CN103267554B - 一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器及监测方法 - Google Patents

一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器及监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103267554B
CN103267554B CN201310163096.9A CN201310163096A CN103267554B CN 103267554 B CN103267554 B CN 103267554B CN 201310163096 A CN201310163096 A CN 201310163096A CN 103267554 B CN103267554 B CN 103267554B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid level
corrosion
liquid
diaphragm
level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310163096.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103267554A (zh
Inventor
郭建珠
连清旺
何艳
姚钰
李建炜
赵晓兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyuan University of Technology
Original Assignee
Taiyuan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyuan University of Technology filed Critical Taiyuan University of Technology
Priority to CN201310163096.9A priority Critical patent/CN103267554B/zh
Publication of CN103267554A publication Critical patent/CN103267554A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103267554B publication Critical patent/CN103267554B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

一种矿用抗恶劣环境液位传感器，属于矿山生产过程监测技术领域，其特征在于是一种防堵、防挂物料失效或失真、防感应敏感膜片外力作用下变形损坏和防化学腐蚀的煤矿、金属和非金属矿山生产恶劣环境中静压投入式液位监测传感器,由安装监测液位坑1、耐腐蚀柔性弹性体2、传导液3、开口圆环座4、弹性膜片5、硅杯6、第一扩散电阻7、第二扩散电阻8、金属外壳9、气孔导管10和信号电源线11组成，本发明的传感器在恶劣环境下稳定工作，能长期稳定免维护实现液位的实时监测工作，制作成本低廉，可广泛适用于矿山、水利、农业、石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等***和行业的各种介质的液位测量。

