[發明專利]隔離式伺服液位測量裝置

有效

• 申請號: 201210041884.6
• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN102589653A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 劉錫珍;王照強;陳斐
• 申請（專利權）人: 青島貴和科技有限公司
• 主分類號: G01F23/62
• 分類號: G01F23/62
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明涉及一種可應用于高壓、真空或具有腐蝕性液體、易爆環境中的伺服液位測量裝置。

背景技術

隨著經濟的發展，工業自動化程度的提升，人們對工業原料中燃料的存儲管理要求也越來越高。一些有毒有害或易燃易爆的液體需要特殊的罐裝容器進行存儲。這些存儲容器的技術要求很高，不僅要求容器具有嚴格的密封性，而且要求具有抗高壓、耐腐蝕等特性。面對如此苛刻的技術條件，特殊容器內的液體計量就成了關鍵問題。目前市面上絕大多數伺服式液位測量裝置在面對如此惡劣的使用環境時都顯得無能為力。即使有些伺服式液位測量裝置能滿足使用要求，也是一次性的。因為上述液位測量裝置中的測量浮子在罐體生產時，就被一次性密封在罐內。在以后的日常應用中如果液位測量裝置發生故障，尤其是測量浮子出現問題，這些特殊罐體就不可能打開進行設備維修。由于上述原因使得伺服式液位測量裝置在特殊罐體中的應用受到了的限制。

現有技術中的一種伺服液位測量裝置，包括伺服式液位儀和測量浮子，伺服式液位儀包括伺服電機、設置有電磁傳感器的輪鼓組件、編碼器和微處理器，輪轂組件包括內輪鼓和外輪鼓，測量浮子吊系在卷繞在外輪轂的測量鋼絲上。伺服式液位儀一般固定在罐體的頂部，測量浮子置于儲罐內，與儲罐內的液體保持接觸。上述伺服式液位測量裝置基于阿基米德原理，測量浮子處于儲罐內被測液體表面，測量浮子受到其本身重力和液體的浮力，在測量鋼絲上則表現為測量浮子所受重力和浮力之合力，即測量鋼絲上的張力。在伺服式液位測量裝置工作過程中，隨著罐內儲存液體液位的變化，測量浮子將隨之上升或下降，測量浮子作用于測量鋼絲(細鋼絲)的張力在外輪鼓的磁鐵上產生力矩，從而引起磁通量的變化，輪鼓組件間的磁通量變化導致內磁鐵上的電磁傳感器(霍爾元件)輸出電壓信號發生變化，其電壓值與存儲在CPU中的參考電壓作比較；上述磁通量的變化使電磁傳感器輸出電壓信號發生變化，此時電壓信號與微處理器中的參考電壓差值不為零，CPU發出伺服電機啟動信號，伺服電機帶動外輪鼓作相應轉動，使測量浮子以穩定的步幅下降或上升，同時由編碼器記錄下伺服電機的轉動步數，CPU自動計算出測量浮子的位移量即液位變化量。該伺服式液位測量裝置就存在上述技術問題。

由此可見，現有技術中的伺服液位測量裝置還有待于進一步改進。

發明內容

本發明的任務在于解決現有技術中伺服液位測量裝置存在的技術缺陷，提供一種隔離式伺服液位測量裝置。

其技術解決方案是：

一種隔離式伺服液位測量裝置，包括伺服式液位儀、只在頂端設置有開口的立式隔離護管、套置在立式隔離護管上的磁性浮球和鐵質重力球；伺服式液位儀包括伺服電機、設置有電磁傳感器的輪鼓組件、編碼器和微處理器，輪轂組件包括內輪鼓和外輪鼓；上述立式隔離護管除其頂端外，其余管體部分連同磁性浮球安裝在儲罐內，磁性浮球浮在儲罐內液體的液面上，并可隨儲罐內液體液位的變化上升或下降，鐵質重力球吊系在卷繞在外輪轂的測量鋼絲上，并放置在護管的管腔內，磁力浮球與鐵質重力球之間能夠產生磁力作用。

上述立式隔離護管是采用透磁材料制成的。

上述立式隔離護管是采用不銹鋼材料制成的。

上述磁性浮球包括浮球和設置在浮球上的永久性磁鐵。

上述伺服式液位儀可通過密封法蘭安裝在立式隔離護管的頂端開口處。

上述磁性浮球在隨儲罐內液體液位變化相應浮動過程中，鐵質重力球在垂直方向受到的力也會發生相應的改變，鐵質重力球作用于測量鋼絲上的重力在外輪鼓的磁鐵上產生力矩，引起磁通量的變化，磁通量的變化使電磁傳感器輸出電壓信號發生變化，此時由微處理器發出伺服電機啟動信號，由伺服電機帶動外輪鼓做出相應轉動，并帶動鐵質重力球上升或下降，同時由編碼器記錄下伺服電機的轉動步數；當鐵質重力球到達磁性浮球某一位置時，鐵質重力球在垂直方向上只受到重力和拉力作用而達到平衡，由微處理器發出伺服電機停止信號，伺服電機停止轉動，此時微處理器自動計算出重力球的位移量即液位變化量，并進一步計算得出儲罐內的液位高度。

本發明具有以下有益技術效果：

1、現有技術中的伺服液位測量裝置是基于阿基米德原理，測量浮子必須處于被測液體表面上，測量浮子受到其本身重力和液體的浮力，在測量鋼絲上則表現為測量浮子所受重力和浮力之合力，即測量鋼絲上的張力。而本發明則是利用磁性浮球隨液面上下浮動時，再使鐵質重力球感受其磁力的大小間接作用于測量鋼絲上形成張力。

2、本發明有利于保持儲罐的密封性，由于立式隔離護管的設置，能夠使液位測量裝置中的關鍵部件與儲罐內的液體隔離，可適應于各種腐蝕性液體。