CN110625338B - 一种防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于液位测量技术领域，涉及防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，包括：焊接波导丝和馈线，将波导丝和馈线一端焊接，焊点采用热缩管保护，并行穿入内保护管；将内保护管穿入波纹管，将波纹管穿入外保护管；波纹管和钢管焊接，内保护管和电子仓固定连接；钢管与电子仓焊接；将磁浮球安装在外保护管的外侧，磁浮球为球型，磁浮球的中心处设有圆柱形通孔，圆柱形通孔内部安装有磁铁，磁铁与圆柱形通孔同心，磁铁的N极朝内；通过改变波导丝和馈线焊点保护方式，能有效防止波导丝低温时发生形变和内保护管之间产生应力效应；通过设计磁铁的安装结构及分布形态，每块磁铁都采用N极朝内的方式安装，增强波导丝扭力波的震动幅值，增大回波信号幅值。

Description

一种防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺

技术领域

本发明属于液位测量技术领域，涉及液位计的制备工艺，具体涉及一种防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺。

背景技术

在石油天然气开采及石化行业等易燃易爆环境，对油罐油量的测量大多采用人工爬罐，投尺进行测量。用带有重锤的米制钢带卷尺或带有刻度的标尺计量，手工记录读数，人工查表换算，最后得到油量数据。这种测量方法不仅劳动强度大，同时存在不安全因素，也无法保证精度。

现有的几种液位计，主要包括：①电容式、扩散硅压力式液位计，这类传感器由于零漂移严重，测量偏差大，长期工作稳定性差；②机械式浮子液位计，因经常出现钢带卡死现象，所以没有得到广泛的应用；③雷达液位计，由于天线容易受到凝结水影响，导致测量错误。同时，上述三种测量仪表只能对单个液面或单一介质液位测量，对于油、水分层的储罐无法对油、水分别测量。

目前，已有的磁致伸缩液位计，具有精度高、可同时测量多个液位，环境适应性强、安装方便等特点，能够广泛应用于液位测量，并逐渐取代了其它传统的液位计，成为液位测量中的精品。然而，在其传感器安装中，由于工艺方法的限制，只能采用进口波导丝生产，并且对波导丝的直线度要求非常高，而存储波导丝时必须直线存储。对于柔性液位计，其长度分布在4米到20米之间，进口波导丝只能以20米长度直线存储，占用空间大；贮存和运输很不方便，且进口波导丝价格昂贵，为国产波导丝价格的10倍以上，使磁致伸缩液位计的成本剧增。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，使用国产波导丝实现柔性液位计测量，且能够使波导丝以直径500mm进行圈形存储，降低了存储空间和长度要求。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，包括如下步骤，

步骤1)：焊接波导丝和馈线，将波导丝和馈线一端焊接，并行穿入内保护管，所述波导丝和馈线焊接的焊点采用热缩管保护；

步骤2)：将所述内保护管穿入波纹管，再将波纹管穿入外保护管；

步骤3)：波纹管和钢管焊接，内保护管和电子仓固定连接；

步骤4)：钢管与电子仓焊接；

步骤5)：将磁浮球安装在外保护管的外侧，所述磁浮球为球型，所述磁浮球的中心处设有圆柱形通孔，所述圆柱形通孔内部安装有磁铁，所述磁铁与圆柱形通孔同心，所述磁铁的N极朝向圆心。

进一步，所述内保护管采用聚四氟管，其内壁光滑，有自润滑功效，并且硬度大，绝缘性好，在应用直线度不好的国产波导丝时，能明显减小内保护管对回波信号的吸收作用，减少回波信号衰减。

进一步，步骤5)中，所述磁铁采用四块圆柱型永磁铁，且围绕圆柱形通孔的中心呈十字排列，每块磁铁都采用N极朝内的方式安装，这种安装方式能够明显增强波导丝扭力波的震动幅值，增大回波信号幅值。

进一步，步骤1)中，在用热缩管保护波导丝和馈线时，所述热缩管穿入内保护管30mm，防止波导丝和波纹管接触。

进一步，步骤1)中，在将波导丝和馈线穿入内保护管的过程中，用酒精擦拭波导丝和馈线表面，保持表面无杂质，减少内保护管和波导丝之间的摩擦，能够减小回波信号的衰减。

进一步，步骤1)中，所述波导丝选用国产波导丝，其直线度比进口波导丝差，以直径为500mm进行圈形存储，磁致伸缩系数为8-10ppm，比进口波导丝的磁致伸缩系数20-30ppm小3倍，其退火状态为没有退火，相比进口波导丝具有弹性退火状态。

进一步，步骤1)中，所述馈线采用外径为1mm、7芯铜线的耐高压、耐高温、表面光滑的铁氟龙导线。

进一步，所述内保护管和电子仓采用压接方式连接固定，防止内保护管滑落。

进一步，所述磁浮球套设在外保护管的外侧，使用方便。

进一步，所述钢管包括分别焊接在波纹管上端的第一钢管和下端的第二钢管，所述第二钢管的底端密封。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：通过改变波导丝和馈线焊点保护方式，只将馈线和波导丝热缩在一起，不和内保护管固定，能够有效防止波导丝低温时发生形变和内保护管之间产生应力效应、降低回波信号的幅值；通过设计磁浮球内部磁铁的安装结构及分布形态，每块磁铁都采用N极朝内的方式安装，从而增强波导丝扭力波的震动幅值，增大回波信号幅值。

此外，内保护管采用聚四氟管，其内壁光滑，有自润滑功效，并且硬度大，绝缘性好，在应用直线度不好的国产波导丝时，能明显减小内保护管对回波信号的吸收作用，减少回波信号衰减；通过改变波导丝的存储方法，可以减少波导丝中回波信号的损失，使用国产波导丝实现柔性液位计测量，并且可以改变波导丝的存储形态，由直线存储改为直径为500mm的圈形存储，降低存储空间和长度要求。

附图说明

图1为本发明提供的防爆型磁致伸缩液位计的结构示意图；

图2为本发明提供的防爆型磁致伸缩液位计传感器结构的截面图；

图3为本发明提供的防爆型磁致伸缩液位计磁浮球的结构示意图。

其中：1、波导丝；2、馈线；3、内保护管；4、波纹管；5、外保护管；6、电子仓；7、磁浮球；8、钢管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细描述：

本发明提供了一种防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，包括如下步骤，

步骤1)：焊接波导丝1和馈线2，将波导丝1和馈线2一端焊接，并行穿入内保护管3，波导丝1和馈线2焊接的焊点采用热缩管保护；

步骤2)：将内保护管3穿入波纹管4，再将波纹管4穿入外保护管5；

步骤3)：波纹管4和钢管8焊接，内保护管3和电子仓6固定连接；

步骤4)：钢管8与电子仓6焊接；

步骤5)将磁浮球7安装在外保护管5的外侧，磁浮球7为球型，且中心处设有圆柱形通孔，圆柱形通孔内部安装有磁铁，磁铁与圆柱形通孔同心，磁铁的N极朝内。

进一步，内保护管3采用聚四氟管，其内壁光滑，有自润滑功效，并且硬度大，绝缘性好，在应用直线度不好的国产波导丝时，能明显减小内保护管对回波信号的吸收作用，减少回波信号衰减。

优选地，内保护管3采用外径为3.5mm，壁厚为0.5mm的铁佛龙透明管，其表面光滑，有自润滑功效，属于绝缘材质，耐高温到260℃，且耐强酸碱腐蚀。

进一步，步骤5)中，磁铁采用四块圆柱型永磁铁，且围绕圆形通孔的中心呈十字排列，每块磁铁都采用N极朝内的方式安装，这种安装方式能够明显增强波导丝扭力波的震动幅值，增大回波信号幅值。

优选地，圆柱形通孔的直径为20mm，每块磁铁均围绕圆形通孔的中心呈十字排列安装于圆柱形通孔的内部。

进一步，步骤1)中，在用热缩管保护波导丝1和馈线2时，所述热缩管穿入内保护管3中30mm，防止波导丝1和波纹管4接触。

进一步，步骤1)中，在将波导丝1和馈线2穿入内保护管3的过程中，用酒精擦拭波导丝1和馈线2表面，保持表面无杂质，减少内保护管3和波导丝1之间的摩擦，能够减小回波信号的衰减。

进一步，步骤1)中，所述波导丝1选用国产波导丝，其直线度比进口波导丝差，以直径为500mm进行圈形存储，必须保证存储圈的内径不小于500mm，磁致伸缩系数为8-10ppm，比进口波导丝的磁致伸缩系数20-30ppm小3倍，其退火状态为没有退火，相比进口波导丝具有弹性退火状态。

进一步，步骤1)中，所述馈线2采用外径为1mm、7芯铜线的耐高压、耐高温、表面光滑的铁氟龙导线。

进一步，所述内保护管3和电子仓6采用压接方式连接固定，防止内保护管3滑落。

优选地，电子仓6为外径50mm，壁厚2mm的304不锈钢管件，在其内部安装有液位计所需的电子部件。

进一步，所述磁浮球7套设在外保护管5的外侧。

进一步，所述钢管8包括分别焊接在波纹管上端的第一钢管和下端第二钢管，所述第二钢管的底端密封。

优选地，钢管8采用外径为11mm，壁厚为0.5mm，长度为300mm的无缝钢管，材质为304材质。

优选地，波纹管4采用外径为9.5mm，内径为6mm的真空波纹管，材质为304不锈钢材质，激光焊接，通过真空测试；外保护管5采用外径为14mm，壁厚为1mm的铁氟龙透明管，其表面光滑，有自润滑功效，属于绝缘材质，耐高温到260℃，并且耐强酸碱腐蚀。

进一步，整个液位计传感器结构为防爆型结构。

综上，本发明提供的防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，通过改变磁浮球7内部磁铁的安装方式能增强国产波导丝扭力波震动幅值，从而增强回波信号；采用聚四氟管作为内保护管3，可以减少对国产波导丝回波信号的衰减，采用只对馈线2和波导丝1焊点进行保护的方法，可以减少低温时波导丝1形变而与内保护管3之间发生形变而带来的回波信号衰减。同时，提高了液位计传感器的性能，使传感器中的进口波导丝可以更换为国产波导丝，使波导丝的存储状态由直线存储改变为圈形存储，不仅降低了液位计传感器的生产成本，而且降低了存储成本和环境要求，工艺简单易行，生产批量可行。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1)：焊接波导丝(1)和馈线(2)，将波导丝(1)和馈线(2)一端焊接，并行穿入内保护管(3)，所述波导丝(1)和馈线(2)焊接的焊点采用热缩管保护；

步骤2)：将所述内保护管(3)穿入波纹管(4)，再将波纹管(4)穿入外保护管(5)；

步骤3)：波纹管(4)和钢管(8)焊接，内保护管(3)和电子仓(6)采用压接方式连接固定；

步骤4)：钢管(8)与电子仓(6)焊接；

步骤5)：将磁浮球(7)安装在外保护管(5)的外侧，所述磁浮球(7)为球型，所述磁浮球(7)的中心处设有圆柱形通孔，所述圆柱形通孔内部安装有磁铁，所述磁铁与圆柱形通孔同心，所述磁铁的N极朝内；所述磁铁采用四块圆柱型永磁铁，且围绕圆柱形通孔的中心呈十字排列；所述波导丝(1)选用国产波导丝，磁致伸缩系数为8-10ppm，且所述波导丝(1)以直径为500mm的圈形存储。

2.根据权利要求1所述的防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，其特征在于，所述内保护管(3)采用聚四氟管。

3.根据权利要求1所述的防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，其特征在于，步骤1)中，在用热缩管保护波导丝(1)和馈线(2)时，所述热缩管穿入内保护管(3)30mm，防止波导丝(1)和波纹管(4)接触。

4.根据权利要求1所述的防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，其特征在于，步骤1)中，在将波导丝(1)和馈线(2)穿入内保护管(3)的过程中，用酒精擦拭波导丝(1)和馈线(2)表面。

5.根据权利要求1所述的防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，其特征在于，步骤1)中，所述馈线(2)采用外径为1mm、7芯铜线的铁氟龙导线。

6.根据权利要求1所述的防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，其特征在于，所述磁浮球(7)套设在外保护管(5)的外侧。

7.根据权利要求1所述的防爆型磁致伸缩液位计的制备工艺，其特征在于，所述钢管(8)包括分别焊接在波纹管(4)上端的第一钢管和下端的第二钢管，所述第二钢管的底端密封。

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