CN1094195C - 液体液位、密度及质量的测量仪 - Google Patents
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Abstract
液体液位、密度及质量的测量仪，它属于测量液体参数的综合测量仪器。波导管(5)的上端与控制器(2)中的激励器(9)相连接，波导管(5)的下端与波导吸收器(7)相连接，护套管(6)套在波导管(5)的外面。液位浮子(13)为圆柱形，中心上开有通孔(14)的液位浮子(13)套在控制器(2)与波导吸收器(7)之间的护套管(6)上。本发明具有自动检测、自动读数的功能，并且能够同时测得液体的密度、液位、质量三个参数，而且还具有测量精度高、适用范围广、耐腐蚀、实时监测、安装检修方便的优点。
Description
技术领域：本发明属于测量液体参数的综合测量仪器。
背景技术：现有液体密度计大部分是人工观察刻度读取数值，所以存在测量精度低，不能及时监测的缺点。再则现有液体参数的测量仪器不能同时既测密度又能测液位和液体质量。如US-4305283A公开的“位置测定仪”，该测定仪只能测液位，而不能既测液位，又能测密度和质量，存在功能单一的不足。
发明内容：本发明的目的是研制一种液体的液位、密度及质量的测量仪，该测量仪应具有微计算机自动检测、自动读取数值的功能，还应能测液体的液位、密度、质量三个参数，而且还应具有测量精度高、适用范围广的特点。本发明包含显示器1、控制器2、液位浮子13、波导管5、护套管6、波导吸收器7。显示器1由电缆8与控制器2中的微计算机12的输入输出接口相连接，波导管5的上端与控制器2中的激励器9相连接，波导管5的下端与波导吸收器7相连接，护套管6套在波导管5的外面。液位浮子13为圆柱形，中心上开有通孔14的液位浮子13套在控制器2与波导吸收器7之间的护套管6上，液位浮子13能沿护套管6上下位移。微计算机12定时输出一个定脉冲给激励器9，激励器9沿波导管5产生一个波动电磁场，波动电磁场在各个磁性浮子处同浮子磁场作用产生一个差动脉冲，此差动脉冲再沿波导管5返回，由微计算机12接收。其脉冲图如图3所示，其中1为激励脉冲，2为液体液面浮子返回脉冲，3为密度浮子返回脉冲，4为容器底部沉积水液面浮子返回脉冲。液位测量原理为：激励脉冲与液面浮子返回脉冲之间的时间和浮子到液面距离的关系为：L＝t1×V，其中L为激励器9到液位浮子13之间距离，t1为激励脉冲到液位浮子返回脉冲之间的时间，V为脉冲沿波导管传播的速度。再根据液位浮子的高度即可以计算出液体的液位。同理可以计算出容器底部沉积水液面的高度。密度测量原理：从图中可以看出，密度浮子位于液体中，当液体的密度变化时，根据浮力原理浮子会相应上下运动，并且稳定在一个位置上，测得密度浮子与液面的距离t2便可计算出液体的密度。其计算公式如下：Pt＝Po+Δt2×V×K，其中Pt为液体瞬时密度值，Po为密度浮子处于零点时的液体密度值，Δt2为液面与密度浮子之间距离的变化量，V为脉冲沿波导管传播的速度，K为密度转换系数。质量测量原理：测量仪根据液体液位和罐体数学模型及测量的密度值可根据公式M＝V*Pt得到罐内液体的质量。本发明具有自动检测、自动读数的功能，并且能够同时测得液体的密度、液位、质量三个参数，而且还具有测量精度高、适用范围广、耐腐蚀、实时监测、安装检修方便的优点。它测量液位位移范围为99mm～15000mm，测量位移分辩率可达0.1mm，位移重复精度：0.2mm，密度测量精度为万分之五，密度测量范围：0.69～0.99，测量位移精度误差≤±0.5mm，工作环境温度-40℃～100℃，防爆等级(ib)IIA，在各类油液中长期使用不会发生腐蚀性破坏。可广泛用于成品油库、加油站、化工生产及各种液体三种参数的计量。
附图说明：图1是本发明的整体结构示意图，图2是实施方式四的结构示意图，图3是沿波导管5返回的差动脉冲波形图。
具体实施方式一：本实施方式由显示器1、控制器2、液位浮子13、波导管5、护套管6、波导吸收器7组成。显示器1由电缆8与控制器2中的微计算机12的输入输出接口相连接，波导管5的上端与控制器2中的激励器9相连接，波导管5的下端与波导吸收器7相连接，护套管6套在波导管5的外面。液位浮子13为圆柱形，且为磁性，中心上开有通孔14的液位浮子13套在控制器2与波导吸收器7之间的护套管6上，液位浮子13能沿护套管6上下位移。
具体实施方式二：本实施方式与实施方式一的不同点是在液位浮子13下面的护套管6上又套有两个中心开孔10的密度浮子3，密度浮子3是圆柱形，且为磁性，至少三个平衡管4的下端等分地竖向固定在密度浮子3的上表面上，平衡管4随密度浮子3一起上下位移。它用于测量液体的密度。其它的组成和连接关系与实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与实施方式二的不同点是在密度浮子3与波导吸收器7之间的护套管6上又套有中心开孔15的沉积水液面浮子16，沉积水液面浮子16是圆柱形，且为磁性，沉积水液面浮子16能沿护套管6上下位移。它用于测量容器底部沉积水液面的高度，其它的组成和连接关系与实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与实施方式一的不同点是液位浮子13下面的护套管6上又套有护套管11，护套管11上又套有两个中心开孔10的密度浮子3，密度浮子3是圆柱形，护套管11的下端固定在下面密度浮子3的上面，护套管11的上端超过上面密度浮子3的上表面。
Claims (4)
1、液体液位、密度及质量的测量仪，它包含显示器(1)、控制器(2)、液位浮子(13)、波导管(5)、护套管(6)、波导吸收器(7)，显示器(1)由电缆(8)与控制器(2)中的微计算机(12)的输入输出接口相连接，其特征在于波导管(5)的上端与控制器(2)中的激励器(9)相连接，波导管(5)的下端与波导吸收器(7)相连接，护套管(6)套在波导管(5)的外面，液位浮子(13)为圆柱形，中心上开有通孔(14)的液位浮子(13)套在控制器(2)与波导吸收器(7)之间的护套管(6)上。
2、根据权利要求1所述的液体液位、密度及质量的测量仪，其特征在于在液位浮子(13)下面的护套管(6)上又套有两个中心开孔(10)的密度浮子(3)，密度浮子(3)是圆柱形，至少三个平衡管(4)的下端等分地竖向固定在密度浮子(3)的上表面上。
3、根据权利要求1、2所述的液体液位、密度及质量的测量仪，其特征在于在密度浮子(3)与波导吸收器(7)之间的护套管(6)上又套有中心开孔(15)的沉积水液面浮子(16)，沉积水液面浮子(16)是圆柱形。
4、根据权利要求1所述的液体液位、密度及质量的测量仪，其特征在于液位浮子(13)下面的护套管(6)上又套有护套管(11)，护套管(11)上又套有两个中心开孔(10)的密度浮子(3)，密度浮子(3)是圆柱形，护套管(11)的下端固定在下面密度浮子(3)的上面，护套管(11)的上端超过上面密度浮子(3)的上表面。
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