[实用新型]液面发光式液位显示及传感器

说明书

本实用新型属于一种板式液位观察及液位信号传感器，主要用于锅炉及各类容器来对液位进行监视和控制。

以往人们主要使用浮球和电极作为液位传感器，由于浮球和电极要直接与工作介质接触，要受到介质的压力、温度和化学的作用，因此经常因结垢、腐蚀、浮球泄漏、卡壳等而导致失效，又由于这些传感器的封装式结构，操作人员不能直接观察到其工作状态如何，一直到出现故障人们才能察觉，这些都给工作带来不便，也影响设备的正常运行。

本实用新型的目的是提供一种基于光学原理的液位传感器使之不但能接收到可靠的液位信息，还能直接观察到真实的液位，并使传感器与介质隔离，杜绝介质的压力、温度和化学作用的影响，以提高传感器的可靠性和使用寿命。

为达以上目的，本装置采用如附图所示的结构。

在说明书附图中，Ⅰ为侧剖视图，Ⅱ为顶剖视图。图中（1）为金属壳体，（2）为紧固螺栓，（3）为平板玻璃，（4）为液面，（5）为发光管支架，（6）为容体，（7）为栅板，（8）为栅孔，（9）为发光二极管，（10）为垫片，（c）为栅板长（三角形的斜边），（d）为栅孔径，（b）为三角形的底边，（a）为三角形的对边。

由附图可知，该装置的结构是极简单的，它的上下的长度可根据需要而定，其工作原理如下：

当液体进入容体（6）就会形成液面（4），这时由发光管（A）发出的光线会形成出射光线A′，当此装置装在较高的位置时，下面的观察者不会观察到A′及（A）以下的发光管发出的光线，而由发光管（C）发出的光线经折射后会形成出射光线C′，同理，C′及（C）以上的发光管发出的光线都不能被观察，而由（B）发出的光线在液面（4）处全反射后形成出射光线B′，这一光线可以被观察到或被光电管接收作为液位信号。这样，当液位上下变化时，总有光线由液面全反射出来，因而在液面上形成一光点跟着上下变化，实现了液位的显示并获得了液位信号。

本装置的关键在于合理确定栅板的长度（e）、栅孔距（d）及栅板与水平线（b）的夹角（α）。由图中可以看出，在孔距（d）满足： d≤ a = c 2 - b 2 ]]>时效果最佳，而角度（α）一般在20°～60°之间选择。栅板（7）要由不透明材料构成，铝、钢材、硬塑料等均可。栅板（7）可以由若干块板做成，也可用一块材料钻若干栅孔（8）做成。另一种方法就是在每一个发光二极管上套一不透明套管来代替栅板（7），套管的长度等于栅板长（c）。可在出射光线一侧〔附图Ⅰ中左侧〕对应放置与右侧一样的栅板，每个栅孔里放置光电管，就可以接受液位信号进而实现液位自控和报警等目的。