[實用新型]非接觸式液位監控裝置

無效

• 申請號: 01232911.8
• 申請日: 2001-08-07
• 公開（公告）號: CN2491812Y
• 公開（公告）日: 2002-05-15
• 發明（設計）人: 邵道遠;林向真
• 申請（專利權）人: 承德市本特·思達儀表有限公司
• 主分類號: G01F23/296
• 分類號: G01F23/296
• 代理公司: 承德市文津專利事務所
• 代理人: 陳秀文

技術領域：本實用新型屬于超聲檢測技術領域，涉及一種厚壁貯罐液位監控裝置。

背景技術：在石油化工系統，對厚壁容器的液位監控，是實現安全生產的必要保障。傳統的監控方法是將傳感器置于容器內部，而且還需在貯罐的壁上打孔，這無論是對傳感器的安裝使用還是對貯罐的密閉性及強度等都存在著弊端。而中國專利CN2406227Y公開的一種“非插入式防爆超聲報警裝置”無疑是對傳統技術的重大改進。不過，它雖然彌補了前述缺陷，但是，由于它采用脈沖波工作，故限定“兩個探頭設定在貯罐外側壁液面報警線的同一水平高度上相距1.5m～3.0m”，這就使該裝置在安裝使用方面又存有較大的局限性。

發明內容：

本實用新型的任務是針對上述不足提供一種非接觸式液位監控裝置，它采用連續波工作，其中兩個探頭在容器外壁上安裝不受距離遠近及所成角度限制。

本實用新型的技術解決方案是：一種非接觸式液位監控裝置，包括安裝在容器外壁上的轉接盒和一對超聲探頭，其中一個是超聲發射探頭，另一個是超聲接收探頭，其特征是：兩個探頭的安裝距離為任意尺寸，安裝位置與水平面為任意角度。

這里所說的探頭根據需要可以設一對，也可以設上下兩對，即四個。

這里所說的探頭結構為外套及其包裹著的換能器兩部分，其中換能器結構由耐磨層、壓電元件通過聲學材料和彈性材料與單芯屏蔽電纜相連接構成；外套結構由前壓環、外殼和密封橡膠構成，其中在外殼的底面圓周上設有磁鐵，電纜線引出至轉接盒。

這里所說的轉接盒即是本裝置的電路前置級，其前置級電路包括聲波發射電路和聲波接收電路兩部分，其中聲波發射電路由一塊六反向器組成，其中的兩個反向器與電阻R1和晶體JT構成振蕩回路，其余四個反向器并聯構成緩沖器，通過電容C1與電阻R2耦合至發射換能器FH；聲波接收電路由接收換能器JH和電阻R3、電容C2、三極管T構成濾波、開關電路，三極管T連接電阻R4、電容C3及二極管D2構成濾波整流電路，二極管D2將電信號傳給二次處理級D。

本實用新型的工作過程是，前置級分別通過兩個探頭完成聲波的發射、接收及信息處理，聯結電纜向前級供給電源并傳回接收處理信號，接收處理信號再經二次處理級處理后得到兩個控制信號，其中，低電平信號表示液位已達到設定的監控液位，用來啟動聲、光報警信號和控制外部設備停止向罐內輸送液體；高電平信號表示液位已低于監控液位，使報警聲、光信號停止。如果在罐體上給上下兩個液位設置兩對探頭，則當下液位控制信號由低電平變為高電平時，表示罐中液位低于監控液位，需要啟動補液裝置。

本裝置的理論依據是厚壁罐的罐壁中的縱橫聲波激發與轉換機理。這種機理使本裝置的探頭為徑向振動聲探頭，前置級中產生的聲信號是連續聲波，這是它區別于同類裝置的顯著特征。由于連續波具有抗干擾能力強，電路簡單可靠，功耗低，設備安裝不受距離角度限制等優點，因此與現有技術相比，本實用新型不僅在安裝方式上使其兩個探頭在容器外壁上的位置不受距離遠近及所成角度限制，而且從實質上它可實現本安型防爆級別，適合于任何場所使用。

附圖說明：

圖1是本實用新型安裝示意圖。

圖2是圖1的A——A剖視圖。

圖3是轉接盒內前置級聲波發射電路原理圖。

圖4是轉接盒內前置級聲波接收電路原理圖。

具體實施方式：下面結合附圖對本實用新型作詳細說明。

圖1顯示，本實用新型為一種非接觸式液位監控裝置，包括安裝在容器外壁上的轉接盒H和一對超聲探頭，既超聲發射探頭T1和超聲接收探頭T2，其中轉接盒H內設該裝置前置級電路，該電路前端通過屏蔽電纜分別與兩個探頭連接，后端通過屏蔽電纜與二次處理級D連接。這里兩個探頭的安裝位置不受相互距離及與水平面所成的角度限制。

圖2顯示，本裝置的探頭結構可分為外套及其包裹著的換能器兩部分，其中換能器結構由下到上依次由耐磨層5、壓電元件6、聲學材料7、彈性材料8及單芯屏蔽電纜4相接觸構成；其外套部分的結構由前壓環1、外殼2和密封橡膠3構成，其中在外殼2的底面圓周上設有磁鐵9。這里的磁鐵使用釹鐵硼材料，用于探頭與罐體的吸合定位，并通過聲耦合劑環氧樹脂固定在罐體上。該探頭無論是用于聲波發射還是用于聲波接收，其結構是相同的。