抗腐蚀浮球液位开关.pdf

本发明公开了一种抗腐蚀浮球液位开关，包括：抗腐蚀插杆，其由依次相连为一体结构的密封空心柱、空心管、空心检测杆和销钉鞘构成；抗腐蚀环体，固定设在空心管与空心检测杆连接处；位置设定芯片，设在空心检测杆内，其输出导线经空心管伸出至密封空心柱外；抗腐蚀浮球，活动设在空心检测杆外，能沿空心检测杆移动；耐高温环形磁铁，设在抗腐蚀浮球内，活动设在空心检测杆外，能与空心检测杆内设置的位置设定芯片磁耦合；抗腐蚀销钉，设在销钉鞘内。该液位开关整体结构简单、轻便，非常适于承重能力较小的玻璃(或石英)容器，并且成本低廉，对于对纯度要求高的场合，用其代替价格昂贵的超声波式液位开关，可大大降低生产成本。

权利要求书
1.  一种抗腐蚀浮球液位开关，其特征在于，包括：
抗腐蚀插杆，其由依次相连为一体结构的密封空心柱、空心管、空心检测杆和销钉鞘构成，其中，所述密封空心柱内与空心管内和空心检测杆内连通；所述密封空心柱底部为弧形结构，该弧形结构的外表面为磨砂面；
抗腐蚀环体，固定设在所述抗腐蚀插杆的空心管与空心检测杆的连接处；
位置设定芯片，设在所述抗腐蚀插杆的空心检测杆内，该位置设定芯片的输出导线经所述抗腐蚀插杆的空心管伸出至所述密封空心柱外；
抗腐蚀浮球，活动设在所述抗腐蚀插杆的空心检测杆外，能沿所述空心检测杆移动；
耐高温环形磁铁，设在所述抗腐蚀浮球内，活动设在所述抗腐蚀插杆的空心检测杆外，能与所述空心检测杆内设置的所述位置设定芯片磁耦合；
抗腐蚀销钉，设在所述抗腐蚀插杆的销钉鞘内。

2.  根据权利要求1所述的抗腐蚀浮球液位开关，其特征在于，所述抗腐蚀插杆采用玻璃插杆或石英插杆，其中，所述密封空心柱采用玻璃密封空心柱或石英密封空心柱；所述空心管采用玻璃空心管或石英空心管；所述空心检测杆采用玻璃空心检测杆或石英空心检测杆；所述销钉鞘采用玻璃销钉鞘或石英销钉鞘；
所述抗腐蚀环体采用玻璃环体或石英环体；
所述抗腐蚀浮球采用玻璃浮球或石英浮球；
抗腐蚀销钉采用玻璃销钉或石英销钉。

3.  根据权利要求1或2所述的抗腐蚀浮球液位开关，其特征在于，所述密封空心柱由玻璃顶盖或石英顶盖密封扣设在空心柱体上端开口上构成；
所述玻璃顶盖或石英顶盖上设有供所述位置设定芯片的输出导线伸出的通孔。

4.  根据权利要求1或2所述的抗腐蚀浮球液位开关，其特征在于，所述位置设定芯片采用干簧管芯片。

说明书抗腐蚀浮球液位开关
技术领域
本发明涉及浮球液位开关，特别是涉及一种应用在玻璃(或石英)容器中液位控制的抗腐蚀浮球液位开关。
背景技术
近年来，液位开关被广泛应用于自动控制领域，但是目前市场上却不存在价格低廉、耐腐蚀性强、不会对被测介质引入干扰且方便于玻璃(或石英)容器密封安装和使用的液位开关。
目前的市面产品中，液位开关主要有以下几种：音叉式液位开关、电容式液位开关、超声波液位开关、浮球液位开关。其中，音叉式液位开关是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下震动，在确定液位的位置时音叉需与介质接触，而现在市面上的音叉式液位开关多由不锈钢材质加工，不适用于腐蚀性介质或对纯度要求非常高的精馏工艺等的使用，而且，不锈钢的螺纹及法兰安装方式很难将液位开关密封安装在玻璃(或石英)容器上；电容式液位开关是通过探头与罐壁间电容值的改近年来，液位开关被广泛应用于自动控制领域，但是目前市场上却不存在价格低廉、耐腐蚀性强、不会对被测介质引入干扰且方便于玻璃(或石英)容器密封安装和使用的液位开关。