Description

一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器及监测方法
技术领域
本发明一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器及监测方法，属于矿山生产过程监测技术领域，具体涉及一种防堵、防挂物料失效或失真、防感应敏感膜片外力作用下变形损坏和防腐蚀的煤矿、金属和其它非金属矿山生产恶劣环境中静压投入式液位监测传感器，本发明的传感器广泛适用于矿山、水利、农业、石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等***和行业的各种介质的液位测量。
背景技术
在煤矿、金属和其它非金属矿山生产的恶劣环境中液位检测越来越广泛，越来越重要，但是由于在恶劣环境的生产过程中的各种复杂原因，液体是各种物质的混合体，富含各种易堵杂物，感应膜片易受机械损伤和化学腐蚀，一般传感器在较短的时间内就会因上述原因失效，因此现场的维护工作很大，有时几个小时就得清洗一下传感器的表面，否则传感器将失真或者失效，实时监测的可靠性很难保证，正如专利申请（专利）号：01124284.1所述压力敏感膜的尺寸为毫米量级；其在恶劣环境液位检测中存在的问题是易堵易失效，申请（专利）号：03107280.1也仅解决了膜片化学腐蚀的问题，仅能在特殊环境下使用，迫切需要一种适应性强、制作成本低、能在上述恶劣环境下全天候免维护长期稳定工作的液位传感器，实现液位的实时监测工作。
发明内容
本发明一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器及监测方法的目的在于：为解决上述现有技术中急需解决的问题，从而公开一种防堵、防挂物料失效或失真、防感应敏感膜片外力作用下变形损坏和防化学腐蚀的煤矿、金属和其它非金属矿山生产恶劣环境中静压投入式液位监测传感器。本发明的传感器广泛适用于矿山、水利、农业、石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等***和行业的各种介质的液位测量。
本发明一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器，其特征在于是一种防堵、防挂物料失效或失真、防感应敏感膜片外力作用下变形损坏和防化学腐蚀的煤矿、金属和非金属矿山生产恶劣环境中静压投入式液位监测传感器，该传感器由安装监测液位坑1、耐腐蚀柔性弹性体2、传导液3、开口圆环座4、弹性膜片5、硅杯6、第一扩散电阻7、第二扩散电阻8、金属外壳9、气孔导管10和信号电源线11组成；其弹性膜片5通过焊接安装于开口圆环座4内部、弹性膜片5采用微型感应敏感膜片，其尺寸为毫米量级，其有效感应面积小于80平方毫米，其边缘安装于硅杯6底端并与硅杯6内边缘用粘结胶粘结为一体，为避免微型感应敏感膜片堵塞挂料，化学腐蚀和外力锋利杂质的划伤的耐腐蚀柔性弹性体2固定于开口圆环座4外环上部位置上，传导液3被耐腐蚀柔性弹性体2密封与开口圆环座4内外并与弹性膜片5接触；第一扩散电阻7、第二扩散电阻8和硅杯6均安装于金属外壳9中密闭，并通过气孔导管10和信号电源线11与液面外大气相通；
上述一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器的监测方法，其特征在于是将上述一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器安装于监测液位坑1并保证基坑端面和敏感弹性膜片5在同一个平面上，耐腐蚀柔性弹性体2和传导液3将待测液体液位产生的压力等价的通过耐腐蚀柔性弹性体2和传导液3传递到弹性膜片5，对微型感应敏感膜片的影响仅为形成耐腐蚀弹性体内液位高度与敏感弹性膜片5接触压力而导致的死区，而对于量程精度没有改变，有效量程=原微型感应敏感膜片标定量程-耐腐蚀弹性体内高于弹性膜片的液位高度等价的量程；在所测液位的容器地平面以下开挖一个死区高度的小洞使得柔性弹性膜片5的传导液产生的压力值和予以放置该装置小坑中液位产生的压力值一致，这样就保证了（如附图1所示）高于点划线平面上的液位变化和作用与感应膜片上的静压力成比例，即可准确方便的测量出液位高度。
本发明一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器及监测方法，其优点在于：
本发明的传感器防堵、防挂物料失效或失真、防感应敏感膜片外力作用下变形损坏和防腐蚀。是一种恶劣环境下稳定工作的液位传感器，能长期稳定的免维护实现液位的实时监测工作。是一种制作成本低廉的高性能传感器，本发明的传感器广泛适用于矿山、水利、农业、石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等***和行业的各种介质的液位测量。
附图说明：
图1：一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器原理图，图中标号分别为：传感器安装监测液位坑1、耐腐蚀柔性弹性体2、传导液3、开口圆环座4、弹性膜片5、硅杯6、第一扩散电阻7、第二扩散电阻8、传感器密闭金属外壳9、气孔导管10、信号电源线11
具体实施方式：
实施方式1：根据所测液体静压与该液体的高度成比例的原理和液体的性质特点：没有确定形状，可流动，往往受容器影响，容器是什么形状，注入液体，液体就呈什么形状，液面水平，任一点液体压力传送在任意方向均相等，通过没有腐蚀性,没有压缩性,对冷热变化膨胀近似为零的传导液为传导介质，这些传导液3与传感器感应膜片4用一材质为乳胶的耐腐蚀柔性弹性体2予以密封，所测液体中的腐蚀源和划痕源即使对耐腐蚀柔性弹性体2造成损伤但只要不影响耐腐蚀柔性弹性体2中传导液3的密封即可，使得液体液位的压力值通过耐腐蚀柔性弹性体2传递到传导液3，再通过传导液3传递到传感器感应膜片5，传感器感应膜片5在微型膜片上就能产生一个与液位高度成比例的静压力值设计本发明的传感器，该传感器由安装监测液位坑1、耐腐蚀柔性弹性体2、传导液3、开口圆环座4、弹性膜片5、硅杯6、第一扩散电阻7、第二扩散电阻8、金属外壳9、气孔导管10和信号电源线11组成；其弹性膜片5通过焊接安装于开口圆环座4内部，弹性膜片5采用NovaSensor公司的NPI-19-A-100KPa-G或NPI-19-A-200KPa-G微型感应敏感膜片，其尺寸为毫米量级，其有效感应面积为80平方毫米，即与传导液3的有效接触面积为80平方毫米，其边缘安装于硅杯6底端并与硅杯6内边缘用粘结胶粘结为一体，为避免微型感应敏感膜片堵塞挂料，化学腐蚀和外力锋利杂质的划伤的耐腐蚀柔性弹性体2固定于开口圆环座4外环上部位置上，传导液3被耐腐蚀柔性弹性体2密封与开口圆环座4内外并与弹性膜片5接触；第一扩散电阻7、第二扩散电阻8和硅杯6均安装于金属外壳9中密闭，并通过气孔导管10和信号电源线11与液面外大气相通；将上述一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器安装于监测液位坑1并保证基坑端面和敏感弹性膜片5在同一个平面上，耐腐蚀柔性弹性体2和传导液3将待测液体液位产生的压力等价的通过耐腐蚀柔性弹性体2和传导液3传递到弹性膜片5，对微型感应敏感膜片的影响仅为形成耐腐蚀弹性体内液位高度与敏感弹性膜片5接触压力而导致的死区，而对于量程精度没有改变，有效量程=原微型感应敏感膜片标定量程-耐腐蚀弹性体内高于弹性膜片的液位高度等价的量程；在所测液位的容器地平面以下开挖一个死区高度的小洞使得柔性弹性膜片5的传导液产生的压力值和予以放置该装置小坑中液位产生的压力值一致，这样就保证了（如附图1所示）高于点划线平面上的液位变化和作用与感应膜片上的静压力成比例，即可准确方便的测量出液位高度。
实施方式2：传导液3与传感器感应膜片4用一材质为水性聚氨酯的耐腐蚀柔性弹性体2予以密封，其它同实施方式1。
实施方式3：5采用NovaSensor公司的NPI-19-A-200KPa-G微型感应敏感膜片，其尺寸为毫米量级，其有效感应面积为65平方毫米，即与传导液3的有效接触面积为65平方毫米，其它同实施方式1。
实施方式4：5采用NovaSensor公司的NPI-19-A-200KPa-G微型感应敏感膜片，其尺寸为毫米量级，其有效感应面积为75平方毫米，即与传导液3的有效接触面积为75平方毫米，其它同实施方式1。
实施方式5：5采用NovaSensor公司的NPI-19-A-100KPa-G微型感应敏感膜片，其尺寸为毫米量级，其有效感应面积为70平方毫米，即与传导液3的有效接触面积为70平方毫米，其它同实施方式1。

