CN103895985A - 一种微压比测型罐体液位检测装置及检测方法 - Google Patents

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温良
刁建华
付延亮
郝之峰
王新亭
崔国光
刘继峰
张磊
陈健
夏江波
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Jinan Iron and Steel Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种微压比测型罐体液位检测装置及检测方法，装置包括罐体，其特征在于：所述罐体底部外侧面取一基点作为液位零点；还包括测量极和参比极，所述测量极设在基点上方，包括测量极开孔点、微压变压器、隔断球阀、疏通球阀与测压管路；所述参比极设在测量极开孔点正上方，包括参比极开孔点、微压变送器、隔断球阀、疏通球阀与测压管路。本发明的主要原理是利用液体压强与高度的关系P=ρgh，通过测量罐体内某一点的压强测算出该点距离液面的高度，从而推算出罐体内的实际液位。该检测装置不仅可以有效避免介质腐蚀、蒸汽、高温的干扰，而且维护简单、使用寿命长、检测精度高。

Description

一种微压比测型罐体液位检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及一种微压比测型罐体液位检测装置及检测方法。
背景技术
在工业生产过程中，经常需要对储存罐内高温液体、蒸汽及许多强腐蚀性液体的液位进行实时检测，以实现良好的过程控制效果，达到节能降耗的目的。常规的液位检测设备有接触式和非接触式两种，接触式主要有浮球型、翻板型以及缆绳型几种，非接触式主要以超声波和雷达波等为主。它们都必须直接安装在罐体的顶部或正上方，长期置于高温、蒸汽或强腐蚀的介质环境中，一方面在线维护困难、使用寿命大为降低，另一方面检测受介质工况影响大、检测精度低。这些缺陷对检测精度要求高、过程控制关键的检测点来说是致命的，轻则影响生产，重则造成重大生产事故和恶性安全事故。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种微压比测型罐体液位检测装置及检测方法，不仅可以有效避免介质腐蚀、蒸汽、高温的干扰，而且维护简单、使用寿命长、检测精度高。
为解决上述技术问题本发明采用的技术方案是：一种微压比测型罐体液位检测装置，包括罐体，其特征在于：所述罐体底部外侧面取一基点作为液位零点；还包括测量极和参比极，所述测量极设在基点上方，包括测量极开孔点、微压变压器、隔断球阀、疏通球阀与测压管路；所述参比极设在测量极开孔点正上方，包括参比极开孔点、微压变送器、隔断球阀、疏通球阀与测压管路；其中：微压变送器，用于压力值的检测；隔断球阀，用于隔断变送器与测量介质，实现检测元件的在线更换；疏通球阀，用于实现测量管路的疏通。
所述参比极和测量极垂直安装在罐体的外侧。
所述测量极位于基点上方300～500mm处，目的是避免沉积物堵塞测量极测压管路，影响测量。
所述参比极与测量极两开孔点的中心距离为1000mm。
所述测量极与参比极的测压管路与罐体采用机械开孔、特种焊接的方式连接，且必须进行压力试验和泄漏性试验，必要时还得做探伤处理，各项试验必须合格。
所述测量极、参比极的球阀与测压管路为不锈钢、抗腐蚀、耐高温的特种钢制品。
本发明所述微压比测型罐体液位检测装置的检测方法，具有如下步骤：
（1）在测量极处取一测量点B、在参比极处取一参比点A，利用微压变送器测得实际液位点与参比点A间的压差P、测量点B与参比点A间的压差ΔP；
（2）测得测量点B至参比点A的高度h、基点至测量点B的高度HB；
（3）利用液体压强计算公式P=ρgh，推导出液位公式：H=                                                
Figure 217602DEST_PATH_IMAGE001
 *h+ HB，从而计算得出实际液位高度H。
本发明的主要原理是利用液体压强与高度的关系P=ρgh，通过测量罐体内某一点的压强测算出该点距离液面的高度，从而推算出罐体内的实际液位。
当h=1000mm时，推导出液位公式H= 
Figure 969657DEST_PATH_IMAGE001
 + HB，其中ΔP、HB为已知量，只有当介质不同、密度变化时，才需对修正压差ΔP进行调整。可以将参比点B与测量点A间的压强差值引入PLC来实现对ΔP的自动实时修正，以自动适应各种不同的介质。此时，可方便、快捷的计算出罐体内待测介质的实际液位，实现微压比测法测量罐体液位的功能。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）采用应用成熟、可靠性高的相对型的智能微压变送器，实现压力值的精准检测；
（2）检测元件安装在罐体的侧壁外侧，可有效避免与待测介质接触，有利于提高设备的使用寿命；
（3）安装有隔离球阀和疏通球阀，可实现变送器的在线更换与疏通，系统可再生能力强；
（4）该装置结构简单，可靠性强，检测准确度高，维护方便，使用寿命长；
（5）适用范围广泛，不受待测介质的限制，可用于其他液位检测受限的各种场合，可实现对高温、多蒸汽、腐蚀性介质的测量。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
图中：1为罐体，2为基点，3为测量极，4为参比极，5为测量极开孔点，6为测量极测压管路，7为测量极隔离球阀，8为测量极疏通球阀，9为测量极微压变送器，10为参比极开孔点，11为参比极测压管路，12为参比极隔离球阀，13为参比极疏通球阀，14为参比极微压变送器，15为实际液位。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
如图所示，一种微压比测型罐体液位检测装置，包括罐体1，其特征在于：所述罐体1底部外侧取一基点2作为液位零点；还包括测量极3和参比极4，所述测量极3设在基点2上方，包括测量极开孔点5、微压变压器6、隔断球阀7、疏通球阀8与测压管路9；所述参比极4设在测量极开孔点5正上方，包括参比极开孔点10、微压变送器11、隔断球阀12、疏通球阀13与测压管路14；其中：微压变送器6、11，用于压力值的检测；隔断球阀7、12，用于隔断变送器与测量介质，实现检测元件的在线更换；疏通球阀8、13，用于实现测量管路的疏通。
所述测量极3和参比极4垂直安装在罐体1的外侧。
所述测量极3位于基点2上方300～500mm处，目的是避免沉积物堵塞测量极测压管路9，影响测量。
所述参比极4与测量极3两开孔点的中心距离为1000mm。
所述测量极3与参比极4的测压管路9、14与罐体1采用机械开孔、特种焊接的方式连接，且必须进行压力试验和泄漏性试验，必要时还得做探伤处理，各项试验必须合格。
所述测量极3、参比极4的隔断球阀7、12、疏通球阀8、13与测压管路9、14为不锈钢、抗腐蚀、耐高温的特种钢制品。
采用上述微压比测型罐体液位检测装置对罐体内液位进行检测时，具体检测步骤包括：
（1）在测量极处取一测量点B、在参比极处取一参比点A，利用微压变送器测得实际液位点与参比点A的压差P、测量点B与参比点A间的压差ΔP；
（2）测得测量点B至参比点A的高度h、基点至测量点B的高度HB；
（3）利用液体压强计算公式P=ρgh，推导出液位公式：H= 
Figure 729803DEST_PATH_IMAGE001
 *h+ HB，从而计算得出实际液位高度H。
当测量点B与参比点A之间的高度h=1000mm时，推导出实际液位公式：
H=  + HB。

Claims (8)

1.一种微压比测型罐体液位检测装置，包括罐体，其特征在于：所述罐体底部外侧面取一基点作为液位零点；还包括测量极和参比极，所述测量极设在基点上方，包括测量极开孔点、微压变压器、隔断球阀、疏通球阀与测压管路；所述参比极设在测量极开孔点正上方，包括参比极开孔点、微压变送器、隔断球阀、疏通球阀与测压管路；其中：微压变送器，用于压力值的检测；隔断球阀，用于隔断变送器与测量介质，实现检测元件的在线更换；疏通球阀，用于实现测量管路的疏通。
2.根据权利要求1所述的微压比测型罐体液位检测装置，其特征在于：所述测量极和参比极垂直安装在罐体外侧。
3.根据权利要求1或2所述的微压比测型罐体液位检测装置，其特征在于：所述测量极位于基点上方300～500mm处。
4.根据权利要求1或2所述的微压比测型罐体液位检测装置，其特征在于：所述参比极与测量极两开孔点的中心距离为1000mm。
5.根据权利要求1或2所述的微压比侧型罐体液位检测装置，其特征在于：所述测量极与参比极的测压管路与罐体采用机械开孔、特种焊接的方式连接。
6.根据权利要求1或2所述的微压比测型罐体液位检测装置，其特征在于：所述测量极和参比极的球阀与测压管路采用特种钢制品。
7.一种微压比测型罐体液位检测方法，应用如权利要求1所述的微压比测型罐体液位检测装置，其特征在于：该检测方法具有如下步骤：
（1）在测量极处取一测量点B、在参比极处取一参比点A，利用微压变送器测得实际液位点与参比点A间的压差P、测量点B与参比点A间的压差ΔP；
（2）测得测量点B至参比点A的高度h、基点至测量点B的高度HB；
（3）利用液体压强计算公式P=ρgh，推出液位公式：H=                                                
Figure 280392DEST_PATH_IMAGE001
 *h+ HB，从而计算得出实际液位高度H。
8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于：所述测量点B至参比点A的高度h设置为1000mm，实际液位高度为：H= 
Figure 886954DEST_PATH_IMAGE001
 + HB。
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