海洋工程泥浆液位传感器制造技术

一种海洋工程泥浆液位传感器。其包括外壳、平面涡卷弹簧、轴角编码器、钢丝绳滚筒、联轴器、芯轴、钢丝绳和浮球；钢丝绳滚筒由内、外圈构成，芯轴设在内圈内部，一端与外圈端盖内侧面中部相连，端盖外侧面通过轴角编码器相连；平面涡卷弹簧内端固定在芯轴的外圆周面上，外端通过铰接在内圈内圆周面上；钢丝绳一端固定在钢丝绳滚筒上外圈的外圆周面上，中部缠绕在钢丝绳滚筒上外圈的外圆周面上，另一端穿过外壳的下端开口后连接在浮球的顶部。本实用新型专利技术是利用平面涡卷弹簧来替代传统的在摇晃的船舶不能使用的重锤，这样可以大大减小整体尺寸，同时也简化了安装过程；特殊设计的浮球及防倾覆结构，能够确保该传感器在摇晃的船舶泥浆舱内正常使用。

Mud liquid level sensor for Marine Engineering

A slurry level sensor for marine engineering. It includes shell, plane scroll spring, shaft encoder, wire rope drum, couplings, shaft, wire rope and floating ball; wire rope drum is composed of inner and outer ring, inner ring within the core shaft is arranged at one end and the outer end cover, the middle part of the side connected to the end cover side shaft encoder is connected by the flat spiral spring; in the end is fixed on the outer circumference of the core shaft surface, outer circumference in the inner end of the hinge on the inner surface of the outer circumferential surface; one end of the wire rope is fixed on the wire rope on the drum of the outer ring, the outer circumferential surface of the outer ring in the middle of winding wire rope on the drum on top of the other end passes through the opening of the housing is connected with the floating ball. The utility model is used to replace the traditional plane scroll spring used in the ship can not shake the weight, which can greatly reduce the overall size, but also simplifies the installation process; float special design and anti overturning structure, to ensure the normal use of the sensor on the ship swaying in the mud tank.