目前的市面产品中，液位开关主要有以下几种：音叉式液位开关、电容式液位开关、超声波液位开关、浮球液位开关。其中，音叉式液位开关是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下震动，在确定液位的位置时音叉需与介质接触，而现在市面上的音叉式液位开关多由不锈钢材质加工，不适用于腐蚀性介质或对纯度要求非常高的精馏工艺等的使用，而且，不锈钢的螺纹及法兰安装方式很难将液位开关密封安装在玻璃(或石英)容器上；电容式液位开关是通过探头与罐壁间电容值的改变来确定液面位置的，但是罐壁需由导电材料制成，无法用于导电系数非常低的玻璃(或石英)容器；目前超声波液位开关的主流产品是侧贴式超声波液位开关，它采用超声波检测技术，解决了传统的液位开关的不足，不受液体表面的泡沫、水汽等的影响，利用超声波在管壁介质中的余震信号，大幅度提高了稳定性和穿透性，可适用于多种材料的容器，包括：合金钢、不锈钢、塑料、玻璃及各种合成材料等，但是超声波液位开关价格昂贵，不适用于小型化、成本低的应用场合。
浮球液位开关因结构简单、轻便，价格低廉，被广泛使用，而且浮球本身具有一定重量，非常适合于波动较大的介质液面位置的检测，但是目前市面上的浮球液位开关材质多为不锈钢，对于腐蚀性介质或对纯度要求非常高的精馏工艺等却不适用，而且不锈钢材质的螺纹和法兰安装方式很难将浮球液位开关密封安装在玻璃(或石英)容器上，为了解决耐腐蚀性和干扰问题，目前的办法是在不锈钢外层镀特氟龙材质，但是特氟龙本身属于有机物范畴，对有机溶剂或腐蚀性强的介质依然存在引入干扰的可能，尤其不能被用于玻璃(或石英)容器内特种高纯溶剂液面的控制。变来确定液面位置的，但是罐壁需由导电材料制成，无法用于导电系数非常低的玻璃(或石英)容器；目前超声波液位开关的主流产品是侧贴式超声波液位开关，它采用超声波检测技术，解决了传统的液位开关的不足，不受液体表面的泡沫、水汽等的影响，利用超声波在管壁介质中的余震信号，大幅度提高了稳定性和穿透性，可适用于多种材料的容器，包括：合金钢、不锈钢、塑料、玻璃及各种合成材料等，但是超声波液位开关价格昂贵，不适用于小型化、成本低的应用场合。
浮球液位开关因结构简单、轻便，价格低廉，被广泛使用，而且浮球本身具有一定重量，非常适合于波动较大的介质液面位置的检测，但是目前市面上的浮球液位开关材质多为不锈钢，对于腐蚀性介质或对纯度要求非常高的精馏工艺等却不适用，而且不锈钢材质的螺纹和法兰安装方式很难将浮球液位开关密封安装在玻璃(或石英)容器上，为了解决耐腐蚀性和干扰问题，目前的办法是在不锈钢外层镀特氟龙材质，但是特氟龙本身属于有机物范畴，对有机溶剂或腐蚀性强的介质依然存在引入干扰的可能，尤其不能被用于玻璃(或石英)容器内特种高纯溶剂液面的控制。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种抗腐蚀浮球液位开关，能够非常方便的密封安装在玻璃(或石英)容器上，抗腐蚀不会引入干扰物质且使用寿命长。
为解决上述技术问题，本发明提供一种抗腐蚀浮球液位开关，包括：
抗腐蚀插杆，其由依次相连为一体结构的密封空心柱、空心管、空心检测杆和销钉鞘构成，其中，所述密封空心柱内与空心管内和空心检测杆内连通；所述密封空心柱底部为弧形结构，该弧形结构的外表面为磨砂面；
抗腐蚀环体，固定设在所述抗腐蚀插杆的空心管与空心检测杆的连接处；
位置设定芯片，设在所述抗腐蚀插杆的空心检测杆内，该位置设定芯片的输出导线经所述抗腐蚀插杆的空心管伸出至所述密封空心柱外；
抗腐蚀浮球，活动设在所述抗腐蚀插杆的空心检测杆外，能沿所述空心检测杆移动；
耐高温环形磁铁，设在所述抗腐蚀浮球内，活动设在所述抗腐蚀插杆的空心检测杆外，能与所述空心检测杆内设置的所述位置设定芯片磁耦合；
抗腐蚀销钉，设在所述抗腐蚀插杆的销钉鞘内。
本发明的有益效果为：通过采用由依次相连为一体结构的密封空心柱、空心管、空心检测杆和销钉鞘构成的抗腐蚀插杆，将位置设定芯片设在空心检测杆内，由抗腐蚀环体和抗腐蚀销钉将抗腐蚀浮球和其内的耐高温环形磁铁限定在空心检测杆上活动，通过耐高温环形磁铁与位置设定芯片磁耦合发出液位位置信号，由于与液位接触的各部件均采用抗腐蚀部件，不会对玻璃(或石英)容器内的介质引入干扰物质，尤其适合于对纯度要求非常高的精馏工艺或反应；各抗腐蚀部件的可大大提高浮球液位开关的使用寿命；通过密封空心柱底部的具有磨砂面的弧形结构形成磨砂塞，可解决不锈钢螺纹或法兰在玻璃(或石英)容器上难以密封安装的问题；该液位开关整体结构简单、轻便，非常适于承重能力较小的玻璃(或石英)容器，并且成本低廉，对于对纯度要求高的场合，用其代替价格昂贵的超声波式液位开关，可大大降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本发明实施例提供的抗腐蚀浮球液位开关的结构示意图；
图1中各标号所代表的部件为：1：玻璃(或石英)顶盖，2：玻璃(或石英)插杆，3：玻璃(或石英)浮球，4：耐高温环形磁铁，5：玻璃(或石英)销钉，6：位置设定芯片，7：输出导线；
图2是本发明实施例提供的抗腐蚀浮球液位开关的抗腐蚀插杆的结构示意图；
图2中各标号所代表的部件为：8：空心玻璃(或石英)柱，9：玻璃(或石英)磨砂塞，10：玻璃(或石英)空心管，11：玻璃(或石英)环体，12：玻璃(或石英)检测杆，13：玻璃(或石英)销钉鞘。
具体实施方式
下面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，都属于本发明的保护范围。
如图1、2所示，本发明实施例提供一种抗腐蚀浮球液位开关，方便用在玻璃(或石英)容器中液位控制，包括：
抗腐蚀插杆，其由依次相连为一体结构的密封空心柱、空心管、空心检测杆和销钉鞘构成，其中，密封空心柱内与空心管内和空心检测杆内连通；密封空心柱底部为弧形结构，该弧形结构的外表面为磨砂面；
抗腐蚀环体，固定设在抗腐蚀插杆的空心管与空心检测杆的连接处；
位置设定芯片，设在抗腐蚀插杆的空心检测杆内，该位置设定芯片的输出导线经抗腐蚀插杆的空心管伸出至密封空心柱外；
抗腐蚀浮球，活动设在抗腐蚀插杆的空心检测杆外，能沿空心检测杆移动；
耐高温环形磁铁，设在抗腐蚀浮球内，活动设在抗腐蚀插杆的空心检测杆外，能与空心检测杆内设置的干簧管芯片磁耦合；
抗腐蚀销钉，设在抗腐蚀插杆的销钉鞘内。
上述浮球液位开关中，抗腐蚀插杆采用玻璃插杆或石英插杆，其中，密封空心柱采用玻璃密封空心柱或石英密封空心柱；空心管采用玻璃空心管或石英空心管；空心检测杆采用玻璃空心检测杆或石英空心检测杆；销钉鞘采用玻璃销钉鞘或石英销钉鞘；抗腐蚀环体采用玻璃环体或石英环体；抗腐蚀浮球采用玻璃浮球或石英浮球；抗腐蚀销钉采用玻璃销钉或石英销钉。具体的，玻璃(或石英)插杆由一体的六个结构构成：最上面是长约10mm的玻璃(或石英)密封空心柱，密封空心柱内部经过磨砂处理用于密封安装玻璃(或石英)顶盖，玻璃(或石英)顶盖密封扣设在空心柱体上端开口上构成密封空心柱；空心玻璃(或石英)密封空心柱的底部为弧形结构，外表面为磨砂面，相当于是玻璃(或石英)的磨砂塞，用于将浮球液位开关密封安装在玻璃(或石英)容器上，该磨砂塞的直径大小取决于玻璃(或石英)浮球外径尺寸，浮球外径越大，容器上磨砂口的尺寸越大，磨砂塞直径也就越大；磨砂塞的下方是置于玻璃(或石英)容器内部的玻璃(或石英)细长空心管，用于延长浮球液位开关的长度，以便将其深入到玻璃(或石英)容器内需控制的液面位置，玻璃(或石英)空心管的长度取决于被控液面与玻璃(或石英)容器上磨砂口的距离；再下面是直径稍大于玻璃(或石英)浮球内径的玻璃(或石英)环体，用于将浮球固定在位置设定芯片相关位置上；环体的下方是玻璃(或石英)空心检测杆，其中内置作为浮球液位开关的位置设定芯片，外套测量元件玻璃(或石英)浮球，空心检测杆的内径大小取决于位置设定芯片的外径，外径大小取决于玻璃(或石英)浮球的内径，长度大于玻璃(或石英)浮球的高度，使玻璃(或石英)浮球在一定范围内上下浮动；上述五个结构内部是直线相通的，方便放置位置设定芯片安装，最下面是玻璃(或石英)销钉鞘，该结构与其他五结构不相通，表面有斜向贯穿的两个孔，用于安插玻璃(或石英)销钉，阻止玻璃(或石英)浮球脱离玻璃(或石英)插杆的空心检测杆。
上述浮球液位开关中，位置设定芯片是指放置在玻璃(或石英)插杆的空心检测杆内设定位置的芯片，可采用干簧管芯片，当耐高温环形磁铁与玻璃(或石英)浮球随液位升或降时，干簧管芯片产生吸合或断开的动作，发出开关信号，由输出导线输送到信号处理设备。玻璃(或石英)浮球内置的耐高温环形磁铁，作为浮球液位开关的测量元件。玻璃(或石英)销钉用于保证玻璃(或石英)浮球始终在检测杆范围内活动。玻璃(或石英)顶盖用于封闭玻璃(或石英)插杆上端空心玻璃(或石英)柱的开口，保护液位开关的位置设定芯片不受损伤，另外玻璃(或石英)顶盖靠近边缘部位开孔，是为将液位开关的输出导线引到液位开关外部，方便与其他仪器设备的连接。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明
本实施例提供的抗腐蚀液位开关包括：位置设定芯片，玻璃(或石英)插杆、玻璃(或石英)浮球、耐高温环形磁铁、玻璃(或石英)销钉、玻璃(或石英)顶盖及输出导线，该浮球液位开关不仅能够被方便地密封安装在玻璃(或石英)容器上，实现容器内液面监测，而且液位开关的外壳由玻璃(或石英)材质加工而成，不会对被测介质引入干扰物质，且其耐腐蚀性强，可大大提高液位开关的使用寿命。
下面结合图1详细说明本发明液位开关的结构构成及各部分作用：
图1中，6为位置设定芯片，是指放置在玻璃(或石英)插杆中检测杆12内设定位置的干簧管芯片，当内置高温环形磁铁4的玻璃(或石英)浮球3随液位升或降时，液位开关内设定位置的干簧管芯片产生吸合或断开的动作，发出开关信号，由输出导线7输送到信号处理设备；1为玻璃(或石英)顶盖，用于密封该新型材质的浮球液位开关，从而保护液位开关的位置设定芯片6不受损伤，其上部边缘位置开一小孔，用于将浮球液位开关输出导线7引出到液位开关之外，其侧面进行外磨砂处理，用于密封连接玻璃(或石英