CN104568071A - 一种可自校正的磁致伸缩液位计以及液位测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自校正的磁致伸缩液位计，包括：传感器，还包括：至少两个磁性感应元件，其中，所述传感器具有测杆、电路、波导丝和至少两个磁性浮子，所述测杆放置于被检测液体中，所述磁性感应元件设置于所述测杆的预设位置，在所述磁性浮子与其高度相等时，发出信号，所述电路接收所述信号，并接收在所述波导丝上的扭转波脉冲，并根据所述信号对利用所述扭转波脉冲定位的所述磁性浮子的位置进行校正。除此之外，发明还公开了一种液位测量方法，应用于上述所述的可自校正的磁致伸缩液位计，可自动校正液位，节省了人力资源成。

Description

一种可自校正的磁致伸缩液位计以及液位测量方法

技术领域

本发明涉及磁传感器领域，特别是涉及一种可自校正的磁致伸缩液位计以及液位测量方法。

背景技术

传统的磁致伸缩液位计用于计量加油站卧罐内油品液位及罐内水位，罐内油位及水位的位置分别靠带磁铁的液面浮子和带磁铁的界面浮子测得。但是，目前传统的磁致伸缩液位仪存在的问题：由于油罐内有过多的杂质和铁屑，一旦铁屑吸附在浮球上或者杂质落在浮球上则会对浮球的重量造成影响，浮球在液面中浮起的尺寸会受到影响。这种情况下会造成在某个特定的位置液位仪浮球重量变化后测得的同一点的高度值有所改变；对于某些波导丝，随着环境的变化及使用年限的增加可能会出现机械波在波导丝上传输的速率改变的情况。

现有技术中的解决方法是：当出现油高不准的时候，工作人员到现场排除原因，已确定是浮球增重还是机械波在波导丝上的传输速率改变引起的，如果是前者，需要对浮球进行清洗再对液位仪进行零点标定，若是后者，需要在现场手工标定。但是不可避免的增加了人力成本，降低经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种可自校正的磁致伸缩液位计以及液位测量方法，可自动校正液位的高度，不需要增加人力成本，产生了经济效益。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种可自校正的磁致伸缩液位计，包括：传感器，还包括：至少两个磁性感应元件，其中，所述传感器具有测杆、电路、波导丝和至少两个磁性浮子，所述测杆放置于被检测液体中，所述磁性感应元件设置于所述测杆的预设位置，在所述磁性浮子与其高度相等时，发出信号，所述电路接收所述信号，并接收在所述波导丝上的扭转波脉冲，并根据所述信号对利用所述扭转波脉冲定位的所述磁性浮子的位置进行校正。

优选的，所述可自校正的磁致伸缩液位计还包括控制台，所述控制台与所述传感器连接，用于存储和处理所述电路接收到的所述信号和所述扭转波脉冲。

优选的，所述控制台记录所述磁性浮子与所述磁性感应元件的高度相等时的液位读数H2，并与所述磁性浮子到达所述磁性感应元件的高度相等时的历史液位读数H1作比较，如果H2与H1的差值超过预设值，则所述控制台将所述磁性浮子与所述磁性感应元件的高度相等时的液位读数补偿为H1，否则，记录当前的液位读数H2。

优选的，所述控制台记录所述磁性感应元件之间的初始间距，并根据所述信号测量当前的所述扭转波脉冲在所述磁性感应元件之间的传输速率K，如果当前的所述传输速率K与历史的传输速率的差值达到预定值时，所述控制台自动校正传输速率为当前的所述传输速率K，否则，所述控制台使用所述历史的传输速率。

除此之外，本发明实施例还提供了一种液位测量方法，应用于上述任一项所述的可自校正的磁致伸缩液位计，包括：

给波导丝激励脉冲电流；

将可自校正的磁致伸缩液位计放置在被检测液体的预设位置；

测量磁性浮子到达磁性感应元件的标定液位高度；

如果所述标定液位高度不准确，则进行校正；

测量液位高度。

优选的，所述如果所述标定液位高度不准确，则进行校正，还包括以下步骤：

将所述标定液位高度与历史标定液位高度作比较；

如果所述标定液位高度与所述标定历史液位高度的差值超过预设值，则所述标定液位高度不准确，将所述标定液位高度补偿为所述历史标定液位高度，否则，所述标定液位高度值准确。

优选的，所述如果所述标定液位高度不准确，则进行校正，还包括以下步骤：

计算所述脉冲电流在所述波导丝周围产生的磁场，与所述磁性浮子相互作用产生的扭矩波脉冲，沿所述波导丝传播的传输速率；

如果所述传输速率与历史传输速率的差值超过预定值，则所述传输速度不准确，校正为所述历史传输速度，否则，所述传输速度准确。

本发明实施例所提供的可自校正的磁致伸缩液位计以及液位测量方法，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明实施例所提供的可自校正的磁致伸缩液位计，包括：传感器，还包括：至少两个磁性感应元件，其中，所述传感器具有测杆、电路、波导丝和至少两个磁性浮子，所述测杆放置于被检测液体中，所述磁性感应元件设置于所述测杆的预设位置，在所述磁性浮子与其高度相等时，发出信号，所述电路接收所述信号，并接收在所述波导丝上的扭转波脉冲，并根据所述信号对利用所述扭转波脉冲定位的所述磁性浮子的位置进行校正。

所述可自校正的磁致伸缩液位计，在检测被检测液体的液位时，所述磁性浮子沿着所述测杆移动，在运动到与所述磁性感应元件相等的高度时，所述磁性感应元件发出信号。由于所述磁性感应元件是被固定在所述测杆上，所述电路通过接受所述信号和所述扭转波脉冲，并根据所述信号和所述扭转波脉冲，精确计量所述磁性浮子到达所述磁性感应元件处的液位高度。由于所述磁性感应元件是固定在所述测杆上的，如果所述磁性浮子经过所述磁性感应元件时，得到的液位读数与历史读数相比不准确，可以根据所述信号进行校正，则最后测得的液位是准确的。由于在液位不准时，所述可自校正的磁致伸缩液位计可以进行自动校正，无需进行人工校正，减少了人力资源成本，产生了经济效益。

综上所述，本发明实施例提供的可自校正的磁致伸缩液位计以及液位测量方法，可实现对液位的自动校正，减少了人力成本的浪费，增加了经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的可自校正的磁致伸缩液位计的一种具体实施方式的示意图；

图2为本发明实施例所提供的液位测量方法的一种具体实施方式的流程示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，现有技术中的磁致伸缩液位计，在出现液位不准的情况时，需要工作人员的现场进行判定和标定，浪费了人力成本，效率低。

基于此，本发明实施例提供了一种可自校正的磁致伸缩液位计，包括：传感器，还包括：至少两个磁性感应元件，其中，所述传感器具有测杆、电路、波导丝和至少两个磁性浮子，所述测杆放置于被检测液体中，所述磁性感应元件设置于所述测杆的预设位置，在所述磁性浮子与其高度相等时，发出信号，所述电路接收所述信号，并接收在所述波导丝上的扭转波脉冲，并根据所述信号对利用所述扭转波脉冲定位的所述磁性浮子的位置进行校正。

除此之外，本发明实施例还提供了一种液位测量方法，应用于上述任一项所述的可自校正的磁致伸缩液位计，包括：

给波导丝激励脉冲电流；

将可自校正的磁致伸缩液位计放置在被检测液体的预设位置；

测量磁性浮子到达磁性感应元件的标定液位高度；

如果所述标定液位高度不准确，则进行校正；

测量液位高度。

综上所述，本发明实施例提供的可自校正的磁致伸缩液位计以及液位测量方法，通过在所述传感器内的固定位置上安装所述磁性感应元件，在所述磁性浮子运动到与所述磁性感应元件的高度相等时，发出信号；所述电路在所述波导丝产生的扭矩波脉冲，所述电路接收所述信号和所述扭转脉冲波，并根据所述信号和所述扭转波脉冲，精确计量所述磁性浮子到达所述磁性感应元件处的液位高度。由于所述磁性感应元件是固定在所述测杆上的，如果所述磁性浮子经过所述磁性感应元件时，得到的液位读数不准确，可以根据历史的读数进行校正，则最后测得的液位是准确的。由于在液位不准时，可以进行自动校正，无需进行人工校正，减少了人力资源成本，产生了经济效益。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

如参考图1，图1为本发明实施例所提供的可自校正的磁致伸缩液位计的一种具体实施方式的示意图。

在一种具体实施方式中，所述可自校正的磁致伸缩液位计，包括：传感器100，还包括：至少两个磁性感应元件200，其中，所述传感器100具有测杆110、电路120、波导丝130和至少两个磁性浮子140，所述测杆110放置于被检测液体中，所述磁性感应元件200设置于所述测杆110的预设位置，在所述磁性浮子120与其高度相等时，发出信号，所述电路120接收所述信号，并接收在所述波导丝130上的扭转波脉冲，并根据所述信号对利用所述扭转波脉冲定位的所述磁性浮子140的位置进行校正。

优选的，所述可自校正的磁致伸缩液位计还包括控制台，所述控制台与所述传感器100连接，用于存储和处理所述电路120接收到的所述信号和所述扭转波脉冲。所述可自校正的磁致伸缩液位计还包括所述控制台，所述控制台用于存储、处理测量过程中的数据，可以清除测试数据，进行异常判断，保证控制台内的初始值为正常使用时的值。需要说明的是，所述控制台内还可以预设界面，本发明对所述控制台不做具体限定，只要能够存储和处理所述电路120接收到的信号和所述扭转波脉冲，计算得到当前的液位读数，以及在液位不准时能够进行校正即可。

在上述实施例的基础上，在本发明的一种具体实施方式中，所述控制台记录所述磁性浮子140与所述磁性感应元件200的高度相等时的液位读数H2，并与所述磁性浮子140到达所述磁性感应元件200的高度相等时的历史液位读数H1作比较，如果H2与H1的差值超过预设值，则所述控制台将所述磁性浮子140与所述磁性感应元件200的高度相等时的液位读数补偿为H1，否则，记录当前的液位读数H2。所述预设值时，是预先设定的所述磁性浮子140与达所述磁性感应元件200高度相等时的液位读数，系统可以允许的误差范围，在H2与H1的差值超过所述预设值时，说明此时测量得到的液位读数是不准的。由于在使用过程中，所述磁性浮子140的比重发生改变引起的。需要说明的是，所述H2和H1可以是所述磁性浮子与同一个所述磁性感应元件的高度相等时的读数，也可以是所述磁性浮子与多个所述磁性浮子的高度相等时的读数列表，本发明对所述预设值以及所述液位值补偿方式不做具体限定，只要能够获得比较准确的液位值即可。

在上述实施例的基础上，在本发明的一种具体实施方式中，所述控制台记录所述磁性感应元件200之间的初始间距，并根据所述信号测量当前的所述扭转波脉冲在所述磁性感应元件200之间的传输速率K，如果当前的所述传输速率K与历史的传输速率的差值达到预定值时，所述控制台自动校正传输速率为当前的所述传输速率K，否则，所述控制台使用所述历史的传输速率。例如，在所述磁性感应元件200的个数为两个时，所述控制台记录两个所述磁性感应元件200的初始间距S1,所述磁性浮子120到达第一个所述磁性感应元件200的高度相等时的液位读数H11，所述磁性浮子120到达第二个所述磁性感应元件200的高度时，液位读数H22，H11、H22的数值依靠所述磁性浮子在所述波导丝上产生的扭转波脉冲的传输速度K与传输时间T的乘积测得。液位仪使用一定时间后，传输速率K可能会发生变化，这样会对计量产生影响。因此当液位仪使用一段时间后，就会测得所述扭转波脉冲在两个所述磁性感应元件200之间的当前传输时间T1计算出当前传输速度K1值，如果K1值和初始值K变化比较大，超出预定值，所述控制台中将K值补偿为K1，这样可以保证所测两个所述磁性感应元件之间的距离仍未S1。在所述磁性感应元件的个数多于两个时，对所述扭转波脉冲在所述波导丝130的传播速度的校正方式，依照上述在所述磁性感应元件200的个数为两个时的校正方式类推。只要所述扭转波脉冲的传输速度测量正确，那么最后测得的液位的准确度就会更高。需要说明的是，本发明对所述预定值以及具体的传输速率的校正不做具体限定，对所述磁性感应元件200之间的间距不做具体限定，但必须在不同高度。

除此之外，本发明实施例还提供了一种液位测量方法，应用于上述所述的可自校正的磁致伸缩液位计，包括：

S201，给波导丝激励脉冲电流；

S202，将可自校正的磁致伸缩液位计放置在被检测液体的预设位置；

S203，测量磁性浮子到达磁性感应元件的标定液位高度；

S204，如果所述标定液位高度不准确，则S205，进行校正；

S206，测量液位高度。

优选的，所述S204，如果所述标定液位高度不准确，则S205，进行校正，还包括以下步骤：

将所述标定液位高度与历史标定液位高度作比较；

如果所述标定液位高度与所述标定历史液位高度的差值超过预设值，则所述标定液位高度不准确，将所述标定液位高度补偿为所述历史标定液位高度，否则，所述标定液位高度值准确。

由于在多次测量过程中，所述磁性浮子的比重可能发生变化，而导致最终测量得到的液位不准确，因此在测量前要对所述磁性浮子到达所述磁性感应元件的液位进行校正。需要说明的是，上述只是一种具体的校正方法，所述预设值是允许的误差，本发明对所述预设值和所述校正方法均不作具体限定。

在上述实施例的基础上，在本发明的一种具体实施方式中，所述S204，如果所述标定液位高度不准确，则S205，进行校正，还包括以下步骤：

计算所述脉冲电流在所述波导丝周围产生的磁场，与所述磁性浮子相互作用产生的扭矩波脉冲，沿所述波导丝传播的传输速率；

如果所述传输速率与历史传输速率的差值超过预定值，则所述传输速度不准确，校正为所述历史传输速度，否则，所述传输速度准确。

由于在多次测量过程中，所述波导丝由于老化或者被腐蚀等原因，所述扭转波脉冲在所述波导丝的传输速率会发生改变。所述预定值，则是所述允许的所述传输速率的改变的范围。在所述波导丝的传输速率发生改变，并且超过允许的误差范围是，需要对其进行校正。需要说明的是，上述是一种具体的校正方式，本发明对所述预定值和所述传输速率的校正方式不做具体限定，而在液位不准时，可能是所述磁性浮子的比重发生变化引起的，也可能是所述波导丝传输速率变化的，还有可能是二者共同引起的，需要分别进行校正。

综上可知，本发明实施例提供的可自校正的磁致伸缩液位计以及所述液位测量方法，通过在测量液位之前，测量所述磁性浮子到达所述磁性感应元件的高度的液位，判断当前的测量是否准确，如果不准确，则进行校正，使得最后测得的液位时准确的。所述可自校正的磁致伸缩液位计以及所述液位测量方法，由于可以在液位不准时可以自动进行校正，减少了人力资源的浪费，产生了经济效益。

以上对本发明所提供的可自校正的磁致伸缩液位计以及液位测量方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种可自校正的磁致伸缩液位计，包括：传感器，其特征在于，还包括：至少两个磁性感应元件，其中，所述传感器具有测杆、电路、波导丝和至少两个磁性浮子，所述测杆放置于被检测液体中，所述磁性感应元件设置于所述测杆的预设位置，在所述磁性浮子与其高度相等时，发出信号，所述电路接收所述信号，并接收在所述波导丝上的扭转波脉冲，并根据所述信号对利用所述扭转波脉冲定位的所述磁性浮子的位置进行校正。

2.如权利要求1所述的可自校正的磁致伸缩液位计，其特征在于，所述可自校正的磁致伸缩液位计还包括控制台，所述控制台与所述传感器连接，用于存储和处理所述电路接收到的所述信号和所述扭转波脉冲。

3.如权利要求2所述的可自校正的磁致伸缩液位计，其特征在于，所述控制台记录所述磁性浮子与所述磁性感应元件的高度相等时的液位读数H2，并与所述磁性浮子到达所述磁性感应元件的高度相等时的历史液位读数H1作比较，如果H2与H1的差值超过预设值，则所述控制台将所述磁性浮子与所述磁性感应元件的高度相等时的液位读数补偿为H1，否则，记录当前的液位读数H2。

4.如权利要求2或3所述的可自校正的磁致伸缩液位计，其特征在于，所述控制台记录所述磁性感应元件之间的初始间距，并根据所述信号测量当前的所述扭转波脉冲在所述磁性感应元件之间的传输速率K，如果当前的所述传输速率K与历史的传输速率的差值达到预定值时，所述控制台自动校正传输速率为当前的所述传输速率K，否则，所述控制台使用所述历史的传输速率。

5.一种液位测量方法，应用于如权利要求1-4任一项所述的可自校正的磁致伸缩液位计，其特征在于，包括：

给波导丝激励脉冲电流；

将可自校正的磁致伸缩液位计放置在被检测液体的预设位置；

测量磁性浮子到达磁性感应元件的标定液位高度；

如果所述标定液位高度不准确，则进行校正；

测量液位高度。

6.如权利要求5所述的液位测量方法，其特征在于，所述如果所述标定液位高度不准确，则进行校正，还包括以下步骤：

将所述标定液位高度与历史标定液位高度作比较；

如果所述标定液位高度与所述标定历史液位高度的差值超过预设值，则所述标定液位高度不准确，将所述标定液位高度补偿为所述历史标定液位高度，否则，所述标定液位高度值准确。

7.如权利要求5或6所述的液位测量方法，其特征在于，所述如果所述标定液位高度不准确，则进行校正，还包括以下步骤：

计算所述脉冲电流在所述波导丝周围产生的磁场，与所述磁性浮子相互作用产生的扭矩波脉冲，沿所述波导丝传播的传输速率；

如果所述传输速率与历史传输速率的差值超过预定值，则所述传输速度不准确，校正为所述历史传输速度，否则，所述传输速度准确。