本发明涉及液位测量技术领域，具体为一种用于油罐的测量伺服液位计。
背景技术：
目前国内炼油厂油罐、球罐大多采用的是以下仪表液位计：浮子钢带液位计、静压/差压液位计、伺服液位计、雷达液位计，其中伺服液位计一般由步进电机、磁力偶合盘、轮毂、钢丝、浮子、力传感器以及相应的电子电路组成，其原理是浮子、轮毂及力传感器等组成-一个力平衡转动系，浮子在步进电机的带动下可以上下移动，浮子重力产生的力矩反作用于力传感器上，由于浮子在不同密度介质下的浮力不同，对力传感器产生的反作用力也不同，所以，通过测量反作用力的大小，可以确定浮子所在位置是在空气中、液位(液面位置)或界面(液体间界面)上，浮子实际所在位置是通过测量步进电机的步数得到的，但其存在着一些不足，如下：
伺服液位计依靠轮毂上的螺纹槽，在钢丝进入到螺纹槽内并靠其螺纹进行定位，步进电机每走一步，浮子移动距离必须完全一致，否则就会产生误差，因此，伺服液位计对轮毂、步进电机及相应传动机构的加工精度要求很高，使得加工成本很高，同时步进马达每旋转一周大约使浮子，上下移动10mm，每旋转一周被分成200步，因此每步相当于0.05mm，使得其极大的限制了液位计的测量精度，并且伺服液位计对于油液高度与油水分离高度需要通过力传感器改变对浮子施加的反作用力使浮子在油液中的位置来确定，无法实时同时检测两者的在线高度，不能够及时的提供油罐中油液的信息
技术实现要素：
本发明提供了一种用于油罐的测量伺服液位计，具备分体测量油液高度与油水分离高度，且测量油液高度精度高的优点，解决了上述背景技术中的问题。
本发明提供如下技术方案：一种用于油罐的测量伺服液位计，包括油罐和竖直钢管，所述竖直钢管垂直固定安装在油罐的内部，所述油罐的内部灌注有大量的油液，所述油液未充满油罐，所述竖直钢管上开设有均匀分布的通孔，所述竖直钢管上且位于油罐的内部套接有活动浮子，所述油罐的上表面的固定安装有信号接收器，所述油罐的上表面且为竖直钢管的正上方固定安装有液位计外壳，所述液位计外壳的内部右侧固定安装有cpu，所述液位计外壳的内部且位于cpu的左侧固定安装有伺服电机，所述伺服电机的左端固定连接有轮毂，所述的内部固定安装有霍尔传感器，所述轮毂上缠绕有牵引带，所述牵引带的底端固定连接有牵引浮子，所述液位计外壳上且位于轮毂的正下方固定安装有触点激发器，所述牵引带与触点激发器活动卡接，所述触点激发器的右端固定连接有计数器。
优选的，竖直钢管上开设有两条活动槽，所述活动浮子包括浮体与激光传感器，所述浮体与活动槽活动卡接，所述浮体处于油液中的浮力大于浮体与浮体的重力和，所述激光传感器有两个且分别均匀对称固定安装在浮体的上表面上。
优选的，所述牵引带分为两部分分别为触发段与连接段，所述触发段位于上部，且由钢带构成，所述钢带的一侧开设有呈阵列分布的空心梯形凸起，所述空心梯形凸起与触点激发器活动卡接，所述触发段的一端与轮毂固定连接，所述连接段位于下部，且由钢丝组成，所述连接段的底端与牵引浮子固定连接。
优选的，所述触点激发器包括固定夹体，所述固定夹体的中部活动卡接有活动杆，所述活动杆的右端上表面与底面分别固定安装有触点，所述固定夹体内部的底面固定安装有上升触点，所述固定夹体内部的上表面固定安装有下降触点。
优选的，所述牵引浮子的重力减去牵引带对牵引浮子的牵引力大于油液对牵引浮子的浮力并小于水对牵引浮子的浮力。
本发明具备以下有益效果：
1、通过活动浮子和信号接收器的设置，使得激光传感器可以实时测量油液的表面到罐顶的距离，并将信号传送到外界，而激光传感器在测量数米之内的长度，其精度可达.微米，极大的提高液位计的测量精度，并且通过活动浮子上两组激光传感器的设置，使得通过同时测量两组数据进行取均值，进一步提高的液位计的测量精度，同时有效防止油罐中油液的进出造成的液面波动并带动信号接收器晃动，进而减小液面高度测量的误差。
