[發明專利]一種用于測量液位和料位的雙界位測量裝置

在審

• 申請號: 201410312655.2
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104089683A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 汪海;司丹丹;童明炎
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01F23/72
• 分類號: G01F23/72
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 謝敏

技術領域

本發明涉及測量技術領域，具體是一種用于測量液位和料位的雙界位測量裝置。

背景技術

工業中將物料與水混合存儲在存貯槽的現象非常普遍，為監控存貯槽中的物料與水的位置，需配置相應的雙界位測量儀表。目前雙界位測量儀表普遍采用雙浮球式，其中一個浮球的密度小于水的密度，另一個浮球的密度大于水的密度而小于物料的密度，兩個浮球分別用來測量物料界面和液面高度。采用現有雙界位測量儀表在工程應用中常常會出現以下問題：一、物料不平整，測量點不能代表實際位置；二、物料將浮球掩蓋，浮球不能正常上浮；三、浮球與測量桿之間的縫隙被雜質堵塞，浮球不能順暢下落。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種用于測量液位和料位的雙界位測量裝置，其能解決現有技術所存在的物料不平整和浮球不能正常上浮下落而帶來的測量失敗問題，并能提高測量精度。

本發明的目的主要通過以下技術方案實現：一種用于測量液位和料位的雙界位測量裝置，包括測量系統和驅動系統，所述測量系統包括顯示儀表、料位測量浮球及位于料位測量浮球正上方的液位測量浮球，所述驅動系統包括提升架、驅動提升架上下移位的提升裝置、以及位于液位測量浮球正上方的浮球回落驅動機構，所述提升架橫向設置且其一端位于料位測量浮球正下方構成浮球支承結構。其中，液位測量浮球的密度小于水的密度，料位測量浮球的密度大于水的密度而小于物料的密度。本發明應用時，將液位測量浮球、料位測量浮球及提升架均置于具有物料與水的混合物的存貯槽內，提升裝置設于存貯槽上方，測量前通過提升裝置帶動提升架上移，浮球支承結構支承液位測量浮球和料位測量浮球，在提升架的帶動下使液位測量浮球和料位測量浮球脫離液面，然后向存貯槽內鼓泡使物料平整，待鼓泡完成后再通過提升裝置帶動提升架下降，浮球在浮球回落驅動機構的作用下順暢下落，從而將液位測量浮球和料位測量浮球放回測量界面，進而進行相應的測量。

為了平整物料時更加便捷，進一步的，一種用于測量液位和料位的雙界位測量裝置，還包括鼓泡系統，所述鼓泡系統包括空壓機及一端與空壓機連接的通氣管。

進一步的，所述提升裝置為氣缸，所述提升架一端與氣缸的活塞桿連接。本發明采用氣缸作為提升動力源，在具體設置時氣缸應倒立安裝于存貯槽上方，在常態下氣缸的活塞桿處于伸長狀態，活塞桿一端伸至存貯槽的底部，在進行鼓泡時則將活塞桿收縮。

為了便于浮球支承結構的制造，進一步的，所述浮球支承結構為提升架位于料位測量浮球正下方一端構成的具有U型狀缺口的結構，浮球支承結構的開口寬度小于粒位測量浮球的直徑。

進一步的，所述浮球回落驅動機構采用內設彈簧的壓縮儲能裝置構成的彈性構件。本發明在提升架上移到一定位置時，浮球會對浮球回落驅動機構進行壓縮，當提升架到位時，浮球回落驅動機構被充分壓縮并儲能，當提升架下降時，浮球回落驅動機構釋放能量并伸長，為浮球下滑提供一個初始驅動，從而克服浮球的卡阻力與其靜摩擦力。

進一步的，所述測量系統還包括傳感頭、上端與傳感頭連接的波導管及設于波導管內的波導絲，所述波導絲上端與傳感頭連接，所述波導管下端由上至下依次穿過液位測量浮球、料位測量浮球及浮球支承結構，所述液位測量浮球和料位測量浮球內均設有環繞波導管的環形磁鐵。本發明在波導管的限位作用下，液位測量浮球和料位測量浮球均只能上下移位，如此，采用浮球支承結構支承液位測量浮球和料位測量浮球進行上下移位時更加便捷。

進一步的，所述浮球回落驅動機構安裝在傳感頭的正下方。

進一步的，一種用于測量液位和料位的雙界位測量裝置，還包括微處理器，所述傳感頭包括脈沖發生器和磁致伸縮液位儀，所述波導絲上端同時與傳感頭中的脈沖發生器和磁致伸縮液位儀連接，所述磁致伸縮液位儀和顯示儀表均與微處理器連接。

進一步的，所述微處理器連接有電源電路，所述脈沖發生器至波導絲的線路上依次串聯有分頻器、單穩態電路及放大器，所述磁致伸縮液位儀至微處理器之間的線路上依次串聯有檢測線圈、濾波器、放大器、比較器及波形整形電路，脈沖發生器至波導絲之間線路上的放大器和磁致伸縮液位儀至微處理器之間線路上的放大器均與電源電路連接。

本發明在具體應用時，微處理器還可外接采用計算機實現的工控機，工控機內置軟件處理模塊，其中，軟件處理模塊主要包括順序動作模塊、液位和界位檢測模塊、超限報警模塊、報表生成模塊及登陸和權限管理模塊，工控機全面控制各個器件工作，微處理器負責把相應的數據傳遞給遠程的工控機，并受到工控機的集中控制。如此，使本發明應用時，更便于智能控制。