支架在制造业中应用广泛、制造工艺先进、工业化程度高、价格低廉，而本新型实用发明实施例中所采用的不锈钢金属导轨、金属固定螺栓、紧固螺栓等辅助材料累计造价不足20元人民币，因此本新型实用发明实施例中所提供的一种基于虹吸原理的离体式液位监测装置的总体造价远低于现有电子液位测量装置；本实用新型实施例中优选使用的量程为30cm的刻度管，游标卡尺采用50分度，其测量精度为0.02mm，明显高于现有技术中刻度管的测量精度。由此可见，本实用新型实施例不仅具有较高的测量精度和较低的生产成本，而且结构简单、制作方便，因而节约了蓄液装置液位变化测量实验的成本，提高了液位变化量数据的可靠性。此外，本新型实用发明实施例中所提供的一种基于虹吸原理的离体式液位监测装置，在将游标卡尺在刻度管上拆除后，该刻度管依然能保持原有的液位监测功能。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
1.一种基于虹吸原理的离体式液位监测装置，其特征在于：包括导液管和刻度管，导液管一端浸没于蓄液装置的液体中，所述导液管从上方绕过蓄液装置壁体，另一端与所述刻度管底部相连通，还包括可伸缩式固定支架及用于对所述刻度管进行抽气的抽气筒，所述可伸缩式固定支架支撑住所述刻度管，所述抽气筒与所述刻度管的顶端开口对接。
2.根据权利要求1所述的基于虹吸原理的离体式液位监测装置，其特征在于：所述抽气筒包括筒身、设置在所述筒身内的活塞及与该活塞连接的拉杆，所述筒身底部开口与所述刻度管顶部开口之间通过螺纹旋接的方式对接。
3.根据权利要求2所述的基于虹吸原理的离体式液位监测装置，其特征在于：所述抽气筒内在靠近底部的位置设有第一单向阀，所述活塞位于所述第一单向阀上方，所述活塞内部设有储气腔，所述储气腔在活塞的底面形成气孔，所述气孔设有第二单向阀；打气时，第一单向阀关闭，第二单向阀开启；抽气时，第一单向阀打开，第二单向阀关闭。
4.根据权利要求3所述的基于虹吸原理的离体式液位监测装置，其特征在于：所述筒身为塑料外壳，材质为高强度塑料；所述拉杆为高强度塑料。
5.根据权利要求1所述的基于虹吸原理的离体式液位监测装置，其特征在于：所述可伸缩式固定支架顶部设有凹槽，所述刻度管的下端插置于所述凹槽当中。
6.根据权利要求5所述的基于虹吸原理的离体式液位监测装置，其特征在于：所述可伸缩式固定支架底部为三角底座。
7.根据权利要求1所述的基于虹吸原理的离体式液位监测装置，其特征在于：所述导液管一端设有陶瓷端头；所述陶瓷端头是高密度陶瓷材料。
8.根据权利要求1所述的基于虹吸原理的离体式液位监测装置，其特征在于：所述刻度管下端设有横向伸出的支管，所述支管与所述导液管连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的基于虹吸原理的离体式液位监测装置，其特征在于：还包括游标卡尺，所述游标卡尺沿着所述刻度管设置在所述刻度管外侧。
10.根据权利要求9所述的基于虹吸原理的离体式液位监测装置，其特征在于：所述游标卡尺可竖向移动；还包括导轨，所述导轨两端分别通过连接件与所述刻度管相连接，所述游标卡尺滑动设置在该导轨上。
技术总结