CN101201340A - 磁悬浮式高温蒸汽湿度、高压水位、介质密度多用测量仪 - Google Patents
磁悬浮式高温蒸汽湿度、高压水位、介质密度多用测量仪 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于测量仪器技术领域，涉及一种磁悬浮式高温蒸汽湿度、高压水位、介质密度多用测量仪，其根据磁悬浮原理，利用外磁钢和内磁钢之间的磁场力使介质室中的测量筒及与其联接的其他部件处于自由悬浮状态，当介质室中充入高温蒸汽、高压水或者其他介质等待测物质时，利用重力传感器检测重力的变化，得到待测物质对介质室中的测量筒及与其联接的其他部件产生的浮力，进而可以通过计算得到介质室中待测物质的相关量。本发明介质室中的部件依靠磁场力的作用始终处于自由悬浮状态，只承受重力和浮力的作用，因而测量精度高，可应用于高温蒸汽的湿度、高压水位或者其它介质密度的检测。
Description
技术领域
本发明属于测量仪器技术领域，涉及一种可以检测高温蒸汽湿度、高压水位和其它介质密度的多功能测量仪器。
背景技术
2006年9月27日中国专利公报公布了一种差力式磁悬浮水位计(公开号CN1837759)，其利用外磁钢形成的磁场与内磁钢形成的磁场之间的相互作用使测量锤稳定悬浮于容筒中，通过检测测量锤所受的浮力来测量水位，只具有测量水位的功能；目前对高温蒸汽的湿度的测量是通过对蒸汽进行采样，并对样品中含有的水分进行质量和体积的测量经计算得到的；而其它介质的密度通过测量该介质的体积和重量并进行计算得到。到目前为止，还未见有既可以测量高温蒸汽湿度、又可测量高压水位和其它介质密度的多功能测量仪器。
发明内容
针对现有技术高压水位、高温蒸汽的湿度和其他介质只能通过不同仪器或手段测量的问题，本发明提供一种磁悬浮式高温蒸汽湿度、高压水位、介质密度多用测量仪，根据磁悬浮原理，利用外磁钢和内磁钢之间的磁场力使介质室中的测量筒及与其联接的其他部件处于自由悬浮状态，当介质室中充入高温蒸汽、高压水或者其他介质等待测物质时，通过重力传感器检测出的重力的变化，得到待测物质对介质室中的测量筒及与其联接的其他部件产生的浮力，进而可以通过计算得到介质室中待测物质的相关量，如高温蒸汽的湿度、高压水位或者其它介质的密度。
本发明包括重力传感器，重力传感器固定支架，外磁钢，外磁钢固定支架，介质室，测量筒，内磁钢，内磁钢护套管，重力传感器固定在重力传感器固定支架的上端，重力传感器固定支架的下端与介质室固定连接；外磁钢固定在外磁钢固定支架上，重力传感器的测量端与外磁钢固定支架固定连接；测量筒和内磁钢护套管置于介质室内，测量筒上端与内磁钢护套管固定连接，内磁钢置于内磁钢护套管内；内磁钢与外磁钢形成相斥的磁场。内磁钢与外磁钢之间形成的磁场力使介质室内的部件(内磁钢、内磁钢护套管、测量筒及连接内磁钢护套管和测量筒的连接杆)自由地悬浮于介质室内。
在介质室未充入待测物质时，重力传感器测得的结果是外磁钢固定支架、外磁钢、测量筒、内磁钢护套管、内磁钢、连接测量筒与内磁钢护套管的连接杆及固定外磁钢的连接件重量的总和，即原始重力；在介质室充入待测物质时，待测物质对测量筒及与其相联接的部件产生向上的浮力，此时重力传感器测量输出的结果是原始重力与待测物质对测量筒及与其相联接的部件产生的浮力的差值。通过对该差值的计算可以得到待测物质的相关量，如高温蒸汽的湿度、高压水位或者其它介质的密度。
有益效果：本发明根据磁悬浮原理，利用外磁钢和内磁钢之间的磁场力使介质室中的部件处于自由悬浮状态，当介质室中充入高温蒸汽、高压水或者其他介质等待测物质时，利用重力传感器检测重力的变化，得到待测物质对介质室中的部件产生的浮力，进而可以通过计算得到介质室中待测物质的相关量。由于介质室中的测量筒及与其相联接的部件在磁场力的作用下始终处于自由悬浮状态(不与周边的任何部件接触)，只承受重力和浮力的作用，因而测量精度高，本发明可应用于高温蒸汽的湿度、高压水位或者其它介质密度的检测。
附图说明
图1为本发明结构示意图，也是摘要附图。图中2为重力传感器固定端，3重力传感器，4重力传感器测量端，5外磁钢固定支架，6横管，7内磁钢护套管，8内磁钢，10外磁钢，11重力传感器固定支架，12筒体，13介质室，14测量筒，15下连管，16上连管，17竖管，18连接杆，19重力传感器固定支架的第一段，20重力传感器固定支架的第二段，21重力传感器固定支架的第三段，22重力传感器固定支架的第四段，23重力传感器固定支架的第五段，24外磁钢固定支架的第一段，25外磁钢固定支架的第二段，26外磁钢固定支架的第三段。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，重力传感器固定支架11包括五段，其中第一段19和第五段23与筒体12的轴线垂直，第二段20和第四段22平行于筒体12的轴线，第三段21与筒体12的轴线垂直。重力传感器固定端2采用螺栓固定安装在重力传感器固定支架11的第三段21中央。
外磁钢固定支架5包括三段，其中第一段24与第三段26长度相等且与筒体12的轴线平行，第二段25与筒体12的轴线垂直，重力传感器测量端4用螺栓固定联接在外磁钢固定支架的第二段25的中央。
外磁钢10由两块磁钢组成，每块磁钢由相互垂直的两段长方体磁钢构成；外磁钢通过螺栓固定安装在外磁钢固定支架5的第一段24和第三段26上。
介质室13是由筒体12、竖管17和横管6构成的封闭腔体，筒体12的上端通过竖管17与横管6相通。所述筒体12为圆筒形，筒体12侧壁的上部分和下部分有与容器相通的上连管15和下连管16。筒体12的上表面中央有圆孔，竖管17的下端在圆孔处与筒体12焊接。横管6为圆筒形，其两端采用半球形的壳体封闭，这种形状结构可以使横管6能够承受较大的压力而不至于破裂或变形。横管6的侧壁上加工一圆孔，在该圆孔处与竖管17的上端焊接。
