本發(fā)明屬于液位測量領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，已知常見的液位測量方式共分四種類型，即通過浮力方式進(jìn)行測量的液位計(jì)類型、通過壓力方式進(jìn)行測量的液位計(jì)類型、通過反射方式進(jìn)行測量的液位計(jì)類型、通過導(dǎo)電方式進(jìn)行測量的液位計(jì)類型。但隨著液罐液位測量測量場所生產(chǎn)方式、使用方式和檢定方式均不同，也不可能勝任所有的測量環(huán)境。浮力方式測量液位存在無法遠(yuǎn)程跟蹤；壓力方式測量存在傳感器結(jié)垢和雜質(zhì)附著影響，使測量準(zhǔn)確度低；反射方式測量存在蒸汽和氣泡等影響，使液面反射時，存在偏差；導(dǎo)電方式測量存在液位成本影響。因此，亟需一種不受外在因素影響，從而提高探測精度的測試儀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有液位探測方式受探測環(huán)境等外在因素影響，導(dǎo)致探測精度低的問題，本發(fā)明提供了一種采用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的液位檢測系統(tǒng)。

一種采用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的液位檢測系統(tǒng)，它包括防護(hù)管、溫度檢測單元、數(shù)字采集變送單元和工控機(jī)；

防護(hù)管底部密封，溫度檢測單元固定在防護(hù)管內(nèi)，用于檢測待測罐體內(nèi)不同深度下的環(huán)境溫度；

數(shù)字采集變送單元將溫度檢測單元檢測到的待測罐體內(nèi)不同深度下的環(huán)境溫度進(jìn)行信號轉(zhuǎn)化及放大后，通過信號線傳送至工控機(jī)；

工控機(jī)根據(jù)接收的不同深度下的環(huán)境溫度，獲得氣體與液體間溫差、液體與沉積物間溫差，從而確定待測罐體內(nèi)的液位；

防護(hù)管的長度大于待測罐體的深度。

所述的溫度檢測單元包括n個溫度傳感器和柔性固定殼體，n為大于或等于10的整數(shù)；

工控機(jī)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲有每個溫度傳感器所對應(yīng)的位置信息，

沿著柔性固定殼體的長度方向上，n個溫度傳感器由低到高等間距依次固定在柔性固定殼體的內(nèi)壁上，形成剖面溫度鏈，且n個溫度傳感器的數(shù)據(jù)信號輸出端通過總線與數(shù)字采集變送單元的數(shù)據(jù)信號輸入端連接，

柔性固定殼體的底部密封，且該柔性固定殼體位于防護(hù)管內(nèi)。

所述的剖面溫度鏈的長度與柔性固定殼體的長度相等。

所述的柔性固定殼體的長度與防護(hù)管的長度趨近于相等。

所述的柔性固定殼體的底部設(shè)有尖刺部。

所述的防護(hù)管由可拆卸的多段套管構(gòu)成。

所述待測罐體5是用于儲存或處理原油、污水及其它液體容器，在運(yùn)行中底部會沉降少量的管內(nèi)沉積物，中部是罐內(nèi)液體部分，上部是罐體液面上空高部分，即空氣和少量蒸汽，具體參見圖1。這樣剖面溫度鏈即可獲取縱向階梯分層(2-4厘米)平均溫度剖面信號，再借助工控機(jī)安裝的軟件處理，以及氣體、液體溫度溫差；液位、固體溫差，可測量獲取待測罐體5內(nèi)液體部分的液面高度、罐內(nèi)沉積物的固體高(厚)度。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所提供一種采用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的液位檢測系統(tǒng)，借助數(shù)字信號測量，便于管理、檢測，能夠利用罐體檢測高度需求任意可調(diào)整。檢測過程中不受測量環(huán)境的影響，探測精度提高了30％以上。尤其顯著的是能夠利用階梯數(shù)字溫度信號測量液位和固態(tài)沉積高度，并獲取液體部分剖面溫度分布，對稠油、稀油、污水、藥品類智能動態(tài)跟蹤創(chuàng)造了條件，突破了110℃以上液體檢測技術(shù)(耐溫≦130℃)，避免了傳感器結(jié)垢和附著物影響、液體面上蒸汽和氣泡影響，依據(jù)固體、液體、氣體的溫度特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了罐儲動態(tài)數(shù)字智能遠(yuǎn)程管理，避免了罐體伴熱(加熱)溫度過高造成冒罐事故、避免了溫度過低影響油水混合物或其它液體沉降效果，也避免了液面上蒸汽和氣泡干擾造成液面不實(shí)等問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種采用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的液位檢測系統(tǒng)的原理示意圖；附圖標(biāo)記5表示待測罐體，附圖標(biāo)記6表示待測罐體內(nèi)液體部分，附圖標(biāo)記7表示待測罐體內(nèi)沉積物；

圖2為柔性固定殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為溫度檢測單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖4為防護(hù)管的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記8表示法蘭；

圖5為圖4的主剖視圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：參見圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種采用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的液位檢測系統(tǒng)，它包括防護(hù)管1、溫度檢測單元2、數(shù)字采集變送單元3、工控機(jī)4；

防護(hù)管1底部密封，溫度檢測單元2固定在防護(hù)管1內(nèi)，用于檢測待測罐體5內(nèi)不同深度下的環(huán)境溫度；

數(shù)字采集變送單元3將溫度檢測單元2檢測到的待測罐體5內(nèi)不同深度下的環(huán)境溫度進(jìn)行信號轉(zhuǎn)化及放大后，通過信號線傳送至工控機(jī)4；

工控機(jī)4根據(jù)接收的不同深度下的環(huán)境溫度，獲得氣體與液體間溫差、液體與沉積物間溫差，從而確定待測罐體5內(nèi)的液位；

防護(hù)管1的長度大于待測罐體5的深度。

本實(shí)施方式，具體使用過程中，將防護(hù)管1垂直深入待測罐體5，且防護(hù)管1底端與待測罐體5留有空隙，防止因熱脹冷縮造成防護(hù)管1與待測罐體5底部接觸，使防護(hù)管1產(chǎn)生形變，使溫度檢測單元2受損，影響探測精度，并確保溫度檢測單元2與待測罐體5液位刻度位置同步，防護(hù)管1通過法蘭與待測罐體5頂部固定連接。

氣體、液體間存在溫差；液位、固體間存在溫差，通過溫度檢測單元2檢測到待測罐體5內(nèi)不同深度下的環(huán)境溫度，獲得階梯數(shù)字溫度信號，氣體、液體間存在溫度跳變，液位、固體間存在溫度跳變，通過工控機(jī)4分析判斷溫差，從而對待測罐體5進(jìn)行氣體、液體和沉積物進(jìn)行分區(qū)，確定氣體與液體間的臨界溫度，從而確定待測罐體5內(nèi)的液位高度。還可根據(jù)液體部分剖面溫度分布，用以測量液體深度和固態(tài)沉積高度。

防護(hù)管1優(yōu)選采用1cr18ni9ti材質(zhì)。

具體實(shí)施方式二：參見圖1至圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一所述的一種采用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的液位檢測系統(tǒng)的區(qū)別在于，所述的溫度檢測單元2包括n個溫度傳感器2-1和柔性固定殼體2-2，n為大于或等于10的整數(shù)；

工控機(jī)4的數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲有每個溫度傳感器2-1所對應(yīng)的位置信息，

沿著柔性固定殼體2-2的長度方向上，n個溫度傳感器2-1由低到高等間距依次固定在柔性固定殼體2-2的內(nèi)壁上，形成剖面溫度鏈，且n個溫度傳感器2-1的數(shù)據(jù)信號輸出端通過總線與數(shù)字采集變送單元3的數(shù)據(jù)信號輸入端連接，

柔性固定殼體2-2的底部密封，且該柔性固定殼體2-2位于防護(hù)管1內(nèi)。

本實(shí)施方式中，n個溫度傳感器2-1由低到高等間距依次固定在柔性固定殼體2-2的內(nèi)壁上，形成剖面溫度鏈，通過該剖面溫度鏈獲取液體部分剖面溫度分布，可測量獲取待測罐體5內(nèi)液體部分的液面高度、罐內(nèi)沉積物的固體高厚度。

柔性固定殼體2-2可彎曲纏繞，便于柔性固定殼體2-2的攜帶和安裝，每個溫度傳感器2-1固定在柔性固定殼體2-2的相應(yīng)位置，且每個溫度傳感器2-1對應(yīng)一個高度信息。

具體實(shí)施方式三：參見圖1至圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二所述的一種采用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的液位檢測系統(tǒng)的區(qū)別在于，所述的剖面溫度鏈的長度與柔性固定殼體2-2的長度相等。

本實(shí)施方式中，將剖面溫度鏈的長度與柔性固定殼體2-2的長度設(shè)置成相等，便于溫度傳感器2-1的定位及標(biāo)尺刻度的設(shè)置。

具體實(shí)施方式四：參見圖1至圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二所述的一種采用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的液位檢測系統(tǒng)的區(qū)別在于，所述的柔性固定殼體2-2的長度與防護(hù)管1的長度趨近于相等。

本實(shí)施方式，使柔性固定殼體2-2的長度與防護(hù)管1的長度趨近于相等，以便滿足各種液位的測量。

具體實(shí)施方式五：參見圖1至圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二所述的一種采用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的液位檢測系統(tǒng)的區(qū)別在于，所述的柔性固定殼體2-2的底部設(shè)有尖刺部。

本實(shí)施方式，尖刺部的存在便于柔性固定殼體2-2插入防護(hù)管1內(nèi)，節(jié)省安裝時間。

具體實(shí)施方式六：參見圖1至圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二所述的一種采用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的液位檢測系統(tǒng)的區(qū)別在于，所述的防護(hù)管1由可拆卸的多段套管構(gòu)成。

本實(shí)施方式，所述的防護(hù)管1由可拆卸的多段套管構(gòu)成，該種設(shè)置方式，便于拆裝，節(jié)省安裝時間。