專利名稱:高壓耐蝕磁光液位測(cè)量裝置的制作方法
本發(fā)明涉及的是高壓耐蝕磁光液位測(cè)量裝置，屬測(cè)量?jī)x器，它應(yīng)用于各類液體儲(chǔ)罐，鍋爐等容器中液體液位的測(cè)量。
在該領(lǐng)域公知技術(shù)中同類產(chǎn)品較多，諸如鋼帶式液位計(jì)、雙色液位計(jì)、碼盤(pán)、浮球、玻璃板、玻璃管式液位計(jì)等。這些產(chǎn)品雖各有獨(dú)到之處，但仍存在著一些問(wèn)題尚待解決，如有的不能在現(xiàn)場(chǎng)上連續(xù)、直觀的顯示容器中液位的所在之處，而能夠直觀顯示液位的產(chǎn)品如玻璃管或玻璃板式液位計(jì)在測(cè)量過(guò)程中因?yàn)楸粶y(cè)液體直接接觸顯示玻璃，因而造成液體中所含沉淀污物附著在顯示玻璃表面上，破壞了清晰度，影響觀測(cè)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致不能使用。為清洗顯示玻璃上附著的污垢需經(jīng)常拆卸、維修，且因其體大量重，安裝維修不便造成人力、財(cái)力上的浪費(fèi)。這些產(chǎn)品還存在著測(cè)量范圍較窄的問(wèn)題，一般測(cè)量范圍僅為0.2～0.5米，組合使用后也不過(guò)1米多，另外沒(méi)有完善的解決具有一定腐蝕性及毒性液體的液位測(cè)量問(wèn)題。
本發(fā)明的任務(wù)是為了綜合解決該領(lǐng)域公知技術(shù)中所存在著的上述問(wèn)題。提供一種新型液位測(cè)量裝置高壓耐蝕磁光液位測(cè)量裝置。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是高壓耐蝕磁光液位測(cè)量裝置主要由磁浮子傳感系統(tǒng)和磁接收轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以及光顯示液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三部分組成，其中Ⅰ磁浮子傳感系統(tǒng)完成將被測(cè)液體容器內(nèi)液體液位信息傳至磁光液位測(cè)量裝置中來(lái)再將該液位信息傳至磁接收轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中去的任務(wù)，為下步實(shí)施例測(cè)量做準(zhǔn)備工作。它由與被測(cè)液體容器底部和頂部分別對(duì)應(yīng)相聯(lián)通的且軸線與被測(cè)液體容器對(duì)稱中心線(或軸線)平行設(shè)置的聯(lián)通管和聯(lián)通管管腔內(nèi)設(shè)置的磁浮子構(gòu)成。該聯(lián)通管相當(dāng)于是被測(cè)液體容器的并聯(lián)支路，故聯(lián)通后使得聯(lián)通管管內(nèi)與被測(cè)液體容器內(nèi)的液位高度及壓力值均相等。磁浮子由薄壁殼體以及殼體內(nèi)部形成的浮子腔室中設(shè)置的永磁磁體構(gòu)成，因其薄壁殼體較輕且具有浮子腔室故能漂浮在聯(lián)通管管腔內(nèi)的被測(cè)液體液面上，從而導(dǎo)至聯(lián)通管管腔內(nèi)液位隨著被測(cè)容器中液位變化而變化，磁浮子漂浮在聯(lián)通管管腔內(nèi)液面上隨著液位升降而升降，則磁浮子通過(guò)其永磁磁體向聯(lián)通管外部傳輸了一個(gè)隨著液位變化而有高低位置變化的具有一定方向的磁場(chǎng)。其中Ⅱ磁接收轉(zhuǎn)換系統(tǒng)完成將磁浮子傳出的能表征液位所在高度的磁場(chǎng)(或磁吸力)轉(zhuǎn)換為可供光顯示液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作所需信號(hào)的任務(wù)。它一般可由磁敏干簧管及支承構(gòu)件構(gòu)成或制成具有反光功能的小永磁體隨動(dòng)浮標(biāo)件和透明支承構(gòu)件組合構(gòu)成。其中Ⅲ光顯示液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成將磁接收轉(zhuǎn)換系統(tǒng)把表征液位信號(hào)轉(zhuǎn)換為監(jiān)測(cè)所需信號(hào)進(jìn)行處理，標(biāo)定出被測(cè)容器中液位高度和提供液位限位報(bào)警的任務(wù)。