重力传感器固定支架11的第一段19和第五段23通过螺栓固定在筒体12的上端。
测量筒14位于筒体12内，其上端通过连接杆18与内磁钢护套管7固定联接。
内磁钢护套管7为圆筒形，其两端由半球形的壳体封闭；这种与横管6相同的形状结构使其与横管6同样可以承受较大的压力而不至于破裂或变形，并且由于内磁钢护套管7位于横管6内，相同的形状结构使两者之间间隙的尺寸均匀，使内磁钢护套管7不易与横管6的内壁相接触，进一步提高了本发明性能的稳定性。
内磁钢8置于内磁钢护套管7之中，呈圆柱形，其两端呈半球形。采用这种形状，使其能够稳固的安装在内磁钢护套管7内。
内磁钢8的靠近重力传感器3的一侧与外磁钢10平行于筒体12轴线的一段上端同极性；内磁钢8的靠近连接杆18的一侧与外磁钢10垂直于筒体12轴线的一段的上端同极性；外磁钢10垂直于筒体12轴线一段的下端与内磁钢8的靠近重力传感器3的一侧同极性。
在介质室13中未充入待测物质时，重力传感器3输出的测量结果为原始重力(包括外磁钢固定支架5、外磁钢10、固定外磁钢10的螺栓、测量筒14、连接杆18、内磁钢护套管7及内磁钢8重力的总和)。
当高温蒸汽充满介质室13时，高温蒸汽对测量筒14及连接杆18、内磁钢护套管7产生向上的浮力。此时重力传感器3输出的测量结果为原始重力与浮力的差值，该差值与高温蒸汽的湿度有关，湿度越大，则浮力越大，该差值越小；反之湿度越小，浮力就越小，该差值越大。根据该差值和测量筒14、连接杆18及内磁钢护套管7的体积就可以计算出高温蒸汽的湿度。
当介质室13充入的介质为高压水时，高压水对测量筒14产生向上的浮力，浮力的大小只与测量筒14侵入水中的深度有关。此时重力传感器3输出的测量结果为原始重力与水对测量筒14产生的浮力的差值。根据该差值和介质室13与测量筒14在同一平面的面积就可以计算出水位，实现水位的测量。
与测量高温蒸汽湿度的原理相同，本发明同样可以测量其它介质的密度。
Claims (6)
1.一种磁悬浮式高温蒸汽湿度、高压水位、介质密度多用测量仪，其特征在于包括重力传感器，重力传感器固定支架，外磁钢，外磁钢固定支架，介质室，测量筒，内磁钢，内磁钢护套管；重力传感器固定在重力传感器固定支架的上端，重力传感器固定支架的下端与介质室固定连接；外磁钢固定在外磁钢固定支架上，重力传感器的测量端与外磁钢固定支架固定连接；测量筒和内磁钢护套管置于介质室内，介质室与容器相通；测量筒上端与内磁钢护套管固定连接，内磁钢置于内磁钢护套管内；内磁钢与外磁钢形成相斥的磁场。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮式高温蒸汽湿度、高压水位、介质密度多用测量仪，其特征在于介质室13是由筒体12、竖管17和横管6构成的封闭腔体，筒体12的上端通过竖管17与横管6相通。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮式高温蒸汽湿度、高压水位、介质密度多用测量仪，其特征在于横管6为圆筒形，其两端采用半球形的壳体封闭。
4.根据权利要求1、2或3任意一项权利要求所述的磁悬浮式高温蒸汽湿度、高压水位、介质密度多用测量仪，其特征在于内磁钢护套管7为圆筒形，其两端由半球形的壳体封闭。
5.根据权利要求4所述的磁悬浮式高温蒸汽湿度、高压水位、介质密度多用测量仪，其特征在于内磁钢8呈圆柱形，其两端呈半球形。
6.根据权利要求1所述的磁悬浮式高温蒸汽湿度、高压水位、介质密度多用测量仪，其特征在于内磁钢(8)的靠近重力传感器(3)的一侧与外磁钢(10)平行于筒体(12)轴线的一段上端同极性；内磁钢(8)的靠近连接杆(18)的一侧与外磁钢(10)垂直于筒体(12)轴线的一段的上端同极性；外磁钢(10)垂直于筒体(12)轴线一段的下端与内磁钢(8)的靠近重力传感器(3)的一侧同极性。
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|---|---|---|---|---|
| CN107515276A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-12-26 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空气检测装置及其方法 |
| CN108489857A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-09-04 | 赵静 | 一种管道保护层密度监测方法 |
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2006
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| CN107515276B (zh) * | 2017-07-28 | 2020-05-05 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空气检测装置及其方法 |
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| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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