Claims (2)

1.一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器，其特征在于是一种防堵、防挂物料失效或失真、防感应敏感膜片外力作用下变形损坏和防化学腐蚀的煤矿、金属和非金属矿山生产恶劣环境中静压投入式液位监测传感器，该传感器由安装监测液位坑（1）、耐腐蚀柔性弹性体（2）、传导液（3）、开口圆环座（4）、弹性膜片（5）、硅杯（6）、第一扩散电阻（7）、第二扩散电阻（8）、金属外壳（9）、气孔导管（10）和信号电源线（11）组成；其弹性膜片（5）通过焊接安装于开口圆环座（4）内部，弹性膜片（5）采用微型感应敏感膜片，其尺寸为毫米量级，其有效感应面积小于80平方毫米，其边缘安装于硅杯（6）底端并与硅杯（6）内边缘用粘结胶粘结为一体，为避免微型感应敏感膜片堵塞挂料，化学腐蚀和外力锋利杂质的划伤的耐腐蚀柔性弹性体（2）固定于开口圆环座（4）外环上部位置上，传导液（3）被耐腐蚀柔性弹性体（2）密封与开口圆环座（4）内外并与弹性膜片（5）接触；第一扩散电阻（7）、第二扩散电阻（8）和硅杯（6）均安装于金属外壳（9）中密闭，并通过气孔导管（10）和信号电源线（11）与液面外大气相通。
2.权利要求1所述一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器的监测方法，其特征在于是将上述一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器安装于监测液位坑（1）并保证基坑端面和敏感弹性膜片（5）在同一个平面上，耐腐蚀柔性弹性体（2）和传导液（3）将待测液体液位产生的压力等价的通过耐腐蚀柔性弹性体（2）和传导液（3）传递到弹性膜片(5)，对微型感应敏感膜片的影响仅为形成耐腐蚀弹性体内液位高度与敏感弹性膜片(5)接触压力而导致的死区，而对于量程精度没有改变，有效量程=原微型感应敏感膜片标定量程-耐腐蚀弹性体内高于弹性膜片的液位高度等价的量程；在所测液位的容器地平面以下开挖一个死区高度的小洞使得柔性弹性膜片(5)的传导液产生的压力值和予以放置该装置小坑中液位产生的压力值一致，这样就保证了高于点划线平面上的液位变化和作用与感应膜片上的静压力成比例，即可准确方便的测量出液位高度。
CN201310163096.9A 2013-05-07 2013-05-07 一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器及监测方法 Active CN103267554B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310163096.9A CN103267554B (zh) 2013-05-07 2013-05-07 一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器及监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310163096.9A CN103267554B (zh) 2013-05-07 2013-05-07 一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器及监测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103267554A CN103267554A (zh) 2013-08-28
CN103267554B true CN103267554B (zh) 2016-01-20

Family

ID=49011194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310163096.9A Active CN103267554B (zh) 2013-05-07 2013-05-07 一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器及监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103267554B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106643968A (zh) * 2016-12-08 2017-05-10 太原理工大学 一种野外抗雷击液位监测传感器及监测方法
CN109724667B (zh) * 2017-10-30 2022-08-05 诺信公司 容器内液体体积百分比的检测方法和***以及具有该***的分配器

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4006567A1 (de) * 1990-03-02 1991-09-05 Siemens Ag Messeinrichtung zur bestimmung der fuellstandshoehe einer nicht-leitenden fluessigkeit in einem behaelter
CN2141075Y (zh) * 1992-10-27 1993-08-25 徐宏宇 一种密闭容器静压式液位计
CN1142049A (zh) * 1995-07-28 1997-02-05 山东三鑫科技(集团)股份有限公司 陶瓷电容式压力变送器及制作工艺
DE19953216C1 (de) * 1999-11-05 2001-01-25 Solvay Automotive Gmbh Füllstandsmeßgerät
JP2003083794A (ja) * 2001-09-11 2003-03-19 Texcell Kk 補正演算機能を付加した差圧式液位測定装置と液面コントローラ
CN2795256Y (zh) * 2005-01-04 2006-07-12 杭州松下家用电器有限公司 采用新型水位控制装置的洗衣机
CN201025449Y (zh) * 2006-12-12 2008-02-20 温彦锋 火力发电厂灰坝浸润线传感器
CN201716071U (zh) * 2010-06-10 2011-01-19 上海三高计算机中心股份有限公司 一种城市排水管网水位信息监测装置
CN202002700U (zh) * 2011-01-05 2011-10-05 漳州新立基沥青有限公司 一种沥青液位传感器
CN202126294U (zh) * 2011-06-07 2012-01-25 上海世德子汽车零部件有限公司 液位传感器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4006567A1 (de) * 1990-03-02 1991-09-05 Siemens Ag Messeinrichtung zur bestimmung der fuellstandshoehe einer nicht-leitenden fluessigkeit in einem behaelter
CN2141075Y (zh) * 1992-10-27 1993-08-25 徐宏宇 一种密闭容器静压式液位计
CN1142049A (zh) * 1995-07-28 1997-02-05 山东三鑫科技(集团)股份有限公司 陶瓷电容式压力变送器及制作工艺
DE19953216C1 (de) * 1999-11-05 2001-01-25 Solvay Automotive Gmbh Füllstandsmeßgerät
JP2003083794A (ja) * 2001-09-11 2003-03-19 Texcell Kk 補正演算機能を付加した差圧式液位測定装置と液面コントローラ
CN2795256Y (zh) * 2005-01-04 2006-07-12 杭州松下家用电器有限公司 采用新型水位控制装置的洗衣机
CN201025449Y (zh) * 2006-12-12 2008-02-20 温彦锋 火力发电厂灰坝浸润线传感器
CN201716071U (zh) * 2010-06-10 2011-01-19 上海三高计算机中心股份有限公司 一种城市排水管网水位信息监测装置
CN202002700U (zh) * 2011-01-05 2011-10-05 漳州新立基沥青有限公司 一种沥青液位传感器
CN202126294U (zh) * 2011-06-07 2012-01-25 上海世德子汽车零部件有限公司 液位传感器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
耐腐蚀变送器;徐广孝等;《工业仪表与自动化装置》;19961231(第4期);第17-18,46页 *
耐腐蚀液位变送器;徐广孝等;《仪器仪表与应用》;19961231;第57-9页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103267554A (zh) 2013-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102288157A (zh) 一种地基深层沉降监测方法
CN202351148U (zh) 一种高精度投入式液体密度、液位传感器
CN103267554B (zh) 一种矿用抗恶劣环境液位监测传感器及监测方法
CN204064520U (zh) 一种比例电压输出压力传感器
CN106289634A (zh) 一种用于压力传感器封装的金属外壳组合
CN205449350U (zh) 一种注浆专用压力表及注浆压力测试***
CN205746048U (zh) 一种输油管道的渗漏监测装置
CN205138942U (zh) 液体密度在线测量装置
CN103674347A (zh) 一种中空柔弹性感应体钻孔应力传感器及检测方法
CN203837754U (zh) 一种新型液体流量传感器
CN104344867A (zh) 一种间接接触式液位检测的方法及设备
CN203534667U (zh) 一种非接触式液位检测装置
CN209727167U (zh) 一种分散式上升泉流量测量装置
CN203927416U (zh) 一种管道巡漏杆
CN204085774U (zh) 一种双膜片结构的水压变化测量的水下压力传感器
CN203949766U (zh) 盾构管片接头抗渗性能试验装置
CN203837866U (zh) 多密封型压力传感器
CN203023811U (zh) 煤浆管道测堵、测漏装置
CN205403773U (zh) 一种静力水准仪安装高程预设测量装置
CN207717197U (zh) 流量计的校准装置
CN208206420U (zh) 排水管道密封性检测装置
CN105403192A (zh) 一种球型任意向地形变测量仪
CN203927415U (zh) 一种管道巡漏栓
CN106323423A (zh) 干式翻板液位计
CN203191120U (zh) 包装机压力传感器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant