[實用新型]一種液體分界面測量裝置

有效

• 申請號: 201320262921.6
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN203224272U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 李淑奇;鄧士超;李家春
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: G01F23/18
• 分類號: G01F23/18;G01F23/68
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本實用新型涉及一種浮球式液位變送器。

背景技術

在工業生產中，常需要對兩種介質的界面位置進行實時的測量，在很多情況下界面位置的測量直接或者間接的影響著生產過程或工程施工過程的控制、質量和安全的問題，所以對界面的測量有著非常重要的意義?，F階段對界面測量的方法有超聲波法、射線法、電磁法、光學法等，但這些測量方法不是受光線和被測對象顏色影響較大，就是對兩種介質的不互溶程度要求較高。??

發明內容

本實用新型要解決的技術問題：針對現在測量兩種介質界面位置的方法存在上述限制的問題，設計了一種液體分界面測量裝置。

本實用新型技術方案：

一種液體分界面測量裝置，包括液位變送器，液位變送器的探極和敏感部件安裝在平衡罩上，通過導線和中繼箱連接。

平衡罩位于防護罩內部，防護罩為柱狀鏤空結構。

平衡罩連接導壓管，導壓管將導線包裹。

平衡罩是一個密封的箱體或球體結構，并設有可密封的開口。

探極安裝在平衡罩上表面，敏感部件安裝在平衡罩內部，探極和敏感部件通過導壓管連接。

本實用新型有益效果：

1.由于平衡罩是空心結構，可以通過調節其內部填充物的質量調整整個平衡罩的密度，將平衡罩的密度調整到介于待測的兩種介質密度之間，這樣平衡罩就可以浮在兩種介質的分界面上，通過安裝在平衡罩上的液位變送器探極探極測量其受到的壓強，經過敏感部件轉化為電壓信號，經導線傳遞到中繼箱后最終處理得到上層介質的厚度，從而得到分界面的位置信息。該裝置可將各種物位參數的變化轉換成標準電流信號、遠傳至操作控制室，供二次表或計算機裝置進行集中顯示、報警或自動控制。

2.本設計敏感部件固定平衡罩內部上，探極與敏感通過導壓管相連，液體的壓力通過空氣的傳導間接地由導壓管傳遞給敏感部件，這樣就避免敏感部器件與被測介質的直接接觸，避免液體對內部元器件的腐蝕與干擾。該設備測量的使用范圍廣，可用于高溫、粘稠、腐蝕等介質的特殊場合，可以廣泛應用于石油、化工、冶金、釀酒、水利水電等行業中。

3.?防護罩的作用是使平衡罩可以在其內部的豎直范圍內移動，具有柱狀鏤空結構，這樣的結構可以保證液體順利的流入防護罩內部。

附圖說明：

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為信號處理過程示意圖。

具體實施方式：

該裝置機械部分由四部分組成，防護罩1的作用是使平衡罩2可以在其內部的豎直范圍內移動，具有柱狀鏤空結構，這樣的結構可以保證液體順利的流入防護罩內部；平衡罩2是一個密封的箱體結構，內部裝有高密度溶液，箱體的底部開有可密封開口，通過調節箱體內部的溶液的量調節箱體的密度，使整個箱體的密度處于上位液體和下位液體之間，這樣就可以保證整個平衡罩位于兩種液體的分界面處，安裝于防護罩2上方的探極就可以收集上位液體的壓力。平衡罩2內部裝有敏感部件，探極和敏感部件通過導壓管連接，液體的壓力通過空氣的傳導間接地由導氣管傳遞給敏感部件，這樣就避免敏感部器件與被測介質的直接接觸，這樣就增加了設備測量的使用范圍，因為整個平衡罩是一個密封的裝置，使被測量的液體與內部的原件隔離，可以避免液體對內部元器件的腐蝕與干擾。在這里完成對信號的整流、放大的初步處理。導壓管3和平衡罩2連接，經過初步整流和放大的電壓信號，通過導壓管3里的導線傳到至中繼箱4，當溶液具有腐蝕性時，可以增加導壓管3的長度，使中繼箱4遠離上位液體，在中繼箱4內完成對電壓信號的處理與轉換，最終轉換成上位機可以識別的電流信號，導壓管3上部與中繼箱4相連，下部與平衡罩2相連，兩部分均使用螺栓連接。

工作原理：

首先調節平衡罩2的密度，使其剛好介于上下位液體密度的中間，當把平衡罩2投入到液體中時，平衡罩2位于兩種液體分界面處，探極（壓力傳感器）經過導壓管受的壓力為

P=9.807ρH+P₀

P—傳感器感受到得壓強，單位kPa

ρ—液位密度，單位g/cm??

H—上位液體的高度，單位m

???P₀—液面上的壓強，單位kPa

若傳感器背面腔與液面上部連通，則P₀為零，所以H約等于0.102P/ρ，安裝在平衡宅內部的變送器把感受到的壓力信號轉換成電信號，此信號與液面高度成正比。

電容感應的測量原理，以被測介質浸沒探極的高度變化，反映出感應頻率的變化，經電路轉換與之對應的4～20m?A電流信號輸出。