【技术实现步骤摘要】
海洋工程泥浆液位传感器
本技术属于液位测量装置
，特别是涉及一种海洋工程泥浆液位传感器。
技术介绍
钻井是利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作。钻井过程中需要使用泥浆作为洗井液，其作用是将岩屑及时、快速、安全地携带出来，同时能悬浮岩屑、稳定井壁及冷却钻头。泥浆多数是由粘土以小颗粒状态分散在水或油中的悬浮体，密度一般在1.1到2.8之间，粘度最高达400cst。泥浆是海工领域中使用的一类比较特殊的液体，通常利用泥浆舱进行储存和运输。由于泥浆具有自沉淀的特性，而且密度及粘度大，因此很多传统的液位测量方式在泥浆液位测量中都无法使用。目前国内外用于测量泥浆舱内液位的一种方法是利用雷达物位计进行非接触式测量。其工作原理是雷达液位计的天线通过发射的电磁波经泥浆液体表面反射后，再被天线接收。通过计算从发射到接收的时间来换算出距离。这种雷达物位计的缺点是价格昂贵，并且底部和顶部存在测量盲区，同时测量区域不能有障碍物影响雷达波工作。即便是安装了导波管来解决雷达被障碍物影响的问题，导波管容易堵塞又是一个新的问题，导波管内的泥浆不流动会沉淀，底部的固体滞留在管内，经常会堵塞导波管。现在都是通过人工拆开导波管的方法来清洗，因此使用不便。还有一种方法是使用简易的浮球开关，但其仅能作为高低位报警装置使用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种海洋工程泥浆液位传感器。为了达到上述目的，本技术提供的海洋工程泥浆液位传感器包括外壳、平面涡卷弹簧、轴角编码器、钢丝绳滚筒、联轴器、芯轴、钢丝绳和浮球；其中外壳为箱体结构，下端形成有开口；钢丝绳滚筒水平设置，由内圈和外圈构成，内圈为管状，一端固定在外壳的内侧面上；外圈为盖状，以转动的方式同轴设在内圈的外侧；芯轴水平设置在钢丝绳滚筒上内圈的内部，一端与外圈的端盖内侧面中部相连接，端盖外侧面中部通过联轴器与轴角编码器相连；平面涡卷弹簧的内端固定在芯轴的外圆周面上，外端通过铰接轴铰接在钢丝绳滚筒上内圈的内圆周面上；钢丝绳的一端固定在钢丝绳滚筒上外圈的外圆周面上，中部缠绕在钢丝绳滚筒上外圈的外圆周面上，并且缠绕方向与平面涡卷弹簧的卷绕方向相同，另一端穿过外壳的下端开口后连接在浮球的顶部。所述的海洋工程泥浆液位传感器还包括一个与轴角编码器电连接的PLC控制系统。所述的浮球的重力大于平面涡卷弹簧的收紧力，并且浮球的底部重量大于上部。所述的浮球上水平面内最大直径处向外突出形成两个凸台，每个凸台上沿垂直方向形成有一个贯通孔；同时海洋工程泥浆液位传感器还包括两根细钢丝绳，两根细钢丝绳的上下端分别固定在泥浆舱内顶部和底部，中部分别贯穿一个凸台上的贯通孔。所述的海洋工程泥浆液位传感器设置在泥浆舱内部或泥浆舱外部侧壁上。本技术提供的海洋工程泥浆液位传感器是利用平面涡卷弹簧来替代传统的在摇晃的船舶不能使用的重锤，这样可以大大减小整体尺寸，同时也简化了安装过程；特殊设计的浮球及防倾覆结构，能够确保该传感器在摇晃的船舶泥浆舱内正常使用。附图说明图1是实施例1提供的海洋工程泥浆液位传感器结构示意图。图2是从图1中A向观察时本技术的海洋工程泥浆液位传感器中平面涡卷弹簧、钢丝绳滚筒及芯轴侧视图。图3是实施例2提供的海洋工程泥浆液位传感器使用状态示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术提供的海洋工程泥浆液位传感器进行详细说明。实施例1：如图1、图2所示，本实施例提供的海洋工程泥浆液位传感器包括外壳1、平面涡卷弹簧2、轴角编码器3、钢丝绳滚筒4、联轴器5、芯轴6、钢丝绳7和浮球8；其中外壳1为箱体结构，下端形成有开口；钢丝绳滚筒4水平设置，由内圈和外圈构成，内圈为管状，一端固定在外壳1的内侧面上；外圈为盖状，以转动的方式同轴设在内圈的外侧；芯轴6水平设置在钢丝绳滚筒4上内圈的内部，一端与外圈的端盖内侧面中部相连接，端盖外侧面中部通过联轴器5与轴角编码器3相连；平面涡卷弹簧2的内端固定在芯轴6的外圆周面上，外端通过铰接轴铰接在钢丝绳滚筒4上内圈的内圆周面上；钢丝绳7的一端固定在钢丝绳滚筒4上外圈的外圆周面上，中部缠绕在钢丝绳滚筒4上外圈的外圆周面上，并且缠绕方向与平面涡卷弹簧2的卷绕方向相同，另一端穿过外壳1的下端开口后连接在浮球8的顶部。所述的海洋工程泥浆液位传感器还包括一个与轴角编码器3电连接的PLC控制系统。所述的浮球8的重力大于平面涡卷弹簧2的收紧力。此外，为了确保浮球8的重心稳定，制作浮球8可利用不倒翁的原理使其底部的重量大于上部，以确保浮球8在任何角度偏移后都能自动找正。现将本实施例提供的海洋工程泥浆液位传感器工作原理阐述如下：本实施例提供的海洋工程泥浆液位传感器适用于测量陆地上或海上作业平台泥浆舱内泥浆的液位。使用前，首先由工作人员将外壳1固定在泥浆舱的内部，并将浮球8置于泥浆的液面上；当泥浆舱内泥浆的液位发生变化时，浮球8将随液位的变化而进行上下直线运动，而与浮球8相连的钢丝绳7则在钢丝绳滚筒4内平面涡卷弹簧2的收紧力及浮球8的重力作用下也上下移动，由此带动钢丝绳滚筒4顺时针或逆时针进行旋转。钢丝绳滚筒4的旋转将带动同轴的轴角编码器3也一同转动，轴角编码器3将转动的角度信号送给PLC控制系统，由该系统换算成液位信号。当浮球8通过重力落到泥浆舱内最底部的时候，平面涡卷弹簧2处在收紧的最大位置。当浮球8上升的时候，平面涡卷弹簧2将带动钢丝绳滚筒4的外圈顺时针旋转，由此通过芯轴6而收紧钢丝绳7，但由于平面涡卷弹簧2的收紧力远小于浮球8的重力，而钢丝绳7的重量又非常小，故而仅能收紧钢丝绳7，而不能吊起浮球8。实施例2：当利用海洋工程船将装有泥浆的泥浆舱从陆地运往海上作业平台时，上述实施例1中的浮球8会由于船舶的颠簸而产生晃动，结果有可能导致测量结果不准。如图3所示，本实施例是在浮球8上水平面内最大直径处向外突出形成两个凸台9，每个凸台9上沿垂直方向形成有一个贯通孔，同时在泥浆舱内设置两根上下端分别固定在顶部和底部，中部贯穿一个凸台9上贯通孔的细钢丝绳10，这样浮球8就不会随船舶颠簸晃动了。另外，还可将本海洋工程泥浆液位传感器设置在泥浆舱外侧壁顶部，此时外壳1上的开口应面对泥浆舱的侧面，在这种情况下，可在泥浆舱内的顶部设置一个用于贯穿钢丝绳7的吊环11，钢丝绳7从泥浆舱上部侧壁进入泥浆舱内后经过吊环11而后向下延伸，其余结构及工作原理同实施例1，因此这里不再重述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋工程泥浆液位传感器，其特征在于：所述的海洋工程泥浆液位传感器包括外壳(1)、平面涡卷弹簧(2)、轴角编码器(3)、钢丝绳滚筒(4)、联轴器(5)、芯轴(6)、钢丝绳(7)和浮球(8)；其中外壳(1)为箱体结构，下端形成有开口；钢丝绳滚筒(4)水平设置，由内圈和外圈构成，内圈为管状，一端固定在外壳(1)的内侧面上；外圈为盖状，以转动的方式同轴设在内圈的外侧；芯轴(6)水平设置在钢丝绳滚筒(4)上内圈的内部，一端与外圈的端盖内侧面中部相连接，端盖外侧面中部通过联轴器(5)与轴角编码器(3)相连；平面涡卷弹簧(2)的内端固定在芯轴(6)的外圆周面上，外端通过铰接轴铰接在钢丝绳滚筒(4)上内圈的内圆周面上；钢丝绳(7)的一端固定在钢丝绳滚筒(4)上外圈的外圆周面上，中部缠绕在钢丝绳滚筒(4)上外圈的外圆周面上，并且缠绕方向与平面涡卷弹簧(2)的卷绕方向相同，另一端穿过外壳(1)的下端开口后连接在浮球(8)的顶部。

【技术特征摘要】
1.一种海洋工程泥浆液位传感器，其特征在于：所述的海洋工程泥浆液位传感器包括外壳(1)、平面涡卷弹簧(2)、轴角编码器(3)、钢丝绳滚筒(4)、联轴器(5)、芯轴(6)、钢丝绳(7)和浮球(8)；其中外壳(1)为箱体结构，下端形成有开口；钢丝绳滚筒(4)水平设置，由内圈和外圈构成，内圈为管状，一端固定在外壳(1)的内侧面上；外圈为盖状，以转动的方式同轴设在内圈的外侧；芯轴(6)水平设置在钢丝绳滚筒(4)上内圈的内部，一端与外圈的端盖内侧面中部相连接，端盖外侧面中部通过联轴器(5)与轴角编码器(3)相连；平面涡卷弹簧(2)的内端固定在芯轴(6)的外圆周面上，外端通过铰接轴铰接在钢丝绳滚筒(4)上内圈的内圆周面上；钢丝绳(7)的一端固定在钢丝绳滚筒(4)上外圈的外圆周面上，中部缠绕在钢丝绳滚筒(4)上外圈的外圆周面上，并且缠绕方向与平面涡卷弹簧(2)的卷绕方向相同，另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯喜君，
申请(专利权)人：天津新港船务工程有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12