CN201955128U - 一种磁致伸缩液位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁致伸缩液位计，包括线缆、电子仓、外管、回路导线、波导丝、浮子和阻尼器，所述的浮子包括管体、设有通孔的空心球体、上尼龙环、中尼龙环、下尼龙环、上磁环和下磁环，空心球体密封套装在管体的外侧，上尼龙环、上磁环、中尼龙环、下磁环和下尼龙环从上向下依次嵌在管体的内壁上；所述的上尼龙环、中尼龙环、下尼龙环、上磁环和下磁环均与外管的外壁相触；所述的外管、空心球体和管体均由不导磁不锈钢材料制成。采用本实用新型的技术方案，可以准确测量电流脉冲发生时间和应变脉冲接收时间的时间差，从而准确测量液位值。

Description

一种磁致伸缩液位计

技术领域

本实用新型涉及一种磁致伸缩液位计。

背景技术

当前的磁致伸缩液位计包括电子仓、外管、回路导线、波导丝、内嵌一道磁环的浮子和阻尼器，外管的上部与电子仓连接，电子仓中设置有电流脉冲发生器和应变脉冲检测电路，外管的中部嵌在浮子中，外管的下部内孔中设置有阻尼器，外管的内腔中设置有回路导线和波导丝，回路导线的上端连接应变脉冲检测电路，波导丝的上端连接电流脉冲发生器，回路导线的下端和波导丝的下端连接，并且缠绕在阻尼器的外表面。电子仓内的电流脉冲发生器首先在波导丝上施加一个电流脉冲，电流脉冲同时伴随一个环形磁场，以光速沿波导丝向下传播。当该磁场遇到浮子中的磁环形成的磁场时叠加，波导丝会产生瞬间变形。因此产生一个应变脉冲，该应变脉冲向波导丝的两端传播，当传播到电子仓一端时，被电子仓中的应变脉冲检测电路接收，电流脉冲发生时间和应变脉冲接收时间的时间差乘以应变脉冲的传播速度即为电子仓和浮子之间的距离，因此实现液位的测量。这种液位计的不足之处在于：电子仓内计时电路晶振的温度漂移会引起电流脉冲发生时间和应变脉冲接收时间的时间差测量误差，从而不能准确测量液位值。另外，波导丝材料特性随温度的变化会引起应变脉冲传播速度的变化，因此液位值测量误差较大。

发明内容

技术问题：本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种磁致伸缩液位计，避免磁致伸缩液位计测量时受到温度因素的影响，出现测量误差，确保测量液位值的准确性。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种磁致伸缩液位计，包括线缆、电子仓、外管、回路导线、波导丝、浮子和阻尼器，所述的外管的上部与电子仓连接，电子仓中设置有电流脉冲发生器和应变脉冲检测电路，外管的中部嵌在浮子中，外管的下部内孔中设置有阻尼器，外管的内腔中设置有回路导线和波导丝，回路导线的下端和波导丝的下端连接，并且缠绕在阻尼器的外表面，波导丝的上端连接电流脉冲发生器正极，回路导线的上端连接电流脉冲发生器负极，波导丝上端的线圈套装在应变脉冲检测电路的外侧，所述的浮子包括管体、设有通孔的空心球体、上尼龙环、中尼龙环、下尼龙环、上磁环和下磁环，空心球体密封套装在管体的外侧，上尼龙环、上磁环、中尼龙环、下磁环和下尼龙环从上向下依次嵌在管体的内壁上；所述的上尼龙环、中尼龙环、下尼龙环、上磁环和下磁环均与外管的外壁相触；所述的外管、空心球体和管体均由不导磁不锈钢材料制成。

有益效果：与现有技术相比，采用本实用新型的技术方案，可以准确测量电流脉冲发生时间和应变脉冲接收时间的时间差，从而准确测量液位值。本技术方案的磁致伸缩液位计，在浮子中设置有间隔一定距离的两道磁环。将上磁环和下磁环之间的距离除以实测的上磁环和下磁环之间应变脉冲传输的时间可以得到实际环境下的应变脉冲传播速度，以实际环境下的应变脉冲传播速度取代出厂时标定的应变脉冲传播速度，计算液位高度可以修正环境温度引起的测量误差，克服现有磁致伸缩液位计受温度影响而导致测量误差较大的缺点。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型的纵向剖视图。

图3是本实用新型中的浮子的主视图。

图4是本实用新型中的浮子的纵向剖视图。

图中有：1.线缆，2.电子仓，3.外管，4.回路导线，5.波导丝，6.浮子，7.阻尼器，8.钢管，9.上尼龙环，10.球体，11. 中尼龙环，12.上磁环，13.下磁环，14.下尼龙环。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细的说明。

