CN108716941A - 一种磁致伸缩多参数测量变送器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁致伸缩多参数测量变送器，包括壳体，所述壳体的顶端设有壳盖，底端连接传感器外管的顶端；所述壳体内固定有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板上固定有磁致伸缩电路模块，所述第二支撑板上设有测温系统；所述传感器外管内套设有传感器内管，所述传感器内管的顶端固定在壳体内，所述传感器内管内设有磁致伸缩感应杆；传感器外管外滑动套接有磁性浮子；传感器内管的底端设有内管堵头，传感器外管的底端设有外管堵头。本发明实现固定磁致伸缩部件达到稳定的连续的测量液位作用；实现在测量液位的时候同时能对多个不同温度点进行连续测量，具有防爆的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种液位温度多参数测量仪表，尤其涉及一种磁致伸缩多参数测量变送器。
背景技术
磁致伸缩液位变送器是一种液位测量仪表，目前常用的一种磁致伸缩液位计包括一个内部有磁体的磁性浮子，磁性浮子套设在一根密封探杆上，磁性浮子可以在探杆上滑动，探杆内有磁致伸缩线，磁致伸缩线与磁致伸缩电路模块电路连接，输送4-20mA信号和HART信号进行信号的传输。
将磁性浮子连同一部分探杆伸进待测液体内，磁性浮子随液面的上升下降而沿探杆上下滑动。磁致伸缩电路模块发出电流脉冲，称起始脉冲，该脉冲沿着磁致伸缩线向下传播，在向下运动的过程中产生一个磁场，与磁性浮子产生的磁场相遇并相互作用，在磁致伸缩线上产生一个扭力波，磁致伸缩电路模块上的压电传感器将测得的扭力波转化成一个返回脉冲，将返回脉冲与起始脉冲之间的时间差转换成脉冲信号，从而计算出磁性浮子的实际位置。
现有的磁致伸缩液位变送器一般只能单一测量液位，无法对多个点的温度同时连续测量。并且，因为磁致伸缩液位变送器大多数应用在易燃易爆的恶劣工况环境下，如果不进行防爆处理，可能会损坏传感器本身，严重时可能会引起爆炸。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种磁致伸缩多参数测量变送器，在进行液位测量的同时能进行多个点的温度连续测量，输出4-20mA远传信号和HART数字信号，并且能实现防爆功能。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种磁致伸缩多参数测量变送器，包括顶端和底端均设有开口的壳体，所述壳体的顶端设有用于封盖，所述壳体顶端开口的壳盖，所述壳体的底端开口处连接传感器外管的顶端；所述壳体内固定有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板位于所述第二支撑板上方，所述第一支撑板上固定有磁致伸缩电路模块，所述第二支撑板上设用于同时测量所述传感器外管长度方向不同位置段的外部温度的测温系统，所述磁致伸缩电路模块与所述测温系统的电路模块连接用于显示检测到液位信号和温度信号；所述传感器外管内套设有传感器内管，所述传感器内管的顶端固定在所述壳体内，所述传感器内管内设有磁致伸缩感应杆，所述磁致伸缩电路模块与所述磁致伸缩感应杆的顶端电路连接；所述传感器外管外滑动套接有磁性浮子；所述传感器内管的底端设有内管堵头，所述传感器外管的底端设有外管堵头。
本发明的有益效果是：本发明将磁致伸缩电路模块固定在第一支撑板上，并且将第一支撑板固定在壳体内，实现固定磁致伸缩部件达到稳定的连续的测量液位作用；并且通过设置测温系统测量传感器外管不同长度段的外部的温度，实现在测量液位的时候能对温度进行测量，并且能同时连续测量待测介质不同位置的多个温度点，提高了其功能性，并且操作方便；通过传感器外管和传感器内管对磁致伸缩感应杆进行双层保护，起到防爆的功能。本发明的磁致伸缩多参数测量变送器是一种多功能，多参数测量于一体的仪表，一表多用，使用维护、更换方便快捷，为用户解决现场使用技术难题，同时也为用户节省设备投资。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述测温系统包括固定安装在所述第二支撑板上的温度模块以及设置在所述传感器内管和所述传感器外管之间的温度传感器，所述温度传感器与所述温度模块电路连接，所述温度模块与所述磁致伸缩电路模块电路连接，所述温度传感器通过导热胶与传感器外管连接实现与传感器外管之间的热传导，用于测量所连接的传感器外管外部对应的外壁上的温度；温度模块将温度传感器测量的温度信号转换成数字信号，并且将转换成的数字信号传输给磁致伸缩电路模块，在磁致伸缩电路模块上的显示装置上进行显示。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过温度传感器能实现对传感器外管外部温度的测量，并将测量的温度信号发送到温度模块上。
进一步，所述温度传感器的数量以及所述温度模块的数量均为多个，多个所述温度模块并列固定在所述第二支撑板上，多个所述温度传感器沿所述传感器外管的长度方向间隔排布设置，所述温度模块和所述温度传感器一一对应电路连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：设置多个温度传感器能实现连续测量多个待测点的温度，并且与多个温度传感器一一对应电路连接，实现传感器外管外的多点温度连续测量，通过将多个温度模块并列集成设置在第一支撑板上，能减少接线的接口点，实现一个接口点的一口多用，既能接连接磁致伸缩电路模块的线路，又可连接接温度模块的线路，降低了整体装置的成本。
进一步，所述传感器内管的顶端通过内管接头固定在所述壳体内，所述内管接头包括接头外管和接头内管，所述接头内管的顶部固定在所述第二支撑板上，所述接头外管的上部套接在所述接头内管的下部上，所述接头外管上部的内壁与所述接头内管下部的外壁之间设有防震垫；所述接头外管的下端与传感器外管的顶端固定连接；所述磁致伸缩感应杆的上端依次穿过并伸出所述接头外管和所述接头内管。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过接头内管固定在外壳内部，然后通过防震垫将接头外管固定在接头内管内，降低在出现爆炸时对传感器内管的震动，避免对传感器内管内的元件造成损坏，进一步起到防爆的作用。
进一步，所述壳体的顶端开口处设有内螺纹，所述壳盖的底端设有外螺纹，所述壳盖的底端通过所述外螺纹与所述内螺纹螺纹连接固定在所述壳体上。
采用上述进一步方案的有益效果是：壳体通过螺纹与壳盖可拆卸连接，方便组装以及内部元件的安装。
进一步，所述壳体与所述壳盖之间设有密封垫圈。
采用上述进一步方案的有益效果是：密封垫圈的设置能保证壳体与壳盖之间的密封性和防水性。
进一步，所述传感器外管的顶端与所述壳体的底端通过焊接密封固定连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：传感器外管与壳体通过焊接密封固定连接，固定稳定且牢固。
进一步，所述传感器外管底端设有用于限制所述磁性浮子脱离所述传感器外管的限位接头。
采用上述进一步方案的有益效果是：限位接头的设置能避免磁性浮子从传感器外管的底端脱离传感器外管。
进一步，所述限位接头包括用于套设在所述传感器外管上的限位固定圈，所述限位固定圈的外周上固定设有限位杆，所述限位固定圈上设有限位螺纹孔，所述限位螺纹孔内设有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓设在所述限位螺纹孔内的一端的端部抵压所述传感器外管的外壁。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过锁紧螺栓将限位固定圈固定在传感器外管上，并且通过限位杆进行限位，拆卸安装方便。
进一步，所述壳体的外壁上设有连通所述壳体内部的接线口，所述接线口处设有防水垫。
采用上述进一步方案的有益效果是：接线口的设置方便将磁致伸缩电路模块以及温度传感器与外部进行电路连接。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中限位接头的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、壳体，2、壳盖，3、传感器外管，4、第一支撑板，5、第二支撑板，6、磁致伸缩电路模块，7、温度模块，8、传感器内管，9、内管接头，9-1、接头外管，9-2、接头内管，9-3、防震垫，10、磁致伸缩感应杆，11、磁性浮子，12、内管堵头，13、外管堵头，14、密封垫圈，15、限位接头，15-1、限位固定圈，15-2、限位杆，15-3、限位螺纹孔，15-4、锁紧螺栓，16、接线口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1、图2所示，本发明包括顶端和底端均设有开口的壳体1，所述壳体1的顶端设有用于封盖所述壳体1顶端开口的壳盖2，所述壳体1的底端开口处连接传感器外管3的顶端；所述壳体1内设有腔室，所述壳体1内的腔室内固定有第一支撑板4和第二支撑板5，所述第一支撑板4和所述第二支撑板5固定在所述腔室的内壁上，并且，所述第一支撑板4和所述第二支撑板5之间通过固定杆进行固定连接，以增强第一支撑板4和第二支撑板5固定的稳定性，所述第一支撑板4位于所述第二支撑板5上方，所述第一支撑板4上固定有磁致伸缩电路模块6，所述磁致伸缩电路模块6通过螺丝固定在所述第一支撑板4上，起到固定磁致伸缩部件达到稳定的连续的测量液位作用，所述第二支撑板5上设有多个温度模块7，所述温度模块7均通过螺丝固定在所述第二支撑板5上；所述传感器外管3内套设有传感器内管8，所述传感器内管8的顶端通过内管接头9固定在所述壳体1内，所述传感器内管8内设有磁致伸缩感应杆10，所述磁致伸缩电路模块6与所述磁致伸缩感应杆10的顶端电路连接；所述传感器外管3外滑动套接有磁性浮子11，多个所述温度传感器的设置所述传感器内管8和所述传感器外管3之间用于检测所述传感器外管3长度方向不同位置段的外部温度，多个所述温度模块7和多个所述温度传感器一一对应电路连接，所述温度模块7用于接收所述温度传感器传输的温度信号，所述磁致伸缩电路模块6上设有用于显示测量到的磁致伸缩感应杆10检测到的信号以及温度模块7传输的信号的显示装置，所述磁致伸缩电路模块6与所述温度模块7电路连接用于显示检测到的温度信号，所述温度模块7将检测温度传感器检测到的温度信号输送到所述磁致伸缩电路模块6上进行显示；所述传感器外管3和所述传感器内管8均为圆柱形管体；所述传感器内管8的底端设有内管堵头12，所述内管堵头12与所述传感器内管8的底端开口密封连接，所述传感器外管3的底端设有外管堵头13，所述外管堵头13与所述传感器外管3的底端开口密封连接。
优选的，所述内管接头9包括接头外管9-1和接头内管9-2，所述接头内管9-2的顶部固定在所述第二支撑板5上，所述接头外管9-1的上部套接在所述接头内管9-2的下部上，所述接头外管9-1上部的内壁与所述接头内管9-2下部的外壁之间设有防震垫9-3；所述接头外管9-1的下端与传感器外管3的顶端固定连接；所述磁致伸缩感应杆10的上端依次穿过并伸出所述接头外管9-1和所述接头内管9-2，通过接头内管9-2固定在外壳内部，然后通过防震垫9-3将接头外管9-1固定在接头内管9-2内，降低在出现爆炸时对传感器内管8的震动，避免对传感器内管8内的元件造成损坏，进一步起到防爆的作用。具体的，所述防震垫9-3包括两部分，分别设置在接头外管9-1和接头内管9-2的连接部分的上下两端。
优选的，所述壳体1的顶端开口处设有内螺纹，所述壳盖2的底端设有外螺纹，所述壳盖2的底端通过所述外螺纹与所述内螺纹螺纹连接固定在所述壳体1上。壳体1通过螺纹与壳盖2可拆卸连接，方便组装以及内部元件的安装。
在本发明的实施例中，所述壳体1与所述壳盖2之间设有密封垫圈14。密封垫圈14的设置能保证壳体1与壳盖2之间的密封性和防水性。
在本发明的实施例中，所述传感器外管3的顶端与所述壳体1的底端通过焊接密封固定连接。传感器外管3与壳体1通过焊接密封固定连接，固定稳定且牢固。
优选的，所述传感器外管3底端设有用于限制所述磁性浮子11脱离所述传感器外管3的限位接头15，限位接头15的设置能避免磁性浮子11从传感器外管3的底端脱离传感器外管3。具体的，所述限位接头15包括用于套设在所述传感器外管3上的限位固定圈15-1，所述限位固定圈15-1的外周上固定设有限位杆15-2，所述限位固定圈15-1上设有限位螺纹孔15-3，所述限位螺纹孔15-3内设有锁紧螺栓15-4，所述锁紧螺栓15-4设在所述限位螺纹孔15-3内的一端的端部抵压所述传感器外管3的外壁。通过锁紧螺栓15-4将限位固定圈15-1固定在传感器外管3上，并且通过限位杆15-2进行限位，拆卸安装方便。
在本发明的实施例中，所述壳体1的外壁上设有连通所述壳体1内部的接线口16，所述接线口16处设有防水结构。接线口16的设置方便将磁致伸缩电路模块6以及温度模块7与外部进行电路连接。
在本发明的实施例中，所述温度模块7的数量为多个，多个所述温度模块7并列固定在所述第二支撑板5上，多个所述温度传感器的沿所述传感器外管3的长度方向间隔设置在所述传感器外管3的内壁上，设置多个温度传感器能实现连续测量多个待测点的温度。
本发明的有益效果是：本发明将磁致伸缩电路模块6固定在第一支撑板4上，并且将第一支撑板4固定在壳体1内，实现固定磁致伸缩部件达到稳定的连续的测量液位作用；并且通过设置温度传感器和温度模块7，实现在检测液位的时候能对温度进行检测；通过传感器外管3和传感器外管3对磁致伸缩感应杆10进行双层保护，起到防爆的功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磁致伸缩多参数测量变送器，其特征在于，包括顶端和底端均设有开口的壳体(1)，所述壳体(1)的顶端设有用于封盖所述壳体(1)顶端开口的壳盖(2)，所述壳体(1)的底端开口处连接传感器外管(3)的顶端；所述壳体(1)内固定有第一支撑板(4)和第二支撑板(5)，所述第一支撑板(4)位于所述第二支撑板(5)上方，所述第一支撑板(4)上固定有磁致伸缩电路模块(6)，所述第二支撑板(5)上设有用于同时测量所述传感器外管(3)长度方向不同位置段的外部温度的测温系统，所述磁致伸缩电路模块(6)与所述测温系统电路连接用于显示测量到的温度信号；所述传感器外管(3)内套设有传感器内管(8)，所述传感器内管(8)的顶端固定在所述壳体(1)内，所述传感器内管(8)内设有磁致伸缩感应杆(10)，所述磁致伸缩电路模块(6)与所述磁致伸缩感应杆(10)的顶端电路连接；所述传感器外管(3)外滑动套接有磁性浮子(11)；所述传感器内管(8)的底端设有内管堵头(12)，所述传感器外管(3)的底端设有外管堵头(13)。
2.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩多参数测量变送器，其特征在于，所述测温系统包括固定安装在所述第二支撑板(5)上的温度模块(7)以及设置在所述传感器内管(8)和所述传感器外管(3)之间的温度传感器，所述温度传感器与所述温度模块(7)电路连接，所述温度模块(7)与所述磁致伸缩电路模块(6)电路连接。
3.根据权利要求2所述的一种磁致伸缩多参数测量变送器，其特征在于，所述温度传感器的数量以及所述温度模块(7)的数量均为多个，多个所述温度模块(7)并列固定在所述第二支撑板(5)上，多个所述温度传感器沿所述传感器外管(3)的长度方向间隔设置，所述温度模块(7)和所述温度传感器一一对应电路连接。
4.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩多参数测量变送器，其特征在于，所述传感器内管(8)的顶端通过内管接头(9)固定在所述壳体(1)内，所述内管接头(9)包括接头外管(9-1)和接头内管(9-2)，所述接头内管(9-2)的顶部固定在所述第二支撑板(5)上，所述接头外管(9-1)的上部套接在所述接头内管(9-2)的下部上，所述接头外管(9-1)上部的内壁与所述接头内管(9-2)下部的外壁之间设有防震垫(9-3)；所述接头外管(9-1)的下端与传感器外管(3)的顶端固定连接；所述磁致伸缩感应杆(10)的上端依次穿过并伸出所述接头外管(9-1)和所述接头内管(9-2)。
5.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩多参数测量变送器，其特征在于，所述壳体(1)的顶端开口处设有内螺纹，所述壳盖(2)的底端设有外螺纹，所述壳盖(2)的底端通过所述外螺纹与所述内螺纹螺纹连接固定在所述壳体(1)上。
6.根据权利要求5所述的一种磁致伸缩多参数测量变送器，其特征在于，所述壳体(1)与所述壳盖(2)之间设有密封垫圈(14)。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种磁致伸缩多参数测量变送器，其特征在于，所述传感器外管(3)的顶端与所述壳体(1)的底端通过焊接密封固定连接。
8.根据权利要求1至6任一项所述的一种磁致伸缩多参数测量变送器，其特征在于，所述传感器外管(3)底端设有用于限制所述磁性浮子(11)脱离所述传感器外管(3)的限位接头(15)。
9.根据权利要求8所述的一种磁致伸缩多参数测量变送器，其特征在于，所述限位接头(15)包括用于套设在所述传感器外管(3)上的限位固定圈(15-1)，所述限位固定圈(15-1)的外周上固定设有限位杆(15-2)，所述限位固定圈(15-1)上设有限位螺纹孔(15-3)，所述限位螺纹孔(15-3)内设有锁紧螺栓(15-4)，所述锁紧螺栓(15-4)设在所述限位螺纹孔(15-3)内的一端的端部抵压所述传感器外管(3)的外壁。
10.根据权利要求1至6任一项所述的一种磁致伸缩多参数测量变送器，其特征在于，所述壳体(1)的外壁上设有连通所述壳体(1)内部的接线口(16)。
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