CN110657858B - 吹气式密度液位计 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吹气式密度液位计，包括：第一密度变送器，第一液位变送器，第一测量管，第二测量管，负腔测量管，第二密度变送器，第二液位变送器，第三测量管和第四测量管；第一测量管、第二测量管和负腔测量管分别连接第一密度变送器和第一液位变送器；第一测量管和第二测量管的长度差为定值L1；第三测量管，第四测量管和负腔测量管分别连接第二密度变送器和第二液位变送器；第三测量管和第四测量管的长度差为定值L2；第三测量管和第四测量管位于第一测量管和第二测量管的下方。本发明能够在容器内的物料分为两层且密度有所变化时正确的反映出容器内的总液位和分层液位之间的密度值，有效避免检测误差。

Description

吹气式密度液位计
技术领域
本发明属于液位检查设备技术领域，具体来说涉及一种吹气式密度液位计。
背景技术
吹气式液位计是一种常见的非接触式液位测量仪表、用于对敞口或密闭容器内的液体进行测量。随着技术的发展，现有的吹气式液位计在检测容器内液位的同时还能进一步检测液体密度。其具体结构包括密度变送器，液位变送器，第一测量管，第二测量管和负腔测量管；在其工作过程中，所述负腔测量管位于液面上方，而第一测量管和第二测量管分别伸入至液面下方，且第一测量管和第二测量管的高度差是一个确定值。以较长的第一测量管为正压侧、第二测量管为负压侧、得到两者管口的压差，密度变送器根据该压差及第一测量管和第二测量管的高度差，计算出液体密度。随后，以负腔测量管为负压侧、第一测量管为正压侧、得到两者管口的压差，液位变送器根据该压差和液体密度计算出液位高度。这种结构存在的问题是：当容器内出现物料分为两层且各层物料的密度有所变化时，此时传统的吹气式液位计就不能正确反映反应釜内总液位和不同密度层的液位，具体来说：如果两种不同密度层液位的密度都增大，则反映的液位比实际液位大，反之则小。因此，如何开发出一种新型的吹气式密度液位计，能够在容器内的物料出现分层且密度有所变化时正确的反映出容器内的总液位和分层液位之间的密度值，是本领域技术人员需要研究的方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种吹气式密度液位计，能够在容器内的物料分为两层且密度有所变化时正确的反映出容器内的总液位和分层液位之间的密度值，有效避免检测误差。
其采用的具体技术方案如下：
一种吹气式密度液位计，包括：第一密度变送器，第一液位变送器，第一测量管，第二测量管，负腔测量管，第二密度变送器，第二液位变送器，第三测量管和第四测量管；所述第一测量管、第二测量管和负腔测量管分别连接第一密度变送器和第一液位变送器；所述第一测量管和第二测量管的长度差为定值L1；所述第三测量管，第四测量管和负腔测量管分别连接第二密度变送器和第二液位变送器；所述第三测量管和第四测量管的长度差为定值L2；所述第三测量管和第四测量管位于第一测量管和第二测量管的下方。
通过采用这种技术方案：
本发明还公开了一种吹气式液位计系统，其包括上述吹气式密度液位计以及下位机和上位机；所述下位机通过屏蔽电缆连接第一密度变送器、第一液位变送器，第二密度变送器和第二液位变送器；用于接收所述第一密度变送器、第一液位变送器，第二密度变送器和第二液位变送器所采集的信号并通过TCP/IP上传至上位机中。
优选的是，上述吹气式液位计系统中：所述下位机中设有运算模块，所述上位机中设有显示模块；所述运算模块中预先写入有运算公式、用于根据下位机模块上传的信号计算出容器中的总液位和分层液位之间的密度值；所述显示模块用于实时显示所述运算模块输出的运算结果。
通过采用这种技术方案：
与现有技术相比，本发明结构简单，易于实现；能够在容器内的物料分为两层且密度有所变化时正确的反映出容器内的总液位和分层液位之间的密度值，有效避免检测误差。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例1的吹气式密度液位计结构示意图；
各附图标记与部件名称对应关系如下：
11、第一密度变送器；12、第一液位变送器；13、第一测量管；14、第二测量管；21、第二密度变送器；22、第二液位变送器；23、第三测量管；24、第四测量管；5、负腔测量管；6、下位机；7、上位机。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合各个实施例作进一步描述。
如图1-2所示为本发明实施例1：
一种吹气式液位计系统，其包括吹气式密度液位计，下位机6和上位机7。
其中，所述吹气式密度液位计，包括：第一密度变送器11，第一液位变送器12，第一测量管13，第二测量管14，第二密度变送器21，第二液位变送器22，第三测量管23，第四测量管24和负腔测量管5。所述第一测量管13、第二测量管14和负腔测量管5分别连接第一密度变送器11和第一液位变送器12；所述第一测量管13和第二测量管14的长度差为定值L1；所述第三测量管23，第四测量管24和负腔测量管5分别连接第二密度变送器21和第二液位变送器22；所述第三测量管23和第四测量管24的长度差为定值L2；所述第三测量管23和第四测量管24位于第一测量管13和第二测量管14的下方。
所述下位机6通过屏蔽电缆连接第一密度变送器11、第一液位变送器12，第二密度变送器21和第二液位变送器22；用于接收并处理所述第一密度变送器11、第一液位变送器12，第二密度变送器21和第二液位变送器22所采集的信号、并通过TCP/IP上传至上位机7中。具体来说，所述下位机6中设有运算模块。所述上位机7中设有显示模块；所述运算模块中预先写入有运算公式、用于根据下位机6模块上传的信号计算出容器中的总液位和分层液位之间的密度值；所述显示模块用于实时显示所述运算模块输出的运算结果。
实践中，其测量原理如下：
因为第二测量管14和第一测量管13有已知固定的高度差L1，通过第一密度变送器11测出第二测量管14和第一测量管13的压差DP1，就可计算出物料上层密度P1，再通过第一液位变送器12测出第二测量管14和负腔测量管5的压差DP2就可计算出上层液位h1,又因为已知的第四测量管24的高度，即可计算出总液位高度H＝h1+(第四测量管24的高度-第二测量管14的高度)；
因为第四测量管24和第三测量管23有已知固定的高度差L2，通过第二密度变送器21测出第四测量管24和第三测量管23的压差DP3就可计算出物料下层密度P2，再通过第二液位变送器22测出第四测量管24和负腔测量管5的压差DP4，就可计算得到下层液位h2；在下位机6的运算模块中、其执行的具体运算过程如下：
第一步：P1×g×L1＝DP1；L1已知可计算出值P1，其中g为重力加速度；
第二步：P1×g×h1＝DP2，可计算出值h1；
第三步：算出总液位高度H＝h1+(第四测量管24的高度-第二测量管14的高度)；
第四步：P2×g×L2＝DP3，可计算出值P2；
第五步：P1×g×(H-h2)+P2×g×h2＝DP4，可计算出值界面高度值。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种吹气式密度液位计，包括：第一密度变送器(11)，第一液位变送器(12)，第一测量管(13)，第二测量管(14)和负腔测量管(5)；所述第一测量管(13)、第二测量管(14)和负腔测量管(5)分别连接第一密度变送器(11)和第一液位变送器(12)；所述第一测量管(13)和第二测量管(14)的长度差为定值L1；
其特征在于：还包括第二密度变送器(21)，第二液位变送器(22)，第三测量管(23)和第四测量管(24)；所述第三测量管(23)，第四测量管(24)和负腔测量管(5)分别连接第二密度变送器(21)和第二液位变送器(22)；所述第三测量管(23)和第四测量管(24)的长度差为定值L2；所述第三测量管(23)和第四测量管(24)位于第一测量管(13)和第二测量管(14)的下方。
2.一种吹气式液位计系统，其特征在于：包括如权利要求1所述吹气式密度液位计，还包括下位机(6)和上位机(7)；所述下位机(6)通过屏蔽电缆连接第一密度变送器(11)、第一液位变送器(12)，第二密度变送器(21)和第二液位变送器(22)；用于接收并处理所述第一密度变送器(11)、第一液位变送器(12)，第二密度变送器(21)和第二液位变送器(22)所采集的信号、并通过TCP/IP上传至上位机(7)中。
3.如权利要求2所述吹气式液位计系统，其特征在于：所述下位机(6)中设有运算模块；所述上位机(7)中设有显示模块；所述运算模块中预先写入有运算公式、用于根据下位机(6)模块上传的信号计算出容器中的总液位和分层液位之间的密度值；所述显示模块用于实时显示所述运算模块输出的运算结果。
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