CN105115571A - 磁悬浮液位测量装置及利用该装置的测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了磁悬浮液位测量装置及利用该装置测量方法，包括磁悬浮液位传感器、不锈钢丝拉绳、拉绳导管、磁浮筒、不锈钢导筒和导管滑轮。系着不锈钢拉绳的强磁重锤，投入到垂直水平面固定在容器内的导管中，强磁重锤靠重力下沉，套在导管上的强磁浮子内强磁环和导管内强磁重锤强磁体对着的同性磁极相斥的排斥力，使强磁重锤悬浮在导管中，当液位上升，强磁浮子上浮，排斥力使强磁重锤在导管中同步悬浮上升，当液位下降，强磁浮子下浮，强磁重锤靠重力，在导管中同步悬浮下降，拉着穿过导管并经滑轮导向的拉绳另一端的磁浮筒，沿着垂直水平面固定在容器外侧的不锈钢导筒同步位移，用导筒上的磁性变送器，测量显示容器液位并转换成标准电信号远传。
Description
技术领域
本发明为磁悬浮液位测量装置及利用该装置的测量方法。
背景技术
现有技术中，磁效应液位计有三大类：磁浮子液位计、干簧管液位计和磁致伸缩液位计。
三种磁效应液位计的测量原理分别如下：
1、磁浮子液位计：容器内空心浮球通过连杆或拉绳与罐外的磁浮筒连接，磁浮筒套装在垂直水平面安装固定容器顶上或侧面的不锈钢导筒内，当容器液位变化时，容器内空心球随液位上下浮动，通过连杆或拉绳连接的磁浮筒，在容器顶上或侧面垂直水平面安装的套筒内同步位移，捆绑在套筒上的磁敏指示器的翻珠也随着套筒内磁浮筒升降同步翻转，从而显示测量容器液位。
2、干簧管液位计：由干簧管、电阻和磁浮子组成，电阻连成一串放入不锈钢导管内，每2个相连接电阻之间接有一个干簧管，干簧管另一端连接在一起引出，导管套上磁浮子，垂直水平面固定在容器中，当磁浮子随着容器液位变化沿着导管上下浮动时，相对应的干簧管吸合，干簧管吸合位置决定回路阻抗的大小，回路阻抗大小和液位高低成正比，最后传感器的变送器将电阻信号转换成标准电信号远传，从而达到容器液位测量目的。
3、磁致伸缩液位计：由磁浮子、测杆和电子仓组成，电子仓内有信号变送器，测杆内装有磁敏感部件，即波导丝。传感器电子仓内脉冲发生器产生起始电流脉冲，沿传感器测杆内磁致伸缩线即波导丝传递时，伴随着电流脉冲产生一个垂直于磁致伸缩线（波导丝）环形磁场，当这个脉冲电流磁场与磁浮子内永久磁环磁场相遇时，即产生磁致伸缩现象——由磁致伸缩材料制成的波导丝，产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定速度沿波导丝传回电子仓内的检出机构，通过测量起始脉冲和扭转脉冲的时间差，即可精确地测定磁浮子所在的位置，即液位和界面位置。
发明内容
本发明为磁悬浮液位测量装置及利用该装置测量方法，结构简单、测量准确、安装维修方便，有防爆性能好和抗干扰能力强等特点，对保证在线生产连续性及安全生产意义十分重大。
基于同一发明构思，本发明有二个独立方案
1、磁悬浮液位测量装置，其特征在于：包括磁悬浮液位传感器，由强磁浮子、导管和不锈钢配重的强磁重锤组成，还包括不锈钢拉绳、拉绳导管、滑轮、磁浮筒和不锈钢导筒，拉绳内有用于拉绳导向的滑轮。将强磁浮子套进底头封死的导管，装上下挡环，竖起从容器顶上法兰口插入，通过导管上端的法兰垂直水平面密封安装在容器内，使导管中空腔与容器内压力隔离，且导管中空腔与大气相通，系着不锈钢拉绳强磁重锤投入到容器内导管中空腔，靠自身重力下沉，通过套在导管上的强磁磁浮子内强磁环和导管内强磁重锤强磁体对着的同性磁极相斥的排斥力，使强磁重锤悬浮在导管中空腔内，当容器液位上升，同性磁极相斥的排斥力使强磁重锤在导管中空腔内同步悬浮上升，当容器液位下降，强磁重锤靠自身重力，在导管中空腔内同步悬浮下降，拉着穿过拉绳导管并经滑轮导向同一拉绳另一端系着的磁浮筒，沿着垂直水平面固定容器罐外侧的不锈钢导筒同步位移。
2、利用上述液位测量装置的测量方法，选量程合适的磁敏指示器和磁致伸缩变送器，捆绑固定在罐外侧垂直水平面的不锈钢导筒上，并调整好零点，容器进液时，容器内导管上强磁浮子沿着导管上浮，由于强磁浮子内的强磁环和导管内强磁重锤的强磁体对着的同性磁极相斥的排斥力，托着强磁重锤在导管中空腔内同步悬浮上升，而拉绳另一端系着的磁浮筒也沿着固定在容器外侧的导筒同步位移，当容器液位下降，强磁浮子沿导管下浮，强磁重锤靠自身重力悬浮着在导管中空腔内同步下降，同时拉着穿过拉绳导管并经滑轮导向的同一拉绳另一端系着磁浮筒也在导筒内同步位移，用捆绑在导筒上的磁敏指示器和磁致伸缩变送器，测量显示容器液位并转换标准电信号远传。
本发明有益效果
1、本发明磁悬浮液位测量装置，用捆绑在容器外侧不锈钢导筒上的磁敏指示器显示液位，清晰直观，一目了然，便于操作人员随时观察容器液位变化。
2、本发明磁悬浮液位测量装置，用捆绑在容器外侧的不锈钢导筒上的磁致伸缩变送器测量液位，因此测量精度和测量分辨力都很高，测量精度等于或优于±0.05%FS，测量分辨率等于或优于0.005%FS。
3、本发明磁悬浮测量装置测量的液位信号，是通过悬浮在导管中空腔强磁重锤传递出来的，导管中空腔压力和容器内压力相隔离，中空腔和大气相通，传递液位信号的强磁重锤不和容器内液体接触，因此本装置可用于任何易燃、易爆、高腐蚀和高挥发液体的任何有压无压容器进行液位测量，对安全生产意义十分重大。
4、本发明磁悬浮液位测量装置，测量的液位信号靠悬浮在容器内导管中空腔的强磁重锤拉绳传递到容器外面，再用磁敏显示器和磁致伸缩变送器测量显示液位并转换成标准电信号远传，容器内没有电信号，因此，本装置防爆性能好，可用于任何高温、高压、易燃易爆有压无压容器进行液位测量。
5、本发明磁悬浮液位测量装置，传递液位信号的导管中空腔压力和容器压力相隔离，中空腔与大气相通，在线使用液位测量装置出现故障维修或检定时，不需要把容器解压、清罐和停运，即在不影响生产连续运行情况下，即可把强磁重锤从导管中拉出，将测量装置解下检修，合格后复位。如维修需保持测量连续性，可用同规格装置快速置换。
6、本发明磁致伸缩液位测量装置，容器内不锈钢导管用法兰与容器连接固定，容器侧面的磁浮筒导筒，用强磁万能三角架在容器上安装固定，安装拆解时都不用动火，也无强力碰撞操作，因此，本装置可在高温、高压、易爆现场安装使用和拆解维修，安全可靠。
7、本发明磁悬浮液位测量装置，采用磁悬浮技术使垂直水平面固定在容器外侧的不锈钢套筒内的磁浮筒，随容器液位变化沿套筒同步位移，再用捆绑在套筒上的磁敏指示器和磁致伸缩变送器测量显示液位并转换成标准电信号远传，本发明磁悬浮液位测量装置测量液位，容器内没有电信号，容器内各种电磁干扰对液位测量没影响，本装置可用在容器内有高频加热或高压电脱等强磁干扰工艺处理容器进行液位测量。
附图说明
图1本发明磁悬浮液位测量装置安装示意图。
具体实施方式
如图1所示，将强磁浮子1从不锈钢导管2封死的底端头套进，安装固定好下挡环4，然后将导管2连同强磁浮子1从容器13法兰口插入，通过导管2上的法兰14，将导管2垂直水平面密封安装在容器13内，导管2中空腔口置于容器外，使导管2中空腔压力与容器压力相隔离，导管2中空腔与大气相通，然后将系有不锈钢丝拉绳5的强磁重锤3投入导管2中，安装时，必须保证强磁磁浮子1内强磁环15朝上磁极和强磁重锤3的强磁体17朝下磁极为同性，由于同性磁极排斥力使强磁重锤3悬浮在导管2中空腔中，将不锈钢丝拉绳5另一端穿进拉绳导管6，经过滑轮7和滑轮8导向，从垂直朝下的拉绳导管6法兰口拉出，系上磁浮筒9，投入到用强磁万能三角架16垂直水平面固定在罐13侧面上的导筒10内，将磁敏指示器11和磁致伸缩液位传感器12捆绑固定在导筒10上，测量显示容器13液位并转换成标准电信号远传，通过调整拉绳长短，使容器13液位和测量显示液位一致，然后通过法兰把拉绳导管6和不锈钢导筒10连接固定。
Claims (7)
1.磁悬浮液位测量装置，其特征在于：包括磁悬浮液位传感器，由强磁浮子、导管和不锈钢配重的强磁重锤组成，还包括不锈钢丝拉绳、拉绳导管、磁浮筒和不锈钢导筒，拉绳导管内有用于拉绳导向的滑轮，系着不锈钢拉绳强磁重锤，投入到垂直水平面固定在容器内导管中空腔，强磁重锤靠自身重力下沉，套在导管上的强磁磁浮子内强磁环和导管内强磁重锤强磁体对着的同性磁极相斥的排斥力，使强磁重锤悬浮在导管中空腔中，当容器液位上升，强磁浮子沿导管上浮，同性磁极相斥的排斥力使强磁重锤在导管中空腔内同步悬浮上升，当容器液位下降，强磁浮子沿导管下浮，强磁重锤靠自身重力，在导管内同步悬浮下降，拉着穿过拉绳导管并经滑轮导向同一拉绳另一端系着的磁浮筒，沿着垂直水平面固定在容器罐外侧的不锈钢导筒同步位移，用捆绑在导筒上的磁敏指示器和磁致伸缩变送器，测量显示容器液位并转换成标准电信号远传。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮液位测量装置，其特征在于：导管底端头封死，并装有下挡环，导管上部安装固定有法兰，导管中空腔口置于容器外，导管上端法兰与容器上法兰座密封连接，使导管垂直水平面固定在容器中，导管中空腔与容器内压力相隔离，且导管中空腔与大气相通。
3.根据权利要求1所述的磁悬浮液位测量装置，其特征在于：系有不锈钢丝拉绳的强磁重锤从容器上导管中空腔口投入，为保证同性磁极相斥，导管上强磁浮子内强磁环朝上磁极和导管内强磁重锤强磁体朝下磁极为同性；为保证运行过程中强磁浮子内强磁环和强磁重锤对着的同性磁极面平行，强磁重锤为棒状。
4.根据权利要求1所述的磁悬浮液位测量装置，其特征在于：强磁浮子的浮力，大于导管内强磁重锤重力；液位下降时，强磁重锤在导管内悬浮下沉时，强磁重锤重力应大于磁浮筒重力及拉绳和滑轮摩擦力，保证拉绳另一端系着的磁浮筒沿罐外侧导筒同步移动；选定强磁浮子内磁环和强磁重锤强磁体要保证其同性磁极相斥的排斥力大于重锤的重力；罐外侧导筒内的磁浮筒重力，要保证拉绳处于绷紧状态。
5.根据权利要求1所述的磁悬浮液位测量装置，其特征在于拉绳导管及不锈钢导筒用强磁万能三角架在容器上安装固定。
6.一种利用权利要求1-5所述的磁悬浮液位测量装置的测量方法，其特征在于，将强磁浮子套进底头封死的导管，装上下挡环，竖起从容器顶上法兰口插入，通过导管上端的法兰垂直水平面密封安装在容器内，使导管中空腔与容器内压力隔离，且导管中空腔与大气相通，系着不锈钢拉绳强磁磁重锤投入到垂直水平面固定在容器内导管中空腔，强磁重锤靠自身重力下沉，通过套在导管上的强磁磁浮子内强磁环和导管内强磁重锤强磁体对着的同性磁极相斥的排斥力，使强磁重锤悬浮在导管中空腔中，当容器液位上升，容器内导管上强磁浮子沿着导管上浮，由于强磁浮子内的强磁环和导管内强磁重锤的强磁体对着的同性磁极相斥的排斥力，使强磁重锤在导管内同步悬浮上升，而拉绳另一端系着的磁浮筒也沿着固定在容器外侧的导筒同步位，当容器液位下降，强磁浮子沿导管下浮，强磁重锤靠自身重力，在导管内同步悬浮下降，拉着穿过拉绳导管并经滑轮导向同一拉绳另一端系着的磁浮筒，沿着垂直水平面固定容器外侧的不锈钢导端赖同步位移。
7.选量程合适的磁敏指示器和磁致伸缩变送器，捆绑固定在罐外侧垂直水平面的不锈钢导筒上，并调整好零点，测量显示容器液位并转换标准电信号远传。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151202 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |