发明创造名称：磁悬浮液位测量装置及利用该装置的测量方法
外观设计名称：
决定号：196509
决定日：2019-12-02
委内编号：1F276538
优先权日：
申请（专利）号：201510580533.6
申请日：2015-09-14
复审请求人：范序政
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：杜鹃
合议组组长：李海霞
参审员：李涵
国际分类号：G01F23/72
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比，存在区别特征，而这些区别特征或被其他对比文件公开，或属于本领域的惯用技术手段、常规设置和选择，则该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510580533.6，名称为“磁悬浮液位测量装置及利用该装置的测量方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为范序政。本申请的申请日为2015年09月14日，公开日为2015年12月02日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年12月03日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：CN203848909U，公告日为2014年09月24日；
对比文件2：CN202693087U，公告日为2013年01月23日。
驳回决定所依据的文本为：申请日2015年09月14日提交的说明书第[0001]-[0017]段、摘要附图、说明书附图图1、2015年10月26日提交的说明书摘要、以及2018年01月29日提交的权利要求第1-4项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 磁悬浮液位测量装置及利用该装置的测量方法，其特征在于：包括磁悬浮液位传感器，由强磁浮子、导管和不锈钢配重的强磁重锤组成，还包括不锈钢丝拉绳、拉绳导管、磁浮筒和不锈钢导筒，拉绳导管内有用于拉绳导向的滑轮。导管底端头封死，并装有下挡环，导管上部安装固定有法兰，导管中空腔口置于容器外，导管上端法兰与容器上法兰座密封连接，使导管垂直水平面固定在容器中，导管中空腔与容器内压力相隔离，且导管中空腔与大气相通；系有不锈钢丝拉绳的强磁重锤从容器上导管中空腔口投入，为保证同性磁极相斥，导管上强磁浮子内强磁环朝上磁极和导管内强磁重锤强磁体朝下磁极为同性；为保证运行过程中强磁浮子内强磁环和强磁重锤对着的同性磁极面平行，强磁重锤为棒状，投入到垂直水平面固定在容器内导管中空腔的强磁重锤靠自身重力下沉，套在导管上的强磁磁浮子内强磁环和导管内强磁重锤强磁体对着的同性磁极相斥的排斥力，使强磁重锤悬浮在导管中空腔中，当容器液位上升，强磁浮子沿导管上浮，排斥力使强磁重锤在导管中空腔内同步悬浮上升，当容器液位下降，强磁浮子沿导管下浮，强磁重锤靠自身重力，在导管内同步悬浮下降，拉着穿过导管并经滑轮导向同一拉绳另一端系着的磁浮筒，沿着垂直水平面固定在容器罐外侧的不锈钢导筒同步位移，用捆绑在导筒上的磁敏指示器和磁致伸缩变送器，测量显示容器液位并转换成标准电信号远传。
2、根据权利要求1所述的磁悬浮液位测量装置，其特征在于：强磁浮子的浮力，大于导管内强磁重锤重力；液位下降时，强磁重锤在导管内悬浮下沉时，强磁重锤重力应大于磁浮筒重力及拉绳和滑轮摩擦力，保证拉绳另一端系着的磁浮筒沿罐外侧导筒同步移动；选定强磁浮子内磁环和强磁重锤强磁体要保证其同性磁极排斥力大于重锤的重力；罐外侧导筒内的磁浮筒重力，保证拉绳处于绷紧状态。
3、根据权力要求1所述的磁悬浮液位测量装置，其特征在于拉绳导管及不锈钢导筒用强磁万能三角架在容器上安装固定。
4、根据权利要求1所述的利用磁悬浮液位测量装置的测量方法，用捆绑在不锈钢导筒上的磁敏显示器和磁致伸缩变送器测量显示液位并转换成标准电信号远传。”
驳回决定主要认为：权利要求1与对比文件1相比，其区别特征为：（1）拉着穿过拉绳导管并经滑轮导向同一拉绳另一端系着的磁浮筒，沿着垂直水平面固定在容器罐外侧的不锈钢导筒同步位移，用捆绑在导筒上的磁敏指示器和磁致伸缩变送器，测量显示容器液位并转换成标准电信号远传；（2）该传感器的强磁重锤具有不锈钢配重，并且拉绳和导筒均为不锈钢材质；导管底端装有下挡环，导管上部安装的法兰与容器上法兰座密封连接，使导管垂直水平面固定在容器中，导管中空腔口置于容器外；系有不锈钢丝拉绳的强磁重锤从容器上导管中空腔口投入，为保证同性磁极相斥，导管上强磁浮子内强磁环朝上磁极和导管内强磁重锤强磁体朝下磁极为同性；为保证运行过程中强磁浮子内强磁环和强磁重锤对着的同性磁极面平行，强磁重锤为棒状。基于上述区别特征，本申请实际解决的技术问题是如何指示液位。对比文件2给出了通过磁致伸缩液位计和磁翻磁浮子液位计进行液位信号的远距离传输和现场指示的启示。其余区别技术特征属于本领域的惯用技术手段、常规设置和选择。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求1所要求保护的技术方案对本领域技术人员来讲是显而易见的，因而权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-4的附加技术特征或者被对比文件2公开，或者属于本领域技术人员可以直接推导得出的内容，或者属于本领域的常规设置，因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人范序政（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年03月15日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。
复审请求人认为：（1）对比文件1说明书明确说明了“磁悬浮液位仪”是用硫酸溶液浮球代替磁环浮球，也就是说对比文件1的浮球是硫酸溶液浮球，不是磁浮球，硫酸溶液内也不能放强磁环，硫酸浮球壳体内部和外部都不能嵌磁环，内有磁环的硫酸浮球不能浮在液面上，无法起到液位记录作用，从空心球磁体的受力分析看，空心球磁体和硫酸浮球的水平中心线不可能在一条直线上，综上，对比文件1中的硫酸浮球内没有磁环，。（2）假如浮球1有磁性，由于磁极同性相斥，空心杆2内空心球磁体3和套在空心杆外浮球1不能处在同一高度，同性磁极相斥，必须一上一下；如果对着的是异性磁极，由于异性磁极相吸，浮球1和空心球磁3会处在同一高度，但这样，套在空心杆2外面的浮球1和空心杆2内的空心球磁体3隔着的空心杆2壁吸在一起，浮球1和空心球磁体3都不能随着容器液位沿测杆同步升降、上下浮动，无法实现液位测量。（3）对比文件1并未公开空心杆2底端头是封死的，只是公开了空心杆2底端设有绝缘档板21，挡板21是用来挡空心杆2上套的浮球1防止从空心杆2滑出的，不是用封底端头的，空心杆内事实上是进液的，实质上是通过内外液体液位高度相等从而实现液位的测量。（4）对比文件1所说的磁悬浮液位仪是指磁浮子液位仪，目前市场上没有一种同性磁性相斥的磁悬浮液位仪，也没有结构完善的磁悬浮液位仪。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年03月20日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中仍以权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由，坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年08月30日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1相比，其区别特征为：（1）拉着穿过导管并经滑轮导向同一拉绳另一端系着的磁浮筒，沿着垂直水平面固定在容器罐外侧的不锈钢导筒同步位移，用捆绑在导筒上的磁敏指示器和磁致伸缩变送器，测量显示容器液位并转换成标准电信号远传；（2）强磁重锤具有不锈钢配重，拉绳和导筒均为不锈钢材质，滑轮位于拉绳导管内；导管底端装有下挡环，导管上部安装固定有法兰，导管中空腔口置于容器外，导管上端法兰与容器上法兰座密封连接，使导管垂直水平面固定在容器中；为保证运行过程中强磁浮子内强磁环和强磁重锤对着的同性磁极面平行，强磁重锤为棒状。基于上述区别特征，本申请实际解决的技术问题是如何指示液位。对于区别特征（1），对比文件2给出了通过磁致伸缩液位计和磁翻磁浮子液位计进行液位信号的远距离传输和现场指示的启示。对于区别特征（2），其属于本领域的惯用技术手段、常规设置和选择。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求1所要求保护的技术方案对本领域技术人员来讲是显而易见的，因而权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-4的附加技术特征或者被对比文件2公开，或者属于本领域技术人员可以直接推导得出的内容，或者属于本领域的常规设置，因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年09月27日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。
复审请求人认为：（1）对比文件1的磁悬浮液位仪使用时，空心球磁体3和硫酸浮球1稳定地悬浮在一个水平面上（相同高度）。如果硫酸浮球1有磁性，内部必须有磁环，空心球磁体3和硫酸浮球1内的永久磁环同性磁极的斥力，不可能使硫酸浮球1和空心球磁体3稳定在一个水平面上，除非二个永磁体异性磁极吸在一起。（2）本申请采用磁悬浮技术，将在线运行的压力容器的液位变化信号传递到容器外常压大气中，转换成磁浮筒的位移信号，再用磁致伸缩位移传感器测量磁浮筒位移，达到了高精度测量在线运行压力容器液位目的，从而解决了在线使用的磁浮子液位传感器出现技术故障维修或置换，影响油田生产连续运行的技术问题，同时解决了油田生产线上在线运行压力容器上安装的磁浮子液位传感器维修时，压力容器放气（天然气）解压和放液（油水混合液或原油）形成易燃易爆环境，进行磁浮子液位传感器拆解、维修或置换不安全的技术问题。液位测量的液位指示技术已经比较成熟，如何指示液位，解决不了在线运行磁浮子液位传感器出现技术故障维修或置换时，影响油田生产的连续性技术问题，也解决不了在易燃易爆环境拆解、维修和置换液位传感器不安全技术问题。（3）复审通知书举例的三篇专利文献所述的液位仪不属于磁效应液位仪技术领域，一份为超声波液位仪，一份为激光液位仪，还有一份为钢带光电液位仪，它们共同特点是都采用永磁体同性磁极相斥的“磁悬浮”技术。因此，本申请具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
在复审程序中，复审请求人未对申请文件做出修改，因此本决定依据驳回决定所针对的文本，即，申请日2015年09月14日提交的说明书第[0001]-[0017]段、摘要附图、说明书附图图1、2015年10月26日提交的说明书摘要、以及2018年01月29日提交的权利要求第1-4项做出。
2、关于创造性
专利法第22条第3款：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比，存在区别特征，而这些区别特征或被其他对比文件公开，或属于本领域的惯用技术手段、常规设置和选择，则该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
（一）权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
1、权利要求1请求保护一种磁悬浮液位测量装置及利用该装置的测量方法。对比文件1为最接近的现有技术，其公开了一种磁悬浮液位仪，同时也公开了一种利用该装置进行液位测量的方法，并具体公开了以下技术特征（参见说明书[0003]-[0019]段以及图1）：该装置包括浮球1、空心杆2、空心球磁体3、滑轮4、显示部分5和配重箱51，空心球磁体3通过拉绳与配重箱51连接，用硫酸溶液浮球代替磁环浮球；系着拉绳的空心球磁体3投入到垂直水平面固定在容器内空心杆2的中空腔，空心球磁体3靠自身重力下沉；空心杆2贯穿所述浮球1，由于空心球磁体3带有磁力，可以保证所述浮球与空心球磁体3处在相同高度；使空心球磁体3悬浮在空心杆2中空腔中，当浮球1的高度发生变化时，所述空心球磁体3的高度也会发生变化，从而通过滑动带动所述指针52变化；空心管2的底端设有绝缘挡板21、空心管2的顶端设有固定板22；安装时，先将空心杆2插入液体内，并通过固定板22进行固定；使用时，当浮球1的高度发生变化时，所述空心球磁体3的高度也会发生变化；如图1所示，空心球磁体3的拉绳通过空心杆2和固定板22与滑轮连接。
由上述内容可知，对比文件1的说明书明确公开了“用硫酸溶液浮球代替磁环浮球”，即相当于公开了未用硫酸溶液浮球代替的采用磁环浮球的技术方案，这里的磁环浮球即相当于权利要求1中的强磁环。对比文件1还公开了权利要求1中的：磁悬浮液位测量装置及利用该装置的测量方法，包括磁悬浮液位传感器，由强磁浮子、导管和强磁重锤组成，还包括拉绳、磁浮筒、导筒、用于拉绳导向的滑轮。导管底端头封死，导管中空腔与容器内压力相隔离，且导管中空腔与大气相通；系有拉绳的强磁重锤从容器上导管中空腔口投入，为保证同性磁极相斥，导管上强磁浮子内强磁环朝上磁极和导管内强磁重锤强磁体朝下磁极为同性；投入到垂直水平面固定在容器内导管中空腔的强磁重锤靠自身重力下沉，套在导管上的强磁磁浮子内强磁环和导管内强磁重锤强磁体对着的同性磁极相斥的排斥力，使强磁重锤悬浮在导管中空腔中，当容器液位上升，强磁浮子沿导管上浮，排斥力使强磁重锤在导管中空腔内同步悬浮上升，当容器液位下降，强磁浮子沿导管下浮，强磁重锤靠自身重力，在导管内同步悬浮下降。
权利要求1与对比文件1相比，其区别特征为：（1）拉着穿过导管并经滑轮导向同一拉绳另一端系着的磁浮筒，沿着垂直水平面固定在容器罐外侧的不锈钢导筒同步位移，用捆绑在导筒上的磁敏指示器和磁致伸缩变送器，测量显示容器液位并转换成标准电信号远传；（2）强磁重锤具有不锈钢配重，拉绳和导筒均为不锈钢材质，滑轮位于拉绳导管内；导管底端装有下挡环，导管上部安装固定有法兰，导管中空腔口置于容器外，导管上端法兰与容器上法兰座密封连接，使导管垂直水平面固定在容器中；为保证运行过程中强磁浮子内强磁环和强磁重锤对着的同性磁极面平行，强磁重锤为棒状。基于上述区别特征，本申请实际解决的技术问题是如何指示液位。
对于区别特征（1），对比文件2公开了一种高温高压一体式磁性液位计，并具体公开了以下技术特征（参见说明书[0003]-[0017]段以及附图1-4）：一体式磁性液位计可以实现液位就地显示和远传；组件部分之一的磁致伸缩液位计可以实现数据远传；组件部分之一的磁浮子液位计在液位变化的同时，磁浮子也相应的向上或向下位移，从而通过磁力带动液位计的磁翻片翻动，对液位进行现场显示。即对比文件2给出了通过磁致伸缩液位计和磁翻磁浮子液位计进行液位信号的远距离传输和现场指示的启示。
对于区别特征（2），为使不锈钢导管中的重锤和强磁浮子间的力与磁敏指示器中的配重处于平衡状态，在重锤上加上配重属于本领域技术人员的常规手段，而选择不导磁、不带磁的不锈钢材质的配重、拉绳和导管也是本领域技术人员容易想到的。在导管上部安装有法兰并且通过法兰与容器进行密封连接属于本领域技术人员的惯用技术手段；将导管垂直水面固定在容器中并且导管空腔口置于容器外均属于本领域技术人员的常规设置；为加强导管底部的防水密封性能，在导管底部设置挡环属于本领域技术人员的常规手段；而为保证运行过程中强磁浮子内强磁环和强磁重锤对着的同性磁极面平行，选择棒状重锤也是本领域技术人员的常规选择。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的惯用技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案对本领域技术人员来讲是显而易见的，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2对权利要求1作了进一步限定，在已知浮球、重锤、磁浮桶重力等信息的基础上，权利要求2的附加技术特征是本领域技术人员根据牛顿力学定律可以直接推导出的。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，该权利要求所要求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求3对权利要求1作了进一步限定。通过三脚架固定安装拉绳导管及不锈钢导筒属于本领域技术人员的常规设置。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，该权利要求所要求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求4对权利要求1作了进一步限定，其附加技术特征已被对比文件2公开，具体请参见对权利要求1的评述意见。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，该权利要求所要求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（二）针对复审请求人的意见陈述的答复
对于复审请求人的陈述意见，合议组意见如下：（1）首先，对比文件1公开的是一种磁悬浮液位仪，虽然其中提及浮球1和空心球磁体3处于同一水平高度，但原文表述如下：“由于空心球磁体3带有磁力，可以保证所述浮球1与空心球磁体处在相同高度，当浮球1的高度发生变化时，所述空心球磁体3的高度也会发生变化，从而通过滑动带动所述指针52变化”，这段文字所表达的应该是浮球1和空心球磁体3之间的配合工作关系，而不应该理解为浮球1和空心球磁体3严格处在同一水平高度，本领域技术人员基于磁悬浮液位仪的工作原理，可以确定浮球1和空心球磁体3是带有同极性的磁性物质，其基本上处于同一高度配合工作。其次，对比文件1的说明书中明确说明了其用硫酸溶液浮球代替磁环浮球，提高液位仪的耐压能力，即对比文件1实际上也公开了未用硫酸溶液浮球代替的采用磁环浮球的技术方案。而且，说明书中说明为了提高耐压能力，用硫酸溶液浮球代替磁环浮球，但并未说明该硫酸溶液浮球是没有磁性的浮球。对比文件1明确公开的是一种磁悬浮液位仪，为使空心杆外部的浮球与空心杆内部的空心球磁体产生磁悬浮作用，空心杆外部的浮球必然是带有磁性的，尽管在浮球内注入硫酸溶液是为了增加浮球的耐高压能力，硫酸溶液可能会与带有磁性的金属体反应，但这些可能导致技术实现上的困难并不影响本领域技术人员根据对比文件1所公开内容确定空心杆外部的浮球必然带有磁性。在此需要强调的是，虽然对比文件1的文字描述存在缺陷，但是本领域技术人员在对其公开的技术方案进行整体分析和判断后能够确定对比文件1实际上也公开了未用硫酸溶液浮球代替的采用磁环浮球的技术方案，本领域技术人员根据对比文件1所公开内容确定空心杆外部的浮球必然带有磁性。（2）在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常规设置和手段得到的技术方案同样可以解决申请人所强调的所要解决的技术问题。（3）正如复审请求人指出的，合议组给出的三篇文件的共同特点是都采用永磁体同性磁极相斥的“磁悬浮”技术，这证明了在液位仪中采用磁悬浮技术是比较常见的。基于以上理由，复审请求人的意见不能被接受。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12月03日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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