2、通过活动浮子和牵引浮子的设置，使得对油罐中的油液高度与油水分离液面高度进行同时在线监控，确保油罐中油液的使用时的安全性，防止油液抽取过度，造成大量的分离水被抽取，进而影响外部仪器的使用安全性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构图1中c处放大示意图；
图3为本发明结构牵引带与计数器的安装侧视示意图；
图4为本发明结构竖直钢管与活动浮子安装俯视示意图；
图5为本发明结构控制示意图。
图中：1、油罐；2、竖直钢管；3、活动浮子；31、浮体；32、激光传感器；4、信号接收器；5、液位计外壳；6、cpu；7、伺服电机；8、轮毂；9、牵引带；10、触点激发器；101、固定夹体；102、活动杆；103、上升触点；104、下降触点；11、计数器；12、牵引浮子；a、油液面高度；b、油水分离液面高度。
具体实施方式
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。
请参阅图1-5，一种用于油罐的测量伺服液位计，包括油罐1和竖直钢管2，竖直钢管2垂直固定安装在油罐1的内部，油罐1的内部灌注有大量的油液，油液未充满油罐1，竖直钢管2上开设有均匀分布的通孔，可以使油液进入竖直钢管2的内部，竖直钢管2上且位于油罐1的内部套接有活动浮子3，油罐1的上表面的固定安装有信号接收器4，油罐1的上表面且为竖直钢管2的正上方固定安装有液位计外壳5，液位计外壳5的内部右侧固定安装有cpu6，液位计外壳5的内部且位于cpu6的左侧固定安装有伺服电机7，伺服电机7的左端固定连接有轮毂8，的内部固定安装有霍尔传感器，轮毂8上缠绕有牵引带9，牵引带9的底端固定连接有牵引浮子12，液位计外壳5上且位于轮毂8的正下方固定安装有触点激发器10，牵引带9与触点激发器10活动卡接，触点激发器10的右端固定连接有计数器11。
其中，竖直钢管2上开设有两条活动槽，活动浮子3包括浮体31与激光传感器32，浮体31与活动槽活动卡接，可以使得活动浮子3跟随油液面的升降而升降，减小活动浮子3的晃动，增加激光传感器32测量的精确值，浮体31处于油液中的浮力大于浮体31与浮体31的重力和，使得活动浮子3一直漂浮在油液面上，对油液面高度进行实时检测，激光传感器32有两个且分别均匀对称固定安装在浮体31的上表面上，对油液面与罐顶之间的距离进行两组同时进行测量，进行取平均值，效防止油罐中油液的进出造成的液面波动并带动信号接收器4晃动，进而减小液面高度测量的误差。
其中，牵引带9分为两部分分别为触发段与连接段，触发段位于上部，且由钢带构成，钢带的一侧开设有呈阵列分布的空心梯形凸起，空心梯形凸起与触点激发器10活动卡接，触发段的一端与轮毂8固定连接，其可以缠绕在轮毂8上，并且空心凸起可以进行叠加，减小在轮毂8上缠绕时的厚度，连接段位于下部，且由钢丝组成，连接段的底端与牵引浮子12固定连接，用于连接牵引浮子12与触发段，减少牵引带9在轮毂8上的缠绕厚度，并且减小牵引浮子12在油液中的运行阻力。
其中，触点激发器10包括固定夹体101，固定夹体101的中部活动卡接有活动杆102，活动杆102的右端上表面与底面分别固定安装有触点，固定夹体101内部的底面固定安装有上升触点103，固定夹体101内部的上表面固定安装有下降触点104，当牵引浮子12随着油水分离液面高度进行升降时，牵引带9对轮毂8的力发生改变，进而通过轮毂8的霍尔传感器传输到cpu6中，并通过cpu6触发伺服电机7带动轮毂8开始旋转，对牵引带9进行收束，使得牵引带9与触点激发器10接触，触发触点，并使得计数器11开始计数，以此判断油水液面高度的变化。
其中，牵引浮子12的重力减去牵引带9对牵引浮子12的牵引力大于油液对牵引浮子12的浮力并小于水对牵引浮子12的浮力，使得牵引浮子12刚好处于油水分离液面高度上。
