RU175774U1 - Liquid level sensor in the tank - Google Patents
Liquid level sensor in the tank Download PDFInfo
- Publication number
- RU175774U1 RU175774U1 RU2017131256U RU2017131256U RU175774U1 RU 175774 U1 RU175774 U1 RU 175774U1 RU 2017131256 U RU2017131256 U RU 2017131256U RU 2017131256 U RU2017131256 U RU 2017131256U RU 175774 U1 RU175774 U1 RU 175774U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- float
- reed switch
- housing
- tank
- contacts
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
Landscapes
- Level Indicators Using A Float (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для контроля уровня жидкости. Устройство может быть использовано для контроля уровня различных жидкостей в аппаратах, ёмкостях и сосудах стационарных и подвижных установок. При понижении уровня жидкости в ёмкости из-за уменьшения выталкивающей силы поплавок будет поворачиваться вокруг поворотной оси по направлению к углублению. При этом магнит будет приближаться к геркону, и напряжённость магнитного поля в области размещения геркона будет увеличиваться. При увеличении напряжённости магнитного поля до определённого значения пружинные контакты замыкаются. От электрической системы автомобиля к одному из пружинных контактов геркона подводится напряжение. Когда пружинные контакты геркона разомкнуты, на другом пружинном контакте геркона напряжение отсутствует. При замыкании цепи на другом пружинном контакте геркона напряжение появляется. При повышении уровня жидкости пружинные контакты геркона размыкаются. Технический результат – повышение надёжности устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to devices for monitoring fluid levels. The device can be used to control the level of various liquids in devices, tanks and vessels of stationary and mobile installations. When lowering the liquid level in the tank due to a decrease in buoyancy, the float will rotate around the pivot axis towards the recess. In this case, the magnet will approach the reed switch, and the magnetic field strength in the area of the reed switch will increase. When the magnetic field increases to a certain value, the spring contacts close. Voltage is applied from one of the car’s electrical systems to one of the spring contacts of the reed switch. When the reed switch spring contacts are open, there is no voltage at the other reed spring contact. When the circuit is closed on another spring contact of the reed switch, voltage appears. When the fluid level rises, the reed switch spring contacts open. The technical result is an increase in the reliability of the device. 1 s.p. f-ly, 4 ill.
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к устройствам для контроля уровня жидкости. Устройство может быть использовано для контроля уровня различных жидкостей в аппаратах, емкостях и сосудах стационарных и подвижных установок.The utility model relates to devices for monitoring fluid levels. The device can be used to control the level of various liquids in devices, tanks and vessels of stationary and mobile installations.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известен датчик уровня жидкости поплавкового типа (патент RU 28917 U1, дата публикации 20.04.2003). Датчик уровня жидкости состоит из корпуса, в котором размещен геркон, соединенный при помощи проводов с контактами, обеспечивающими соединение с внешней электрической цепью, и поплавка кольцевой формы с магнитом, охватывающего корпус по цилиндрической части. При этом поплавок перемещается относительно корпуса вдоль совпадающих осей корпуса и поплавка, расположенных вертикально. Замыкание геркона, и, следовательно, информирование о падении уровня жидкости, происходит при приближении поплавка с магнитом к геркону.A float type liquid level sensor is known from the prior art (patent RU 28917 U1, publication date 04/20/2003). The liquid level sensor consists of a housing in which a reed switch is located, connected by wires with contacts providing connection to an external electric circuit, and a ring-shaped float with a magnet covering the housing along the cylindrical part. In this case, the float moves relative to the housing along the coincident axes of the housing and the float located vertically. The closure of the reed switch, and, therefore, informing about a drop in the liquid level, occurs when the float with a magnet approaches the reed switch.
Недостатком известного технического решения является недостаточная надежность работы устройства из-за следующих факторов. При прочих равных условиях для перемещения поплавка вдоль корпуса требуется большее усилие по сравнению с устройством, где поплавок закреплен одним своим на корпусе и поворачивается относительно корпуса. Вызвано это тем, что поворот поплавка происходит под действием момента, т.е. силы, действующей на определенном плече (равном длине поплавка) относительно точки закрепления, а перемещение поплавка вдоль корпуса происходит только за счет силы. При попадании каких-либо частиц загрязнений между обращенными к друг другу поверхностями поплавка и корпуса в случае перемещения поплавка вдоль корпуса или между элементами, обеспечивающими закрепление поплавка на корпусе в случае его поворота относительно корпуса, нарушение работы датчика уровня жидкости произойдет с большей вероятностью в случае перемещения поплавка вдоль корпуса. Кроме того, за счет вертикальной установки датчика уровня жидкости он должен иметь большую длину, чтобы обеспечить расположение геркона и поплавка в нижней части емкости.A disadvantage of the known technical solution is the lack of reliability of the device due to the following factors. Ceteris paribus, more effort is required to move the float along the body compared to a device where the float is mounted one on the body and rotates relative to the body. This is caused by the fact that the rotation of the float occurs under the action of the moment, i.e. the force acting on a certain shoulder (equal to the length of the float) relative to the attachment point, and the movement of the float along the body occurs only due to the force. If any particles of contamination get between the surfaces of the float and the housing facing each other in the case of movement of the float along the housing or between the elements that secure the float to the housing if it rotates relative to the housing, disruption of the liquid level sensor will be more likely to occur in case of movement float along the body. In addition, due to the vertical installation of the liquid level sensor, it must have a large length to ensure the location of the reed switch and float in the lower part of the tank.
Известны герконовые датчики уровня жидкости поплавкового типа фирмы Crydom серии RSF горизонтального исполнения (сведения о датчиках представлены на интернет-ресурсе https://www.terraelectronica.ru/%2Fds%2Fpdf%2FR%2FRSF44Y100RF.pdf?download, дата обращения 27.07.2017). В данных датчиках уровня жидкости в качестве коммутирующего элемента используются герконы. Геркон - переключатель с пружинными контактами из ферромагнитного материала, помещенными в герметизированный стеклянный баллон. Контакты срабатывают под действием внешнего магнитного поля (интернет-ресурс: Большой Энциклопедический словарь, 2009 г., статья "геркон", http://dic.academic.ru/dic.nsf/es/15322/%D0%B3%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%BE%D0%BD, дата обращения 25.07.2017). При достижении жидкостью уровня размещения датчика, поплавок со встроенным магнитом поднимается вместе с уровнем жидкости и замыкает или размыкает контакты геркона.Crydom reed type liquid level sensors of the company Crydom of the RSF series of horizontal execution are known (information on the sensors is available on the Internet resource https://www.terraelectronica.ru/%2Fds%2Fpdf%2FR%2FRSF44Y100RF.pdf?download, accessed July 27, 2017 ) In these liquid level sensors, reed switches are used as a switching element. Reed switch - switch with spring contacts made of ferromagnetic material, placed in a sealed glass container. Contacts are triggered by an external magnetic field (Internet resource: Big Encyclopedic Dictionary, 2009, article "reed switch", http://dic.academic.ru/dic.nsf/es/15322/%D0%B3%D0% B5% D1% 80% D0% BA% D0% BE% D0% BD, accessed July 25, 2017). When the liquid reaches the sensor placement level, the float with a built-in magnet rises with the liquid level and closes or opens the contacts of the reed switch.
Недостатком известного технического решения является то, что данный датчик крепление датчика к емкости осуществляется с помощью резьбового соединения, вследствие чего невозможно однозначно зафиксировать датчик относительно боковой стенки емкости, что снижает его надежность.A disadvantage of the known technical solution is that this sensor is attached to the tank by means of a threaded connection, as a result of which it is impossible to uniquely fix the sensor relative to the side wall of the tank, which reduces its reliability.
Наиболее близким техническим решением (прототип) является датчик уровня жидкости поплавкового типа (патент РФ на изобретение 2521130, опубликовано 27.06.2014). Устройство состоит из колодки, имеющей контакты и установленное на посадочной части колодки уплотнительное кольцо; корпуса с расположенным в нем герконом и установленными на него двумя уплотнительными кольцами; колпачка поплавка с установленным магнитом и заполненного гранулами с низкой плотностью вещества и пробки колпачка, имеющей осевые направляющие для обеспечения свободного перемещения поплавка, и ограничитель, ограничивающий максимальный угол отклонения поплавка. Датчик устанавливается в боковой стенке бачка с охлаждающей жидкостью или емкости с помощью байонета. Байонет - быстровыполняемое соединение деталей, при котором одна деталь с прорезью насаживается на другую деталь с соответствующим выступом и поворачивается так, чтобы выступ стопорил деталь (интернет-ресурс: Большой Энциклопедический словарь, 2000 г., статья "байонет", http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/64578, дата обращения 25.07.2017).The closest technical solution (prototype) is a float type liquid level sensor (RF patent for the invention 2521130, published 06/27/2014). The device consists of a block having contacts and a sealing ring installed on the landing part of the block; cases with a reed switch located in it and two o-rings mounted on it; a float cap with an installed magnet and filled with granules with a low density of matter and a cap stopper having axial guides to ensure free movement of the float, and a limiter limiting the maximum deflection angle of the float. The sensor is installed in the side wall of the tank with coolant or capacity using a bayonet. Bayonet - a quick-connect part, in which one part with a slot fits onto another part with the corresponding protrusion and rotates so that the protrusion stops the part (Internet resource: Big Encyclopedic Dictionary, 2000, article “bayonet”, http: // dic .academic.ru / dic.nsf / enc3p / 64578, accessed July 25, 2017).
Недостатком известного технического решения является низкая надежность конструкции. Причина этого заключена в следующем. В случае нарушения герметичности корпуса поплавка он заполнится жидкостью, тем самым плавучесть поплавка снизится. В зависимости от материала и конфигурации корпуса поплавка, материала гранул низкой плотности, поплавок может полностью потерять плавучесть. В результате происходит нарушение работоспособности датчика, т.е. он не будет реагировать на изменение уровня жидкости в емкости.A disadvantage of the known technical solution is the low reliability of the design. The reason for this is as follows. In the event of a leak in the body of the float, it will be filled with liquid, thereby reducing the buoyancy of the float. Depending on the material and configuration of the float body, the material of low density granules, the float may completely lose buoyancy. As a result, a malfunction of the sensor occurs, i.e. he will not respond to changes in the liquid level in the tank.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности устройства.The technical result of the proposed utility model is to increase the reliability of the device.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в датчике уровня жидкости в емкости, содержащем корпус с углублением, опорными стенками, средством крепления в стенке емкости, магнитоуправляемым контактом, двумя контактами и двумя проводниками, поплавок с поворотной осью, магнитом и упором, причем средство крепления в стенке емкости выполнено с обеспечением нахождения поплавка внутри емкости и обеспечения доступа к контактам снаружи емкости, поплавок расположен в углублении, при том, что поворотная ось закреплена в опорных стенках с обеспечением возможности поворота поплавка относительно корпуса, упор размещен с обеспечением угла поворота поплавка менее 900, магнитоуправляемый контакт и два проводника расположены внутри корпуса, магнитоуправляемый контакт соединен соответственно с двумя контактами посредством указанных двух проводников, магнит размещен в поплавке, а магнитоуправляемый контакт размещен в корпусе с обеспечением срабатывания магнитоуправляемого контакта при достаточном угле поворота поплавка, причем поплавок выполнен монолитным и из вспененного материала, в частном случае магнитоуправляемый контакт выполнен в виде геркона.The specified technical result is achieved due to the fact that in the liquid level sensor in the tank containing the housing with a recess, supporting walls, mounting means in the tank wall, a magnetically controlled contact, two contacts and two conductors, a float with a rotary axis, a magnet and an emphasis, moreover, mounting in the wall of the tank is made to ensure that the float is inside the tank and provide access to the contacts outside the tank, the float is located in the recess, while the rotary axis is fixed in the supporting the walls to allow the float to rotate relative to the body, the stop is positioned to provide a float rotation angle of less than 900, the magnetically controlled contact and two conductors are located inside the body, the magnetically controlled contact is connected to the two contacts respectively through the two conductors, the magnet is placed in the float, and the magnetically controlled contact is placed in the case with the operation of the magnetically controlled contact with a sufficient angle of rotation of the float, and the float is made monolithic and from foamed material, in the particular case the magnetically controlled contact is made in the form of a reed switch.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Полезная модель поясняется чертежами (фиг. 1-4), где на фиг. 1 представлен разрез датчика, на фиг. 2 представлен вид датчика справа, на фиг. 3 представлен главный вид датчика с местным разрезом, на фиг. 4 представлен разрез датчика при выполнении корпуса монолитным.The utility model is illustrated by drawings (FIGS. 1-4), where in FIG. 1 is a sectional view of a sensor; FIG. 2 is a view of the sensor on the right; FIG. 3 shows a top view of a sensor with a local section, in FIG. 4 is a sectional view of the sensor when the housing is monolithic.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
На чертежах обозначены: поплавок 1, первая поверхность 2, вторая поверхность 3, упор 4, корпус 5, уплотнительное кольцо 6, закрывающий элемент 7, входное отверстие 8, проводник 9, углубление 10, боковая стенка 11, полость 12, магнит 13, магнитоуправляемый контакт (иногда именуемый - геркон) 14, торцевая стенка 15, контакт 16, поворотная ось 17, опорная стенка 18.In the drawings:
Основными элементами устройства являются корпус 5, закрывающий элемент 7 и поплавок 1.The main elements of the device are the
Корпус 5 представляет собой полый внутри элемент, в целом имеющий форму вытянутого вдоль своей оси цилиндра, например, кругового. Корпус 5 состоит из выполненных заодно или соединенных боковой стенки 11 и торцевой стенки 15. Боковая стенка 11 представляет собой тонкостенную цилиндрическую (обычно круглоцилиндрическую) оболочку с открытыми торцами. Торцевая стенка 15 представляет собой дискообразный элемент. Торцевая стенка 15 присоединена по своему краю к боковой стенке 11 по ее краю с одного ее торца. Торцевая стенка 15 расположена обычно перпендикулярно оси боковой стенки 11, однако может быть расположена и под углом к ней. Со стороны свободного торца боковой стенки 11 (противоположного торцевой стенке 15) выполнено или расположено входное отверстие 8.The
В корпусе 5 со стороны боковой стенки 11 выполнено вытянутое вдоль оси корпуса 11 углубление 10, выходящее на торцевую стенку 15. При этом форма углубления 10 выбрана таким образом, чтобы обеспечивать размещение в углублении 10 поплавка 1. В части углубления 8, наиболее удаленной от торцевой стенки 15, выполнены заодно с корпусом 5 (или присоединены к корпусу 5) две опорные стенки 18, расположенные относительно торцевой стенки 15 на одинаковом или разном расстоянии. При этом форма, размеры и положение каждой опорной стенки 18 выбраны таким образом, чтобы опорные стенки 18 не выступали над боковой стенкой 11 корпуса 5 в направлениях, перпендикулярных оси корпуса 5, и обеспечивали размещение между ними поплавка 1 или его части. Опорные стенки 18 представляют собой элементы, предназначенные для размещения между ними поворотной оси 17. Поворотная ось 17 представляет собой стержневой элемент обычно круглого сечения, закрепленный своими концами в опорных стенках 18.In the
Внутри корпуса 5 выполнена полость 12, обычно в целом повторяющая форму корпуса 5 с углублением 10. Полость 12 представляет собой внутреннее полое пространство корпуса 5, ограниченное поверхностью боковой стенки 11, обращенной к оси боковой стенки 11, и поверхностью торцевой стенки 15, обращенной к боковой стенке 11. Полость 12 сообщается с наружным пространством посредством входного отверстия 8.Inside the
На части боковой стенки 11 корпуса 5, расположенной ближе к входному отверстию 8, чем углубление 10, на поверхности, обращенной от оси корпуса 5, выполнены элементы соединения, которые обеспечивают закрепление датчика в стенке емкости. В частности, на боковой стенке 11 корпуса 5 могут быть выполнены элементы байонетного соединения. На части боковой стенки 11 корпуса 5, расположенной ближе к входному отверстию 8, чем углубление 10, на поверхности, обращенной от оси корпуса 5, также выполнены кольцевые выступы, обеспечивающие размещение между каждыми двумя соседними кольцевыми выступами уплотнительного кольца 6. Обычно уплотнительных колец 6 несколько (например, два), в соответствии с их количеством выполняют необходимое количество кольцевых выступов. Кроме того, часть боковой стенки 11 корпуса 5 вблизи входного отверстия 8 может быть дополнительно снабжена уступами, выступами или иными элементами, обеспечивающими предотвращение попадания внешней среды в полость 12.On the part of the
Со стороны входного отверстия 8 в корпус плотно введен закрывающий элемент 7. Закрывающий элемент 7 представляет собой элемент, выполненный таким образом, чтобы предотвратить попадание внешней среды в полость 12 корпуса 5. Закрывающий элемент 7 одной своей частью расположен в полости 12 в корпусе 5, а противоположной частью выступает из корпуса 5 в направлении, обратном торцевой стенке 15 корпуса 5. Часть закрывающего элемента 7, расположенная в полости 12, выполнена ответной к части боковой стенки 11 вблизи входного отверстия 8 и выполнена таким образом, чтобы между закрывающим элементом 7 и корпусом 5 можно было разместить уплотнительное кольцо 6. Например, конфигурация может быть такой, как это показано на фиг. 1, или при гладкой внутренней поверхности боковой стенки 11 вблизи входного отверстия 8 на поверхности указанной части закрывающего элемента 7 может быть выполнено специальное посадочное место для уплотнительного кольца 6 (канавка). Часть закрывающего элемента 7, выступающая из корпуса 5 в направлении, обратном торцевой стенке 15, содержит контакты 16 и выполнена как часть разъема, используемого для соединения контактов 16 с электрической системой автомобиля или иного оборудования, устройства. Контакты 16 представляют собой токопроводящие элементы. Контакты 16 соединены с проводниками 9, которые представляют собой токопроводящие элементы требуемой конфигурации.From the side of the inlet 8, the
В полости 12 размещен магнитоуправляемый контакт 14. Магнитоуправляемый контакт 14 представляет собой элемент электрической цепи, изменяющий ее состояние посредством механического замыкания или размыкания при воздействии управляющего магнитного поля на контакт-детали этого элемента, совмещающие функции участков электрических и магнитных цепей (согласно п. 1 ГОСТ 17499-82 Контакты магнитоуправляемые. Термины и определения). В частном случае возможно использовать герметизированный магнитоуправляемый контакт 14 (сокращенно - геркон). Геркон 14 представляет собой переключатель с пружинящими контактами из ферромагнитного материала, помещенными в герметизированный стеклянный баллон, при этом пружинящие контакты срабатывают под действием внешнего магнитного поля (сведения о таком устройстве представлены в источнике http://dic.academic.ru/dic.nsf/es/15322/геркон, дата обращения 09.08.2017). Далее в тексте описана ситуация, когда в устройстве используют геркон 14, при использовании других типов магнитоуправляемых контактов конструкция аналогична описанной. В предлагаемом техническом решении используют геркон 14 на замыкание, когда при отсутствии внешнего магнитного поля пружинящие контакты геркона 14 разомкнуты и замыкаются при появлении внешнего магнитного поля. Под фразой "наличие внешнего магнитного поля" подразумевается, что в рассматриваемой точке пространства напряженность внешнего магнитного поля больше определенного значения, т.е. достаточно для срабатывания устройства. Геркон 14 размещен в части полости 12 в корпусе 5 вблизи углубления 10 на корпусе 5 и соединен с контактами 16 посредством проводников 9.A magnetically controlled
Возможен вариант изготовления датчика, когда корпус 5 и закрывающий элемент 7 выполнены заодно (такой вариант показан на фиг. 4) как один монолитный элемент, при этом фактически закрывающий элемент 7 входит в состав корпуса 5. В этом случае полость 12 и уплотнительное кольцо 6 между корпусом 5 и закрывающим элементом 7 отсутствуют. При этом геркон 14 и проводники 9 размещены в требуемом положении (описанном выше) во внутреннем объеме элемента, состоящего из корпуса 5 и закрывающего элемента 7.A sensor manufacturing option is possible when the
В углублении 10 на корпусе 5 расположен поплавок 1, закрепленный одним своим концом на поворотной оси 17, расположенной между опорными стенками 18. Поплавок 1 представляет собой вытянутый элемент с произвольной формой поперечного сечения. Форма поперечного сечения поплавка 1 должна обеспечивать такое положение поплавка 1, чтобы при параллельности осей поплавка 1 и корпуса 5 поплавок 1 не выступал над боковой стенкой 11 корпуса 5 в направлении, перпендикулярном оси корпуса 5. Длину поплавка 1 выбирают в соответствии с требуемым положением свободного конца поплавка 1 (которым он не закреплен на поворотной оси 17) относительно торцевой стенки 15 при параллельности осей поплавка 1 и корпуса 5. При этом свободный конец поплавка 1 может быть расположен на одном расстоянии от входного отверстия 8 с торцевой стенкой 15 (выполнен заподлицо с ней), а также на большем или меньшем расстоянии от входного отверстия 8, чем торцевая стенка 15. При этом поверхность поплавка 1, контактирующая с поверхностью углубления 10 при параллельности осей поплавка 1 и корпуса 5, названа далее первой поверхностью 2, а противоположная ей поверхность - второй поверхностью 3. На второй поверхности 3 поплавка 1 вблизи конца поплавка 1, которым он закреплен на поворотной оси 17, выполнен упор 4. Упор 4 представляет собой выступ над второй поверхностью 3, выполненный таким образом, чтобы ограничивать максимальный угол поворота поплавка 1 вокруг поворотной оси 17 относительно положения, когда оси поплавка 1 и корпуса 5 параллельны.In the
Закрепление поплавка 1 на поворотной оси 17 и закрепление поворотной оси 17 в опорных стенках 18 могут быть выполнены следующими двумя способами. В первом случае обеспечивают вращение поплавка 1 вокруг поворотной оси 17, при этом сама поворотная ось 17 может быть полностью неподвижна в опорных стенках 18 (т.е. не вращаться вокруг своей оси). Во втором случае обеспечивают вращение поплавка 1 вместе с поворотной осью 17 вокруг оси поворотной оси 17, при этом поворотная ось 17 вращается в опорных стенках 18. Далее в описании будет рассматриваться случай, когда вращается поплавок 1 вокруг поворотной оси 17. Сектор, в пределах которого может быть расположен поплавок 1 при вращении поплавка 1 вокруг поворотной оси 17, определен за счет двух крайних положений поплавка 1. Первое крайнее положение поплавка 1 достигается, когда поплавок 1 касается поверхности углубления 10 своей первой поверхностью 2 и оси поплавка 1 и корпуса 5 параллельны, а второе - когда поверхности углубления 10 касается упор 4 на второй поверхности 3 поплавка 1. Угол между осью поплавка 1, когда упор 4 касается поверхности углубления 10, и осью поплавка 1, когда первая поверхность 2 поплавка 1 касается поверхности углубления 10, назван далее в тексте максимальным углом. Максимальный угол поворота поплавка 1 должен быть меньше прямого угла (90°). В частности, на фиг. 1 максимальный угол показан равным 60°.The fixing of the
Со стороны первой поверхности 2 поплавка 1 заподлицо с этой поверхностью на удалении от поворотной оси 17 в поплавке 1 размещен магнит 13. Также магнит 13 может быть заглублен в поплавок 1 или выступать из него, но так, чтобы оставалось возможным срабатывание геркона 14 при изменении положения поплавка 1. Магнит 13 представляет собой постоянный магнит (т.е. изделие из предварительно намагниченного материала, способного сохранять значительную магнитную индукцию после устранения намагничивающего поля, используемое в качестве источника постоянного магнитного поля) произвольной формы. В частном случае магнит 13 может быть выполнен кольцевой формы, а диаметр отверстия внутри кольца увеличивается в направлении от одного торца до другого торца. При этом магнит 13 размещают в поплавке 1 так, чтобы оси магнита 13 и поплавка 1 были ортогональны, а увеличение диаметра отверстия внутри кольца происходило в направлении из внутреннего объема поплавка 1 к его первой поверхности 2. Расположение магнита 13 вдоль оси поплавка 1 выбрано таким, чтобы в ситуации, когда первая поверхность 2 поплавка 1 касается поверхности углубления 10, магнит 13 был достаточно близок к геркону 14.From the side of the
Как уже было указано выше, на боковой стенке 11 корпуса 5 в ее части, расположенной дальше от торцевой стенки 15, чем углубление 10, а также между корпусом 5 и закрывающим элементом 7 размещены уплотнительные кольца 6. Уплотнительное кольцо 6 представляет собой резиновое кольцо обычно с круглым поперечным сечением (конструкция таких уплотнительных колец представлена в ГОСТ 9833-73 Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств. Конструкция и размеры). Уплотнительное кольцо 6 предназначено для предотвращения проникновения среды через соединение, в котором уплотнительное кольцо 6 установлено.As already mentioned above, on the
Корпус 5 с присоединенными опорными стенками 18 и поворотной осью 17, закрывающий элемент 7 выполняют обычно из полимерных материалов, например, пластмассы. Поплавок 1 может быть выполнен в нескольких вариантах: целиком из однородного материала с плотностью меньшей, чем плотность жидкости в емкости для установки датчика, или из вспененного материала, а также состоять из двух выполненных заодно частей, одна из которых (ближняя к поворотной оси 17) выполнена из однородного или вспененного материала, а другая - из материала с плотностью меньшей, чем плотность жидкости в емкости для установки датчика. При этом под вспененным материалом подразумевается такой, который представляет собой множество пузырьков, каждый из которых окружен стенкой из непроницаемого для жидкости материала. При этом пустоты в пузырьках не сообщаются друг с другом. Однородный материал выбран таким, который не поглощает жидкость. Кроме того, материалы всех элементов подбирают таким образом, чтобы они сохраняли свои свойства при температуре, при которой эксплуатируют емкость, в которую устанавливают датчик, в течении требуемого времени.The
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
В случае использования указанных выше элементов, полезная модель реализуется следующим образом.In the case of using the above elements, the utility model is implemented as follows.
Предварительно изготавливают корпус 1 с опорными стенками 18 и закрывающий элемент 7 описанной выше конфигурации, например, при помощи литья. При этом при изготовлении закрывающего элемента 7 предусматривают неподвижное закрепление в закрывающем элементе 7 соединенных между собой контактов 16 и проводников 9, которое производят после отливки (или другого способа изготовления) закрывающего элемента 7. В случае выполнения заодно корпуса 5 и закрывающего элемента 7 соединенные между собой геркон 14, проводники 9 и контакты 16 закладывают при отливке таким образом, что после застывания материала они оказываются размещены во внутреннем объеме сложного неразборного элемента, состоящего из корпуса 5 и закрывающего элемента 7. Причем такой вариант выполнения датчика дополнительно повышает его надежность и снижает трудовые и временные затраты на сборку датчика.
Также изготавливают поплавок 1, например, при помощи литья с применением технологии вспенивания (в результате которой получают интегральную структуру: плотную оболочку и вспененную сердцевину) или при помощи механической обработки из цельного куска вспененного материала. К поплавку 1 приклеивают магнит 13 или закладывают его при отливке поплавка 1, например, в специальное углубление или внутрь материала поплавка 1. В частности, магнит 13 кольцевой формы, описанной выше, закладывают при отливке поплавка 1, при этом часть материала поплавка 1 оказывается размещена в отверстии внутри кольца и после застывания препятствует выпадению магнита 13 из поплавка.A
Уплотняющие кольца 6, геркон 14, проводники 9 и контакты 16 являются стандартизированными и широко распространенными изделиями. Для рассматриваемого устройства подбирают уплотняющие кольца 6, геркон 14, проводники 9 и контакты 16 с требуемыми параметрами. В полости 12 корпуса 5 размещают геркон 14. Во входном отверстии 8 корпуса 5 размещают закрывающий элемент 7 с контактами 16 и проводниками 9, предварительно разместив на закрывающем элементе 7 (на специальном посадочном месте) одно или несколько уплотнительных колец 6 и соединив геркон 14 с проводниками 9. Уплотнительное кольцо 6 оказывается зажато между корпусом 5 и закрывающим элементом 7, предотвращая тем самым попадание среды в полость 12 корпуса 5. На боковой стенке 11 корпуса 5 размещают одно или несколько уплотнительных колец 6 на специально предусмотренных конфигурацией корпуса 5 посадочных местах.O-
Затем размещают поплавок 1 между опорными стенками 18 и закрепляют его посредством поворотной оси 17 таким образом, чтобы магнит 13 на первой поверхности 2 поплавка 1 был обращен к поверхности углубления 10. Чтобы предотвратить осевое смещение поворотной оси 17 в опорных стенках 18 могут, например, локально увеличить поперечные размеры поворотной оси 17 с ее противоположных концов.Then, the
Устройство используют следующим образом. Датчик устанавливают в специально подготовленном отверстии вблизи дна в емкости, в которой планируется измерять уровень жидкости (например, емкость с охлаждающей жидкостью в автомобиле). Датчик ориентируют таким образом, чтобы поплавок 1 был расположен внутри емкости, а закрывающий элемент 7 снаружи, при этом поплавок 1 должен быть расположен дальше от дна емкости, чем геркон 14. Затем датчик закрепляют в отверстии при помощи, например, байонетного соединения (возможны другие виды соединений), при этом уплотнительные кольца 6 на корпусе 1 предотвращают протечку жидкости из емкости. Затем датчик подсоединяют к электрической системе автомобиля или иного оборудования посредством контактов 16 в закрывающем элементе 7.The device is used as follows. The sensor is installed in a specially prepared hole near the bottom of the tank in which it is planned to measure the liquid level (for example, a tank with coolant in a car). The sensor is oriented so that the
Сначала рассмотрим ситуацию, когда в емкости достаточно жидкости, чтобы датчик с повернутым на максимальный угол поплавком 1 был полностью погружен в жидкость. За счет того, что поплавок 1 выполнен из вспененного материала или из однородного материала с плотностью меньшей, чем у жидкости, то под действием силы, обусловленной разницей между силой тяжести и выталкивающей силой, поплавок 1 стремится всплыть. Т.к. поплавок 1 закреплен на поворотной оси 17, то под действием указанной силы он поворачивается вокруг поворотной оси 17. Поплавок 1 поворачивается до тех пор, пока упор 4 на его второй поверхности 3 не достигнет поверхности корпуса 5, в которую он упрется. Указанное положение определяет максимальный угол поворота поплавка 1, который на фиг. 1 имеет значение 60°, однако может быть любым, но одновременно быть меньше 90° и обеспечивать напряженность магнитного поля от магнита 13 в области размещения геркона 14 меньше определенного значения (при котором пружинные контакты геркона 14 замыкаются). После поворота поплавка 1 первая поверхность 2 не контактирует с поверхностью углубления 10, а магнит 13 удален от геркона 14, соответственно, напряженность магнитного поля от магнита 13 в области размещения геркона 14 меньше определенного значения, и пружинные контакты геркона 14 разомкнуты.First, consider the situation when there is enough liquid in the tank so that the sensor with the
При понижении уровня жидкости в емкости из-за уменьшения выталкивающей силы поплавок 1 будет поворачиваться вокруг поворотной оси 17 по направлению к углублению 10. При этом магнит 13 будет приближаться к геркону 14, и напряженность магнитного поля в области размещения геркона 14 будет увеличиваться. При увеличении напряженности магнитного поля до определенного значения пружинные контакты замыкаются. Это значение напряженности магнитного поля определяется определенным положением поплавка 1, на фиг. 1 это положение соответствует углу отклонения поплавка в 20°, однако параметры элементов могут быть подобраны таким образом, чтобы это значение угла было произвольным, но меньше значения максимального угла. Таким образом, пружинные контакты геркона 14 замкнуты в положениях поплавка 1, когда значение угла поворота находится в интервале от 0° до 20° (или иного значения).With a decrease in the liquid level in the tank due to a decrease in the buoyancy force, the
От электрической системы автомобиля к одному из пружинных контактов геркона 14 подводится напряжение (возможна также отправка сигнала или другие способы определения замкнутости цепи). Когда пружинные контакты геркона 14 разомкнуты (т.е. поплавок 1 повернут на угол более 20°), на другом пружинном контакте геркона 14, на который не подается напряжение от электрической системы автомобиля, напряжение отсутствует. При замыкании цепи на другом пружинном контакте геркона 14 напряжение появляется. Это появление напряжения регистрирует система автомобиля и посылает соответствующий сигнал, обеспечивающий, например, свечение индикатора. Указанный индикатор сигнализирует о том, что уровень охлаждающей жидкости снизился до критического уровня и необходимо восполнить ее запасы. При повышении уровня жидкости пружинные контакты геркона 14 размыкаются, соответственно свечение индикатора прекращается.A voltage is applied from one of the vehicle’s electrical system to one of the spring contacts of the reed switch 14 (it is also possible to send a signal or other methods for determining the closed circuit). When the spring contacts of the
Таким образом, указанное выше выполнение поплавка 1 из вспененного материала обеспечивает повышенную надежность устройства. Причины этого в следующем. Поплавок 1 выполнен неразборным из вспененного материала или однородного материала с плотностью меньшей, чем у жидкости. При этом все пустоты в материале поплавка 1 не сообщаются между собой, т.е. даже при нарушении целостности оболочек отдельных пустот материала заполнение всех пустот жидкостью невозможно. Указанные аспекты обеспечивают невозможность потери поплавком 1 плавучести и, следовательно, невозможность нарушения работоспособности датчика. Из вышесказанного следует, что данное устройство имеет повышенную надежность.Thus, the above implementation of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017131256U RU175774U1 (en) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | Liquid level sensor in the tank |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017131256U RU175774U1 (en) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | Liquid level sensor in the tank |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU175774U1 true RU175774U1 (en) | 2017-12-19 |
Family
ID=60719119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017131256U RU175774U1 (en) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | Liquid level sensor in the tank |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU175774U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114587207A (en) * | 2021-05-19 | 2022-06-07 | 北京石头世纪科技股份有限公司 | Base station and cleaning system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999027329A1 (en) * | 1997-11-20 | 1999-06-03 | Isspro, Inc. | Level sensor |
WO2000072348A1 (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Breed Automotive Technology, Inc. | Float sensor employing a reed switch |
RU26847U1 (en) * | 2002-03-25 | 2002-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО-С" | LIQUID SENSOR |
RU28917U1 (en) * | 2002-10-14 | 2003-04-20 | Открытое акционерное общество "Рязанский завод металлокерамических приборов | Fluid level sensor |
RU2521130C1 (en) * | 2012-10-18 | 2014-06-27 | Открытое акционерное общество "Рикор Электроникс" | Liquid level sensor |
-
2017
- 2017-09-05 RU RU2017131256U patent/RU175774U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999027329A1 (en) * | 1997-11-20 | 1999-06-03 | Isspro, Inc. | Level sensor |
WO2000072348A1 (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Breed Automotive Technology, Inc. | Float sensor employing a reed switch |
RU26847U1 (en) * | 2002-03-25 | 2002-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО-С" | LIQUID SENSOR |
RU28917U1 (en) * | 2002-10-14 | 2003-04-20 | Открытое акционерное общество "Рязанский завод металлокерамических приборов | Fluid level sensor |
RU2521130C1 (en) * | 2012-10-18 | 2014-06-27 | Открытое акционерное общество "Рикор Электроникс" | Liquid level sensor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114587207A (en) * | 2021-05-19 | 2022-06-07 | 北京石头世纪科技股份有限公司 | Base station and cleaning system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6020360B2 (en) | Liquid level detector | |
CN204115816U (en) | For being installed in the metering system in the ozzle of tank | |
RU175774U1 (en) | Liquid level sensor in the tank | |
US9567736B1 (en) | Toilet fill valve auxiliary shutoff mechanism | |
EP2165115A1 (en) | An optical switch | |
US20160123788A1 (en) | Liquid Level Transducer with Pivoting and Linear Motion | |
CA1079832A (en) | Liquid-level float switch construction | |
US4175435A (en) | Liquid level detecting device | |
US3633193A (en) | Warning system for preventing overfill in underground tanks having a gage box | |
US5552774A (en) | Magnetically activated float switch | |
US5831536A (en) | Fuel tank alarm system | |
CN112639416B (en) | Device, system, and related methods for device activation using touch electrodes within a sensing package | |
US20050045458A1 (en) | Latching fluid level switch | |
EP3869167B1 (en) | Valve arrangement for a guided wave radar level gauge | |
RU2521130C1 (en) | Liquid level sensor | |
KR200423623Y1 (en) | Level switch for level detection | |
RU200431U1 (en) | Pipeline shut-off valve blocking device | |
RU173705U1 (en) | CAPACITIVE SENSOR LEVEL MEDIA | |
RU199417U1 (en) | Combined sensor for determining the state of the pipeline shut-off valve | |
EP4180776B1 (en) | Device for detecting at least one level of a fluid of a tank | |
AU2015401500B2 (en) | Fluid monitoring apparatus | |
RU2783631C1 (en) | Limit level alarm with possibility of control of circuit integrity | |
CN111829189B (en) | Float device and water heater | |
KR101343313B1 (en) | Apparatus for sensing fuel level | |
RU2284480C2 (en) | Transmitter |