)插杆2；2为玻璃(或石英)插杆，该部分是一体结构，内部用于放置浮球液位开关的位置设定芯片6，该结构又由六个小部分构成，其构成细节及功能将在后面进行详细叙述；3为玻璃(或石英)浮球，内部中空，用于放置耐高温环形磁铁4，该玻璃(或石英)浮球的重量及体积由玻璃(或石英)容器中最小比重介质的比重系数决定；5为玻璃(或石英)销钉，用于确保玻璃(或石英)浮球3在玻璃(或石英)检测杆12的范围内活动，防止玻璃(或石英)浮球3脱落玻璃(或石英)插杆2，制作时其尾部稍作弯曲处理，提高液位开关在沸腾介质中工作时的安全性，具体细节可在图中观察。
下面结合图2对图1中所示玻璃(或石英)插杆2的具体构成及各部分功能进行说明：
图2中，8为长约10mm的空心玻璃(或石英)密封空心柱，其内部经过磨砂处理用于密封安装玻璃(或石英)顶盖1；9为玻璃(或石英)磨砂塞，其大小与玻璃(或石英)容器的磨砂口径匹配，用于将浮球液位开关密封固定安装在玻璃(或石英)容器上，由于容器的磨砂口径由玻璃(或石英)浮球3的外径决定，故玻璃(或石英)磨砂塞9的尺寸也会跟着玻璃(或石英)浮球3外径尺寸的改变而发生变化；10为玻璃(或石英)空心管，用于延长浮球液位开关的长度，以便将其深入到玻璃(或石英)容器内需控制的液面位置，为玻璃(或石英)空心管10的长度取决于被控液面与玻璃(或石英)容器磨砂口的距离；11为玻璃(或石英)环体，其直径稍大于玻璃(或石英)浮球3的内径，用于将玻璃(或石英)浮球3固定在位置设定芯片6相关位置上；12为玻璃(或石英)检测杆，其中内置浮球液位开关的位置设定芯片6，外套浮球液位开关的测量元件玻璃(或石英)浮球3，玻璃(或石英)检测杆12的内径大小取决于位置设定芯片6的外径，外径大小取决于玻璃(或石英)浮球3的内径，长度大于玻璃(或石英)浮球3的高度，使玻璃(或石英)浮球3在一定范围内上下浮动，上述五个结构内部是直线相通的，方便放置位置设定芯片6；13是玻璃(或石英)销钉鞘，该结构与其它结构不相通，表面有斜向贯穿的两个孔，用于安插玻璃(或石英)销钉，阻止玻璃(或石英)浮球3脱离玻璃(或石英)插杆2。另外，可根据浮球液位开关的检测液面位置的点数增加位置设定芯片1、玻璃(或石英)环体11、玻璃(或石英)空心检测杆12及玻璃(或石英)浮球3的个数，实现多点式液位控制。
本发明实施例的抗腐蚀浮球液位开关，有别于传统的浮球液位开关，可通过密封空心柱底部的玻璃(或石英)磨砂塞轻松地密封安装到玻璃(或石英)容器上，解决了传统的浮球液位开关在玻璃(或石英)容器上难以密封连接的问题；另外，利用玻璃(或石英)材质替换不锈钢材质，可以避免引入干扰，并提高液位开关的耐腐蚀性，提高液位开关的使用寿命。该液位开关用于玻璃(或石英)容器中的液位控制有以下优势：①采用玻璃(或石英)材质加工，不会对玻璃(或石英)容器内的介质引入干扰物质，尤其适合于对纯度要求非常高的精馏工艺或反应；②玻璃(或石英)耐腐蚀性强，可大大提高浮球液位开关的使用寿命；③玻璃(或石英)插杆结构中包含玻璃(或石英)磨砂塞，可解决不锈钢螺纹或法兰在玻璃(或石英)容器上难以密封安装的问题；④整体结构简单、轻便，非常适于承重能力较小的玻璃(或石英)容器。⑤成本低廉，对于对纯度要求高的场合，用其代替价格昂贵的超声波式液位开关，可大大降低生产成本。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。