工作原理，油液面高度测量：利用活动浮子3套接在竖直钢管2的外部，并且利用其浮力漂浮在油液的表面上，并随着油液面高度的升降进行垂直升降，同时利用其上安装的激光传感器进行测量其到油罐顶部的距离，进而检测油液面高度，而后传感器将信号传输给信号接收器4，信号接收器4再将信号传递给cpu6，即完成对油液面高度的测量；
油水分离液面高度的测量：将牵引浮子12放入竖直钢管2的内部并沉于油液中，处于油水分离处，由牵引带9牵引，当油水分离液面上升时，带动牵引浮子12与牵引带9上浮，轮毂8所受到的力减小，霍尔传感器检测到力的改变，并将信号传输到cpu6中，并通过cpu6触发伺服电机7带动轮毂8开始旋转，对牵引带9进行收束，使得牵引带9与触点激发器10接触，触发触点，并使得计数器11开始计数，以此判断油水液面高度的变化。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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。
1.一种用于油罐的测量伺服液位计，包括油罐(1)和竖直钢管(2)，所述竖直钢管(2)垂直固定安装在油罐(1)的内部，所述油罐(1)的内部灌注有大量的油液，所述油液未充满油罐(1)，其特征在于：所述竖直钢管(2)上开设有均匀分布的通孔，所述竖直钢管(2)上且位于油罐(1)的内部套接有活动浮子(3)，所述油罐(1)的上表面的固定安装有信号接收器(4)，所述油罐(1)的上表面且为竖直钢管(2)的正上方固定安装有液位计外壳(5)，所述液位计外壳(5)的内部右侧固定安装有cpu(6)，所述液位计外壳(5)的内部且位于cpu(6)的左侧固定安装有伺服电机(7)，所述伺服电机(7)的左端固定连接有轮毂(8)，所述的内部固定安装有霍尔传感器，所述轮毂(8)上缠绕有牵引带(9)，所述牵引带(9)的底端固定连接有牵引浮子(12)，所述液位计外壳(5)上且位于轮毂(8)的正下方固定安装有触点激发器(10)，所述牵引带(9)与触点激发器(10)活动卡接，所述触点激发器(10)的右端固定连接有计数器(11)。
2.根据权利要求1所述的一种用于油罐的测量伺服液位计，其特征在于：竖直钢管(2)上开设有两条活动槽，所述活动浮子(3)包括浮体(31)与激光传感器(32)，所述浮体(31)与活动槽活动卡接，所述浮体(31)处于油液中的浮力大于浮体(31)与浮体(31)的重力和，所述激光传感器(32)有两个且分别均匀对称固定安装在浮体(31)的上表面上。
3.根据权利要求1所述的一种用于油罐的测量伺服液位计，其特征在于：所述牵引带(9)分为两部分分别为触发段与连接段，所述触发段位于上部，且由钢带构成，所述钢带的一侧开设有呈阵列分布的空心梯形凸起，所述空心梯形凸起与触点激发器(10)活动卡接，所述触发段的一端与轮毂(8)固定连接，所述连接段位于下部，且由钢丝组成，所述连接段的底端与牵引浮子(12)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于油罐的测量伺服液位计，其特征在于：所述触点激发器(10)包括固定夹体(101)，所述固定夹体(101)的中部活动卡接有活动杆(102)，所述活动杆(102)的右端上表面与底面分别固定安装有触点，所述固定夹体(101)内部的底面固定安装有上升触点(103)，所述固定夹体(101)内部的上表面固定安装有下降触点(104)。
5.根据权利要求1所述的一种用于油罐的测量伺服液位计，其特征在于：所述牵引浮子(12)的重力减去牵引带(9)对牵引浮子(12)的牵引力大于油液对牵引浮子(12)的浮力并小于水对牵引浮子(12)的浮力。
技术总结