CN201041503Y - 液位检测装置 - Google Patents

Abstract

一种液位检测装置属于液位测量领域，通过检测取样液体的重量或浮力，实现液位检测。通过检测取样液体重量实现液位检测的液位检测装置包括称重传感器、取样管、取样管夹紧器、导向套、安装支撑、安装螺栓、外保护管及导液管。通过检测取样液体浮力实现液位检测的液位检测装置包括称重传感器、浮子管、导向套、浮子管夹紧器、安装支撑、安装螺栓及导向套，当该检测装置置于储液罐外时还包括取样管及导液管。本实用新型检测精度高、响应速度快，成本低且现场安装维护方便。

Description

液位检测装置

技术领域

本实用新型属于液位测量领域，特别涉及一种液位检测装置。

技术背景

在国民经济的许多生产部门中，尤其是在石油、化工生产领域，储罐液位的精密检测与自动控制是关系到产品质量、节能管理及安全生产的重要问题。因此，随着生产和科学技术的不断发展，储罐液位检测领域出现了种类多样的检测方法和各种系列的测量仪器，并且自动化、智能化水平越来越高，功能也更加完善。

储罐液位检测技术是一门测量气-液、液-液或液-固分界面位置的测量技术，将检测技术、计算机技术、电子技术和自动控制技术等集为一体。其研究目的是对储罐中液位参数进行准确测量，为生产和管理提供可靠的数据。它包括对测量对象(被测介质及其容器与环境条件)、测量方法和测量仪表的研究。

储罐液位检测涉及到工业生产的各个领域，具体的工作环境各不相同，这就对检测仪器提出了各种不同的要求。国内外在储罐液位检测方面所采用的方法和仪器很多，目前被广泛使用的测量仪器按照液位敏感元件与被测液体的接触形式分为接触式测量和非接触式测量两大类。其中接触式测量包括钢带浮子式液位测量仪表、差压式液位测量仪表、电容式液位测量仪表和磁致伸缩液位计；非接触式测量包括超声波液位测量仪表、雷达液位仪和光纤液位测量仪。

但目前液位检测装置成本高、使用安装不方便、结构复杂。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种液位检测传感器，通过检测取样液体的重量或浮力，实现液位检测。

通过检测取样液体重量实现液位检测的液位检测装置包括称重传感器、取样管、取样管夹紧器、导向套、安装支撑、安装螺栓、保护管及导液管。其中称重传感器通过安装螺栓与取样管相连，取样管上套有导向套，取样管夹紧器直接与取样管连接，取样管外加保护管，保护管通过安装支撑与储液罐壁连接，取样管通过导液管与储液罐中液体连通。

通过检测取样液体浮力实现液位检测的液位检测装置包括称重传感器、浮子管、导向套、浮子管夹紧器、安装支撑、安装螺栓及导向套，当该检测装置置于储液罐外时还包括取样管及导液管。其中称重传感器通过安装螺栓与浮子管相连，浮子管上套有导向套，浮子管夹紧器直接与浮子管连接，称重传感器通过安装支撑与储液罐连接，当该检测装置置于储液罐外时，浮子管置于取样管内，取样管通过导液管与储液罐连接；当该检测装置置于储液罐内时，浮子管直接置于检测液体内。

本实用新型选择称重传感器的最大量程为W₀时，取其

的量程作为取样管的重量，而

量程作为取样液体的量称，则检测装置设计满足下式要求

$\frac{2}{3}{W}_0={\mathrm{\πr}}^2{h}_0\mathrm{\γ}---\left(1\right)$

式中：h₀——储液罐中的最大液位高度。

即取样管半径满足下式：

$r=\sqrt{\frac{2}{3}\frac{W_0}{\mathrm{\π}{h}_0\mathrm{\γ}}}---\left(2\right)$

本实用新型的工作过程是：当液位为0时，通过调节称重传感器的检测电桥，将称重传感器调至零点，即通过称重传感器的电桥平衡调节消除取样管重量；当储液罐中装有液体时，通过检测取样液体重量实现液位检测的液位检测装置利用了连通器原理，其取样管液面与储液罐液面保持相同，取样液体重量直接作用到传感器上，此时称重传感器的测得的液体重量为

W＝πr²hγ    (3)

式中：W——称重传感器测得的重量；r——取样管内半径；

      h——储液罐中液位高度；γ——储液罐中液体的重度。

      即液位高度为

$h=\frac{W}{\mathrm{\π}{r}^2\mathrm{\γ}}---\left(4\right)$

而通过检测取样液体浮力实现液位检测的液位检测装置利用了液体浮力原理，浮子管受到的浮力直接作用于称重传感器，此时称重传感器检测到这个浮力，其计算公式与式(3)完全相同，即推导出的液位高度计算公式与式(4)也完全相同。

本实用新型检测精度高、响应速度快，成本低且现场安装维护方便。

附图说明

图1为通过检测取样液体重量实现液位检测的液位检测装置的三种结构，

(a)为第一种液位检测装置结构示意图，

(b)为第二种液位检测装置结构示意图，

(c)为第三种液位检测装置结构示意图；

图2为通过检测取样液体浮力实现液位检测的液位检测装置的两种结构，

(a)为一种外置液位检测装置结构示意图，

(b)为一种内置液位检测装置结构示意图。

图中1-上安装螺栓；2-安装支撑；3-拉压式称重传感器；4-下安装螺栓；5-夹紧器；6-取样管；7-导向套；8-外保护管；9-储液罐；10-保护管安装支撑；11-阀门；12-软管连接器；13-软导液管，14-软虹吸管；15-虹吸管夹紧装置，16-浮子管17-导液管，18-取样管安装支撑。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1所示为通过检测取样液体重量实现液位检测的液位检测装置的三种结构。

图1(a)中拉压式称重传感器3通过上安装螺栓1与安装支撑2连接，安装支撑2另一端与储液罐9外壁连接，取样管6通过夹紧器5、下安装螺栓4与拉压式称重传感器3连接，取样管6上安装有导向套7，为了增强检测装置的抗干扰能力，取样管6外加保护管8，保护管8通过保护管安装支撑10与储液罐9外壁连接，且保护管8底部开口，软导液管13一端穿过保护管8底部的开口与取样管6相连，软导液管13另一端通过软管连接器12连接到储液罐9液体底部，其中软导连接器12上安装有阀门11，实现液体传输过程中的流量控制。

图1(b)中拉压式称重传感器3通过上安装螺栓1与安装支撑2连接，安装支撑2另一端与储液罐9外壁连接，取样管6通过夹紧器5、下安装螺栓4与拉压式称重传感器3连接，取样管6上安装有导向套7，为了增强检测装置的抗干扰能力，取样管6外加保护管8，保护管8通过保护管安装支撑10与储液罐9外壁连接，软虹吸管14通过两套虹吸管夹紧装置15固定在储液罐9外壁和安装支撑1上，使得储液罐9中液体与取样管6中液体相连通。

图1(c)中拉压式称重传感器3通过上安装螺栓1与安装支撑2连接，安装支撑2另一端与储液罐9内壁连接，取样管6通过夹紧器5、下安装螺栓4与拉压式称重传感器3连接，取样管6上安装有导向套7，为了增强检测装置的抗干扰能力，取样管6外加保护管8，保护管8通过保护管安装支撑10与储液罐9内壁连接，保护管8底部封闭，其下部侧面开有一小孔，软导液管13通过此小孔，将储液罐9中液体与取样管6中液体连通。

图2所示为通过检测取样液体浮力实现液位检测的液位检测装置的两种结构。

图2(a)中拉压式称重传感器3通过上安装螺栓1与安装支撑2连接，安装支撑2另一端与储液罐9外壁连接，浮子管16通过夹紧器5、下安装螺栓4与拉压式称重传感器3连接，浮子管上安装有导向套7，浮子管置于取样管6内，取样管6通过取样管安装支撑18与储液罐9外壁连接，取样管6底部封闭，其下部侧面开有一小孔，导液管17穿过取样管6的侧面小孔，使得储液罐9中液体与取样管6中液体相连通，其中导液管17上安装有阀门11，实现液体传输过程中的流量控制。

图2(b)中拉压式称重传感器3通过上安装螺栓1与安装支撑2连接，安装支撑2另一端与储液罐9内壁连接，浮子管16通过夹紧器5、下安装螺栓4与拉压式称重传感器3连接，浮子管上安装有导向套7，导向套7直接安装在储液罐9内壁上，浮子管直接置于储液罐9中液体内。

以上五个实例选择的称重传感器的最大量程均为W₀＝30kg，而储液罐内液体重度γ＝1200kg/m³，储液罐内液体最大高度h＝6m，则根据式(2)可确定液体取样管的半径为

$r=\sqrt{\frac{2}{3}\frac{30}{\mathrm{\π}\×6\×1200}}=0.029\left(m\right)$

即以上五个实例中取液管半径均为30mm，内径为60mm。

Claims (8)

1.一种液位检测装置，其特征在于该装置包括称重传感器、取样管、安装支撑、保护管及导液管，其中称重传感器与取样管相连，取样管外加保护管，保护管通过安装支撑与储液罐壁连接，取样管通过导液管与储液罐中液体连通。

2.如权利要求1所述的一种液位检测装置，其特征在于所述保护管通过安装支撑与储液罐壁连接是与储液罐外壁连接，且保护管底部为开口，导液管一端穿过保护管底部的开口与取样管相连，导液管另一端通过连接器连接到储液罐液体底部，其中软导连接器上安装有阀门。

3.如权利要求1所述的一种液位检测装置，其特征在于所述保护管通过安装支撑与储液罐壁连接是与储液罐外壁连接，导液管选用软虹吸管。

4.如权利要求3所述的一种液位检测装置，其特征在于所述软虹吸管固定在储液罐外壁和安装支撑上。

5.如权利要求1所述的一种液位检测装置，其特征在于所述保护管通过安装支撑与储液罐壁连接是与储液罐内壁连接，保护管底部封闭，其下部侧面开有一小孔，通过此孔，导液管将储液灌中液体与取样管中液体连接在一起。

6.一种液位检测装置，其特征在于该装置包括称重传感器、浮子管及安装支撑，其中称重传感器分别与安装支撑、浮子管相连，安装支撑与储液罐连接。

7.如权利要求6所述的一种液位检测装置，其特征在于当该装置置于储液罐外时，还包括取样管，安装支撑与储液罐连接是与储液罐外壁连接，其中浮子管置于取样管内，取样管底部封闭，其下部侧面开有一小孔，通过此孔，储液罐中液体与取样管中液体相连通，其中导液管上安装有阀门。

8.如权利要求6所述的一种液位检测装置，其特征在于当访装置置于储液罐内时，还包括导向套，安装支撑与储液罐连接是与储液罐内壁连接，导向套套装在浮子管上，导向套与储液罐内壁相连，浮子管置于储液罐中液体内。

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