如图1至图4所示，本实用新型的一种磁致伸缩液位计，包括线缆1、电子仓2、外管3、回路导线4、波导丝5、浮子6和阻尼器7。外管3由不导磁不锈钢材料制成。外管3的上部与电子仓2连接。电子仓2中设置有电流脉冲发生器和应变脉冲检测电路。外管3的中部嵌在浮子6中。浮子6可沿外管3的外壁上下移动。外管3的下部内孔中设置有阻尼器7。该阻尼器7优选采用铝阻尼器。外管3的内腔中设置有回路导线4和波导丝5，回路导线4的下端和波导丝5的下端连接， 并且缠绕在阻尼器7的外表面。波导丝5的上端连接电流脉冲发生器正极，回路导线4的上端连接电流脉冲发生器负极。波导丝5上端的线圈套装在应变脉冲检测电路的外侧。应变脉冲检测电路通过波导丝5上端的线圈来检测应变脉冲。浮子6包括管体8、设有通孔的空心球体10、上尼龙环9、中尼龙环11、下尼龙环14、上磁环13和下磁环12，空心球体10和管体8均由不导磁不锈钢材料制成。空心球体10密封套装在管体8的外侧。空心球体10和管体8的连接处没有空隙。上尼龙环9、上磁环13、中尼龙环11、下磁环12和下尼龙环14从上向下依次嵌在管体8的内壁上。上尼龙环9、中尼龙环11、下尼龙环14、上磁环13和下磁环12均与外管3 的外壁相触。

该结构的磁致伸缩液位计工作时，电子仓2内的电流脉冲发生器首先在波导丝5上施加一个电流脉冲。电流脉冲同时伴随一个环形磁场，以光速沿波导丝5向下传播，首先该磁场会遇到浮子6上的上磁环12，波导丝5产生瞬间变形，因此产生一个应变脉冲。该应变脉冲以固定的超声波波速向波导丝5的两端传波。传播到阻尼器7一端时，应变脉冲被阻尼器7吸收。传播到电子仓2一端时，应变脉冲被电子仓2的应变脉冲检测电路接收。此时电流脉冲发生时间和该应变脉冲接收时间差为                                                

。然后该磁场向下传播，会遇到浮子6的下磁环13，波导丝5同样产生瞬间变形，发生一个应变脉冲。该应变脉冲以固定的超声波波速向波导丝5的两端传波。传播到阻尼器7一端时，应变脉冲被阻尼器7吸收。传播到电子仓2一端时，应变脉冲被电子仓2的应变脉冲检测电路接收。此时电流脉冲发生时间和该应变脉冲接收时间差为。由于电流脉冲所产生的环形磁场是以光速传播的，其传输时间忽略不计，则应变脉冲在浮子6的上磁环12和下磁环13之间的传输时间。因为浮子6中的上磁环12和下磁环13间距为固定值，所以可得应变脉冲在波导丝5中的传播速度

。这个传播速度

是在固定间距

下现场标定的传播速度，因此消除了温度引起的误差，用这个传播速度可以得到浮子6的上磁环12和电子仓2之间的距离

，浮子6的下磁环13和电子仓2之间的距离

。总之，该结构的磁致伸缩液位计，在浮子6中设置有间隔一定距离的两道磁环。将上磁环12和下磁环13之间的距离除以实测的上磁环12和下磁环13之间应变脉冲传输的时间可以得到实际环境下的应变脉冲传播速度，以实际环境下的应变脉冲传播速度取代出厂时标定的应变脉冲传播速度，计算液位高度可以修正环境温度引起的测量误差，克服现有磁致伸缩液位计受温度影响而导致测量误差较大的缺点。

Claims (2)

1.一种磁致伸缩液位计，包括线缆（1）、电子仓（2）、外管（3）、回路导线（4）、波导丝（5）、浮子（6）和阻尼器（7），所述的外管（3）的上部与电子仓（2）连接，电子仓（2）中设置有电流脉冲发生器和应变脉冲检测电路，外管（3）的中部嵌在浮子（6）中，外管（3）的下部内孔中设置有阻尼器（7），外管（3）的内腔中设置有回路导线（4）和波导丝（5），回路导线（4）的下端和波导丝（5）的下端连接，并且缠绕在阻尼器（7）的外表面，波导丝（5） 的上端连接电流脉冲发生器正极，回路导线（4）的上端连接电流脉冲发生器负极，波导丝（5）上端的线圈套装在应变脉冲检测电路的外侧，其特征在于，

所述的浮子（6）包括管体（8）、设有通孔的空心球体（10）、上尼龙环（9）、中尼龙环（11）、下尼龙环（14）、上磁环（13）和下磁环（12），空心球体（10）密封套装在管体（8）的外侧，上尼龙环（9）、上磁环（13）、中尼龙环（11）、下磁环（12）和下尼龙环（14）从上向下依次嵌在管体（8）的内壁上；所述的上尼龙环（9）、中尼龙环（11）、下尼龙环（14）、上磁环（13）和下磁环（12）均与外管（3） 的外壁相触；

所述的外管（3）、空心球体（10）和管体（8）均由不导磁不锈钢材料制成。

2.按照权利要求1所述的磁致伸缩液位计，其特征在于，所述的阻尼器（7）采用铝阻尼器。

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