它主要由激光管及其支承構(gòu)件，能單向放大光斑的圓柱形透明玻璃棒，液位讀數(shù)標(biāo)尺以及限位報(bào)警器構(gòu)成?；蛘哌€可由發(fā)光管、圓柱形透明玻璃棒，液位讀數(shù)標(biāo)尺以及限位報(bào)警器組合構(gòu)成。另外也可由最新發(fā)明的不用電源，不用導(dǎo)線，通過(guò)放射性同位素氚本身發(fā)出的β射線來(lái)激發(fā)熒光基質(zhì)而能常年發(fā)光的(壽命10～20年)氚發(fā)光體與磁接收轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的永磁體隨動(dòng)浮標(biāo)做成一體的隨動(dòng)發(fā)光器件，圓柱形透明玻璃棒，液位讀數(shù)標(biāo)尺以及限位報(bào)警器組合構(gòu)成。
本發(fā)明高壓耐蝕磁光液位測(cè)量裝置的優(yōu)點(diǎn)可在現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)、直觀、方便的測(cè)定液位。因光顯示液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與被測(cè)液體隔開(kāi)，即解決了被測(cè)液體中含有污物附著讀數(shù)窗，影響觀測(cè)清晰度問(wèn)題以至避免了因此而拆卸維修的工作，也解決了具有一定腐蝕性及毒性液體液位監(jiān)測(cè)。本發(fā)明適用于寬范圍液位測(cè)量，根據(jù)所采用的原理結(jié)構(gòu)，能夠制成測(cè)量范圍高達(dá)數(shù)十米的液位監(jiān)測(cè)器。由于采用了光顯示監(jiān)測(cè)，液位顯示明鮮清晰，測(cè)量人員無(wú)需爬罐梯監(jiān)測(cè)液位，另外還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維修方便、適應(yīng)于高溫高壓等特點(diǎn)。
附圖給出了本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1為高壓耐蝕磁光液位測(cè)量裝置原理方框圖。
圖2為高壓耐蝕磁光液位測(cè)量裝置實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為高壓耐蝕磁光液位測(cè)量裝置實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為實(shí)施例2的A向局部視圖(實(shí)施例1中的液位讀數(shù)標(biāo)尺亦可參照此圖)。
圖5為實(shí)施例2的尖嘴瓶式磁浮子放大圖，其中5-1為分離狀態(tài)圖，5-2為封閉狀態(tài)圖。
圖中1底部法蘭總成、2頂部法蘭總成、3螺栓付、4法蘭、5聯(lián)通管、6管腔、7封閉式磁浮子殼體、8浮子腔室、9永磁體、10永磁體隨動(dòng)浮標(biāo)、11透明玻璃管、12玻璃管腔、13上限位干簧管、14下限位干簧管、15上定位橡膠體、16下定位橡膠體、17氦氖激光管、18管座、19刻有讀數(shù)標(biāo)尺的機(jī)殼、20限位報(bào)警器、21報(bào)警開(kāi)關(guān)、22緩沖彈簧及座、23圓柱形透明玻璃棒、24下法蘭總成、25上法蘭總成、26法蘭、27聯(lián)通管、28管腔、29尖嘴瓶式磁浮子殼體、30浮子腔室、31永磁體、32通氣孔、33彈簧、34安全帽、35隔板、36刻有讀數(shù)標(biāo)尺的機(jī)殼、37磁敏干簧管、38上限位干簧管、39下限位干簧管、40發(fā)光二級(jí)管、41下定位件、42上定位件、43圓柱形透明玻璃棒、44限位報(bào)警器、45讀數(shù)游標(biāo)光帶、46液位讀數(shù)標(biāo)尺、47放音孔。
下面結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1如圖2所示將底部法蘭總成(1)和頂部法蘭總成(2)分別與被測(cè)液體容器的底部和頂部法蘭相聯(lián)接，使由白鋼或聚四氟乙烯或其它材料制成的聯(lián)通管(5)的管腔(6)與被測(cè)液體容器聯(lián)通。則管腔(6)內(nèi)的壓力值及液位高度與被測(cè)液體容器內(nèi)的相等，由封閉式磁浮子殼體(7)及浮子腔室(8)內(nèi)設(shè)置的永磁體(9)構(gòu)成的封閉式磁浮子漂浮在該液位的液面上。聯(lián)通管(5)外部相鄰處與其平行安裝有透明玻璃管(11)，玻璃管腔(12)內(nèi)設(shè)置的永磁體隨動(dòng)浮標(biāo)(10)與磁浮子的永磁體(9)相互吸引，故浮標(biāo)(10)隨著磁浮子升降而升降并與磁浮子等高。制作永磁體隨動(dòng)浮標(biāo)(10)可先將永磁體做成圓柱形，然后將其外表面用透明樹(shù)脂包容形成一球狀物(如圖1中序號(hào)10所示)，也可用其它工藝法(如鍍膜、拋光等)使永磁體具有反光性能。當(dāng)置于透明玻璃管(11)底部的氦氖激光管(17)發(fā)出一束激光照射到永磁體隨動(dòng)浮標(biāo)(10)上時(shí)，由于漫反射作用使其形成一亮度很高的光斑，這一亮光斑通過(guò)透明圓柱形玻璃棒(23)而被單向放大，呈現(xiàn)出如圖4所示的讀數(shù)游標(biāo)光帶(45)，這個(gè)光帶的所處高度即被測(cè)容器中液體液位高度，參照刻有讀數(shù)標(biāo)尺的機(jī)殼(19)上的液位讀數(shù)標(biāo)尺(46)將這一液位高度讀出。如圖2所示在透明玻璃管(11)的兩端還設(shè)置了上、下限位干簧管(13)(14)和限位報(bào)警器(20)，當(dāng)磁浮子在聯(lián)通管(5)中隨液位變化經(jīng)過(guò)限位干簧管(13)(14)時(shí)，則使干簧管導(dǎo)通限位報(bào)警器(20)報(bào)警。另外當(dāng)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)有防爆要求時(shí)，還可將氦氖激光管(17)與磁光液位測(cè)量裝置機(jī)體分離設(shè)置，利用光導(dǎo)纖維將激光束導(dǎo)入監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)使用的磁光液位測(cè)量裝置中的透明玻璃管(11)內(nèi)。本實(shí)施例中的封閉式磁浮子殼體(7)可由白鋼或聚四氟乙烯等材料制成。封閉式磁浮子浮子腔室(8)內(nèi)可充填一定壓力的氣體或填充抗壓物質(zhì)使其能適應(yīng)各種液體的液位測(cè)量。磁浮子外殼形狀可以是筒狀、球狀及圖2中序號(hào)(7)所示形狀等。
實(shí)施例2(如圖3所示)與實(shí)施例1所不同的是在通過(guò)下、上法蘭總成(24)(25)與被測(cè)容器相聯(lián)通的聯(lián)通管(27)的管腔(28)內(nèi)的磁浮子是尖嘴瓶式磁浮子，它由尖嘴瓶式磁浮子外殼(29)及由該外殼(29)所構(gòu)成的浮子腔室(30)內(nèi)設(shè)置的永磁體(31)構(gòu)成，重要的是在磁浮子殼體(29)上具有與磁浮子腔室內(nèi)外相聯(lián)通的通氣孔(32)，此孔是保證使磁浮子腔室(30)內(nèi)與被測(cè)容器內(nèi)等壓而設(shè)置的，即解決了磁浮子能夠在高壓情況下工作，又可使磁浮子殼體(29)做的很薄。設(shè)有通氣孔的磁浮子即非封閉式磁浮子，而尖嘴瓶式磁浮子僅是其中一實(shí)例。尖嘴瓶式磁浮子的尖嘴處還設(shè)有防液面越位的安全帽(34)及彈簧(33)，其功能在于，正常情況安全帽(34)與尖嘴瓶式磁浮子尖嘴處呈分離狀態(tài)(如圖5-1所示)，當(dāng)液面達(dá)到最大允許高度時(shí)有聲、光限位報(bào)警信號(hào)發(fā)出，但有可能出現(xiàn)操作者失誤情況，此時(shí)液面將繼續(xù)上升(即液面越位狀態(tài))，則磁浮子也上升，當(dāng)上升到聯(lián)通管(27)頂端時(shí)，安全帽(34)與磁浮子尖嘴處呈封閉狀態(tài)(如圖5～2所示)，防止液體進(jìn)入磁浮子腔室(30)內(nèi)。與封閉式浮子比較，這種磁浮子可在任何壓力下工作。另外本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處還有磁接收轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換器件為一列磁敏干簧管(37)及光顯示器件為發(fā)光二極管(40)。如圖3所示一列磁敏干簧管(37)與其一一對(duì)應(yīng)的一列發(fā)光二極管(40)統(tǒng)一裝在用鋁型材制作的機(jī)殼內(nèi)(必要時(shí)進(jìn)行防爆處理)。干簧管(37)與發(fā)光二極管(40)串接采用低壓小電流穩(wěn)壓電源供電，尖嘴瓶式磁浮子隨著液位上升與下降而上下浮動(dòng)，其永磁磁場(chǎng)感應(yīng)到該液位所對(duì)應(yīng)的磁敏干簧管(37)時(shí)使其導(dǎo)通，從而使發(fā)光二極管(40)得電發(fā)光并通過(guò)緊挨著發(fā)光二極管(37)設(shè)置的透明圓柱玻璃棒(43)將發(fā)出的光單向放大得到如圖4所示的讀數(shù)游標(biāo)光帶(45)，參照液位讀數(shù)標(biāo)尺(46)讀出液位測(cè)值。
本發(fā)明在實(shí)施例1和2中所說(shuō)的非封閉式和封閉式兩種磁浮子，由于采用了形狀合理設(shè)計(jì)，開(kāi)設(shè)通氣孔(32)、在腔室(8)內(nèi)填充氣體或抗壓物質(zhì)、材料選擇等技術(shù)手段，從而確保了磁浮子能夠在被測(cè)液體容器中從低壓到高壓、從低溫到高溫(使用溫度-45℃～250℃)及酸、鹼腐蝕液體等各種不同情況下而正常工作。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量容器中液體液位的測(cè)量?jī)x器，特別是高壓耐蝕磁光液位測(cè)量裝置，其特征是高壓耐蝕磁光液位測(cè)量裝置由磁浮子傳感系統(tǒng)和磁接收轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以及光顯示液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1規(guī)定的測(cè)量裝置，其特征是所說(shuō)的磁浮子傳感系統(tǒng)由聯(lián)通管(5)(27)和在聯(lián)通管(5)(27)的管腔(6)(28)內(nèi)設(shè)置的可隨被測(cè)液體液面升降而上下浮動(dòng)的磁浮子構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2規(guī)定的測(cè)量裝置，其特征是所說(shuō)的磁浮子由磁浮子殼體(7)(29)形狀確定的浮子腔室(8)(30)及浮子腔室(8)(30)內(nèi)設(shè)置的永磁體(9)(31)所構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3規(guī)定的測(cè)量裝置，其特征是所說(shuō)的磁浮子可以做成非封閉式磁浮子即在磁浮子殼體上具有與浮子腔室內(nèi)外相通的通氣孔以保證磁浮子腔室內(nèi)與被測(cè)容器內(nèi)壓力相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4規(guī)定的測(cè)量裝置，其特征是所說(shuō)的非封閉式磁浮子其殼體(29)可做成尖嘴瓶形狀，在尖嘴處設(shè)有通氣孔(32)，且在通氣孔(32)上方設(shè)有防止液面越位時(shí)液體進(jìn)入磁浮子腔室(30)內(nèi)的安全帽(34)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
3規(guī)定的測(cè)量裝置，其特征是所說(shuō)的磁浮子可以做成封閉式磁浮子，封閉式磁浮子腔室(8)內(nèi)可充填一定壓力的氣體或填充抗壓物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1規(guī)定的測(cè)量裝置，其特征是所說(shuō)的磁接收轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可由透明玻璃管(11)和在透明玻璃管(11)兩端設(shè)置的上、下限位干簧管(13)(14)以及在玻璃管(11)的玻璃管腔(12)內(nèi)設(shè)置的隨著磁浮子升降而上下移動(dòng)的永磁體隨動(dòng)游標(biāo)(10)構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1規(guī)定的測(cè)量裝置，其特征是所說(shuō)的磁接收轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可由被磁浮子磁場(chǎng)控制而決定工作狀態(tài)的一列磁敏干簧管(37)而構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1或7規(guī)定的測(cè)量裝置，其特征是所說(shuō)的光顯示液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由透明玻璃管(11)端部且平行于該管軸線設(shè)置的發(fā)射激光束照亮永磁體隨動(dòng)浮標(biāo)(10)的激光管(17)及管座(18)和具有單向放大功能的圓柱形透明玻璃棒(23)以及刻有讀數(shù)標(biāo)尺的機(jī)殼(19)和限位報(bào)警器(20)所構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9規(guī)定的測(cè)量裝置，其特征是所說(shuō)的光顯示液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的激光管(17)可與磁光液位測(cè)量裝置機(jī)體分離設(shè)置，可利用光導(dǎo)纖維將激光束導(dǎo)入現(xiàn)場(chǎng)使用的磁光液位測(cè)量裝置中的透明玻璃管(11)內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1規(guī)定的測(cè)量裝置，其特征是所說(shuō)的光顯示液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也可由與一列磁敏干簧管(37)-對(duì)應(yīng)設(shè)置的一列發(fā)光管(40)和具有單向放大功能的圓柱形透明玻璃棒(43)以及限位報(bào)警器(44)而構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1規(guī)定的測(cè)量裝置，其特征是所說(shuō)的光顯示液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也可由氚發(fā)光體與磁接收轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的永磁體隨動(dòng)浮標(biāo)(10)做成一體的隨動(dòng)發(fā)光器件、圓柱形透明玻璃棒(23)以及限位報(bào)警器(44)構(gòu)成。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種容器中液體液位的測(cè)量裝置高壓耐蝕磁光液位測(cè)量裝置它由磁浮子傳感器系統(tǒng)和磁接收轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以及光顯示液位監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)構(gòu)成。關(guān)鍵技術(shù)是磁浮子的合理設(shè)計(jì)和采用了被測(cè)液體與光顯示液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分離的結(jié)構(gòu)方案。它適用于高溫、高壓所有液體包括帶有腐蝕性及劇毒性液體液位的監(jiān)測(cè)，它可在現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)、直觀、方便的測(cè)定液位。具有測(cè)量范圍寬、液位顯示明顯清晰、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝維修方便等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01F23/30GK87102867SQ87102867
公開(kāi)日1988年11月2日 申請(qǐng)日期1987年4月16日
發(fā)明者尉廷濤, 尹鳳祥 申請(qǐng)人:吉林市計(jì)量科學(xué)技術(shù)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan