CN109186717A - 一种连续非接触式无核液位测量系统 - Google Patents
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Abstract
一种连续非接触式无核液位测量系统，电源与光纤主机通过电源线连接，光纤主机的一端通过数据连接线连接在光纤终端盒的一端，光纤终端盒的另一端连接在测温光纤的尾部即尾纤，对尾纤提供机械保护和环境保护，测温光纤的主体部分为螺旋缠绕的形状或纵向蛇形环绕排布的形状中的一种，测温光纤的主体部分用保温层覆盖，测温光纤的另一端尾纤通过数据连接线连接在光纤主机的另一端。本发明解决了放射线安全隐患，并能测量放射线无法穿透的介质和容器。
Description
技术领域
本发明涉及一种液位测量的装置，尤其涉及一种连续非接触式无核液位测量系统。
背景技术
在工业生产中通常会遇到高温、高压、强腐蚀、强毒性及易磨损的介质，在这种极端工况条件下，介质的液位不能采用直接接触的方式测量，通常会采用放射线测量的方式，比如氧化铝生产中溶出工序的料浆自蒸发器和闪蒸槽。如图1所示，现有测量系统由放射源和接收器组成。放射线测量方式能够准确的测定液位，但存在以下问题：（1）放射源有半衰期，需要进行更换和添加；（2）放射源需要进行特殊防护，有泄露的风险，一旦发生泄露对人体会造成不可逆转的伤害；（3）放射源需要当地环保和安监部门进行实时监控和巡查，浪费人力物力；（4）当容器直径过大或介质密度过大时，放射线无法穿透被测介质达到接收器，造成检测失败。
发明内容
发明目的
为解决上述技术问题本发明提供一种连续非接触式无核液位测量系统，解决了放射线安全隐患，并能测量放射线无法穿透的介质和容器。
技术方案
一种连续非接触式无核液位测量系统，其特征在于：包括电源、光纤主机、光纤终端盒、测温光纤和保温层，电源与光纤主机通过电源线连接，光纤主机的一端通过数据连接线连接在光纤终端盒的一端，光纤终端盒的另一端连接在测温光纤的尾部即尾纤，对尾纤提供机械保护和环境保护，测温光纤的主体部分为螺旋缠绕的形状或纵向蛇形环绕排布（也可以叫S形环绕排布）的形状中的一种，测温光纤的主体部分用保温层覆盖，测温光纤的另一端尾纤通过数据连接线连接在光纤主机的另一端。
所述测温光纤的外径为125±5微米，测温光纤的主体部分光纤与光纤之间的间距为5-100厘米。
所述测温光纤、光纤主机和光纤终端盒分别为测温光栅、光栅测温主机和光栅终端盒。
所述保温层的外层主体为封闭的保温材料。
所述保温层的一侧设有由保温材料制成的外开门。
所述保温层的一侧下方设有入口，入口的上方设有出口，保温材料内侧设有多条传热管路，每条传热管路皆与入口连通，每条传热管路皆由下至上沿着保温材料内侧环绕一周并与出口连通。
所述入口和出口之间设有隔断。
优点及效果
本发明为非接触无核液位测量，适用于高温、高压、强腐蚀及有毒介质及极端工况，测量元件不与被测介质接触。
本发明解决了反射线测量的安全隐患，无需放射源，更加环保安全。
本发明能测量放射线无法穿透的介质和容器，适合大型容器。
附图说明
图1为现有技术示意图；
图2为本发明的整体结构示意图—光纤螺旋缠绕排布；
图3为本发明的整体结构示意图—光纤纵向蛇形环绕排布；
图4为保温层整体外部结构图；
图5为保温层剖视结构图；
图6 为A处放大图；
图7为图5旋转90度剖视结构图。
附图标记说明：1.电源、2.光纤主机、3.光纤终端盒、4.测温光纤、5.保温层、6.被测量介质容器、7.外开门、8.入口、9.出口、10.保温材料、11.隔断、12.传热管路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
实施例1
如图2、图4、图5、图6和图7所示，一种连续非接触式无核液位测量系统，包括电源1、光纤主机2、光纤终端盒3、测温光纤4和保温层5，电源与光纤主机2通过电源线连接，光纤主机2的一端通过数据连接线连接在光纤终端盒3的一端，光纤终端盒3的另一端连接在测温光纤4的尾部即尾纤，对尾纤提供机械保护和环境保护，测温光纤4的外径为125±5微米，测温光纤4的主体部分光纤与光纤之间的间距为5-100厘米。测温光纤4的主体部分为螺旋缠绕的形状，测温光纤4的主体部分用保温层6覆盖，测温光纤4的另一端尾纤通过数据连接线连接在光纤主机2的另一端。
优选的，测温光纤、光纤主机和光纤终端盒分别为测温光栅、光栅测温主机和光栅终端盒。
保温层5的外层主体为封闭的保温材料10。保温层5可以使其内部的被测量介质容器保持在一个相对恒温的环境。保温层5的一侧设有由保温材料10制成的外开门7，用于放入和取出被测量介质容器6。保温层5的一侧下方设有入口8，入口8的上方设有出口9，入口8和出口9之间设有隔断11，保温材料10内侧设有多条传热管路12，每条传热管路12皆与入口8连通，每条传热管路12皆由下至上沿着保温材料10内侧环绕一周并与出口9连通。入口8可以通入液体或者气体，液体或气体从出口9排出，多传热管路12的设计使得使用者可以通过往入口通入冷媒或者热媒，人为的控制保温层5内的温度，使得测量更精准、广泛化。
被测量介质容器6内被测量物质为带压力的溶液或带压力的料浆，测温光纤4与容器壁接触与被测量物质无接触，容器为传热容器壁，优选的在10-300毫米壁厚，测量效果最精准。被测量介质容器6为反应罐、高压釜、自蒸发器、闪蒸槽中的一种。
实施例2
如图3所示，测温光纤4的主体部分为纵向蛇形环绕排布（也可以叫S形环绕排布）形状，其他皆与实施例1相同，该方式排布也可以实现相同的液位测量功能。
本发明所用的光纤主机2为现有市场上可以买到的普通光纤主机。光纤主机2能够实时显示光纤温度，并且预装有液位分析软件用于分析液位，通过如下步骤实现：（1）测温光纤布置区域进行连续测温；（2）温度数据通过数据线传输至光纤主机；（3）采用数据分析软件对温度数据进行分析；（4）分析液面交界处的温度变化，确定液面位置。所述的液位分析软件为Office、Origin、SAS等数据分析软件中的一种。分析技术为本领域技术人员常规的分析手段。
Claims (7)
1.一种连续非接触式无核液位测量系统，其特征在于：包括电源（1）、光纤主机（2）、光纤终端盒（3）、测温光纤（4）和保温层（5），电源与光纤主机（2）通过电源线连接，光纤主机（2）的一端通过数据连接线连接在光纤终端盒（3）的一端，光纤终端盒（3）的另一端连接在测温光纤（4）的尾纤，对尾纤提供机械保护和环境保护，测温光纤（4）的主体部分为螺旋缠绕的形状或纵向蛇形环绕排布的形状中的一种，测温光纤（4）的主体部分用保温层（6）覆盖，测温光纤（4）的另一端尾纤通过数据连接线连接在光纤主机（2）的另一端。
2.根据权利要求1所述的连续非接触式无核液位测量系统，其特征在于：所述测温光纤（4）的外径为125±5微米，测温光纤（4）的主体部分光纤与光纤之间的间距为5-100厘米。
3.根据权利要求1所述的连续非接触式无核液位测量系统，其特征在于：所述测温光纤、光纤主机和光纤终端盒分别为测温光栅、光栅测温主机和光栅终端盒。
4.根据权利要求1所述的连续非接触式无核液位测量系统，其特征在于：所述保温层（5）的外层主体为封闭的保温材料（10）。
5.根据权利要求4所述的连续非接触式无核液位测量系统，其特征在于：所述保温层（5）的一侧设有由保温材料（10）制成的外开门（7）。
6.根据权利要求4所述的连续非接触式无核液位测量系统，其特征在于：所述保温层（5）的一侧下方设有入口（8），入口（8）的上方设有出口（9），保温材料（10）内侧设有多条传热管路（12），每条传热管路（12）皆与入口（8）连通，每条传热管路（12）皆由下至上沿着保温材料（10）内侧环绕一周并与出口（9）连通。
7.根据权利要求6所述的连续非接触式无核液位测量系统，其特征在于：所述入口（8）和出口（9）之间设有隔断（11）。
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