CN113324621A - 智能匹配可拆卸液位计及其智能匹配方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种智能匹配可拆卸液位计，液位计用于对被测物体进行测量，其特征在于，包括：表头部，表头部包括表头部电子单元和表头壳体，表头部电子单元被容纳在所述表头壳体中；检测部，检测部包含传感器，用于对所述被测物体进行测量，并且生成检测电信号，其中，表头部与所述检测部在结构上可拆卸并且相互独立，用于减少运输过程中的包装空间及运输成本；以及存储部，存储部设置在检测部内部，表头部通过读取存储部的数据完成对检测部信息的获知，用于实现表头部与检测部的智能配对，达到表头部重复使用以及降低客户库存的目的，减少使用成本。本公开还提供了一种液位计的智能匹配方法。

Description

智能匹配可拆卸液位计及其智能匹配方法

技术领域

本公开涉及一种智能匹配可拆卸液位计及其智能匹配方法。

背景技术

现有的磁致伸缩液位计、导波雷达液位计、电容液位计等产品通常采用的是表头加细长传感器(检测部分)的结构，在运输或者出厂等情况下，整机的长度主要由传感器的长度所决定，整机的直径空间通常由表头所决定，这样在运输过程中就会增加巨大的包装空间，导致运输成本增加。而且在各种产品中，通常表头的形状是一致的，而不同类型产品的区别主要体现在传感器的不同，但是现有技术中的产品，如果某个产品的传感器损坏，那么表头也将无法继续使用，这样就造成了不必要的浪费且增加客户的库存，导致使用成本增加。

因此，如何解决现有技术中所存在的运输成本及使用成本等是所需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种智能匹配可拆卸液位计及其智能匹配方法，通过可拆卸式结构减少运输过程中的包装空间及运输成本；通过设置存储部，使表头部与检测部智能匹配，实现表头部重复使用以及降低客户库存的目的，减少使用成本。

根据本公开的一个方面，一种智能匹配可拆卸液位计，所述液位计用于对被测物体进行测量，包括：

表头部，所述表头部包括表头部电子单元和表头壳体，所述表头部电子单元被容纳在所述表头壳体中；

检测部，所述检测部包含传感器，用于对所述被测物体进行测量，并且生成检测电信号，其中，所述表头部与所述检测部在结构上可拆卸并且相互独立，用于减少运输过程中的包装空间及运输成本；以及

存储部，所述存储部设置在所述检测部的内部，所述表头部通过读取所述存储部的数据完成对所述检测部的信息的获知，并且实现所述表头部与所述检测部的智能配对。

根据本公开的至少一个实施方式，其特征在于，

所述表头部还包括表头部机械连接件，所述表头部机械连接件固定设置在所述表头部；以及

所述检测部还包括检测部机械连接件，所述检测部机械连接件固定设置在所述检测部，

其中，所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件能够相互配合连接，以便允许所述表头部相对于所述检测部可插拔地进行连接。

根据本公开的至少一个实施方式，所述表头部还包括表头部电子连接件，所述表头部电子连接件固定设置在所述表头部；以及

所述检测部还包括检测部电子连接件，所述检测部电子连接件固定设置在所述检测部，

其中，当所述表头部机械连接件相对于所述检测部机械连接件插入时，所述表头部电子连接件与所述检测部电子连接件能够电连接，当所述表头部机械连接件相对于所述检测部机械连接件拔出时，所述表头部电子连接件与所述检测部电子连接件的电连接能够被断开。

根据本公开的至少一个实施方式，所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件配合连接的情况下，所述表头部电子连接件和所述检测部电子连接件也配合连接。

根据本公开的至少一个实施方式，所述表头部机械连接件具有第一中空部，所述检测部机械连接件具有第二中空部，

所述表头部电子连接件设置在所述第一中空部中，所述检测部电子连接件设置在所述第二中空部中。

根据本公开的至少一个实施方式，所述表头部机械连接件为相对于所述表头部的表面凸出的结构，并且所述检测部机械连接件为相对于所述检测部的表面凸出的结构，所述第一中空部的直径大于或等于所述检测部机械连接件的外径或者所述第二中空部的直径大于或等于所述表头部机械连接件的外径；或者

所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件中的一个连接件为凸出结构而另一个连接件为凹入结构，并且所述第一中空部的直径大于或等于所述检测部机械连接件的外径或者所述第二中空部的直径大于或等于所述表头部机械连接件的外径。

根据本公开的至少一个实施方式，所述第一中空部和所述第二中空部为圆柱状。

根据本公开的至少一个实施方式，所述表头部机械连接件和/或所述检测部机械连接件设置有密封件，以便当所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件连接后，所述密封件对连接后的结构进行密封。

根据本公开的至少一个实施方式，所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件设置有防转动结构，以便在所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件可插拔地连接时，防止二者之间的相互转动。

根据本公开的至少一个实施方式，所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件设置有导向结构，以便在所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件可插拔地连接时，引导二者的连接。

根据本公开的至少一个实施方式，所述表头部电子连接件与所述检测部电子连接件包括导向结构，以便在所述表头部电子连接件与所述检测部电子连接件可插拔地连接时，引导二者的连接。

根据本公开的至少一个实施方式，所述导向结构包括所述表头部电子连接件的第一插接件以及所述检测部电子连接件的第二插接件，所述第一插接件和第二插接件为中空形状，并且所述第一插接件的内径大于或等于所述第二插接件的外径或者所述第二插接件的内径大于或等于所述第一插接件的外径。

根据本公开的至少一个实施方式，所述表头部电子连接件与所述检测部电子连接件设置有电连接结构，所述表头部电子连接件的电连接结构为针形或孔形以及所述检测部电子连接件为孔形或者针形，以便当所述表头部电子连接件与所述检测部电子连接件连接时，针形结构能够插入孔形结构中。

根据本公开的至少一个实施方式，所述液位计为磁致伸缩液位计、雷达液位计或电容液位计，用于对被测物体的进行测量。

根据本公开的另一方面，提供了一种如上任一项所述的液位计的智能匹配方法，包括：

所述存储部中至少存储有所述检测部的传感器信息及现场工况信息，所述表头部与所述检测部进行电连接后进行智能匹配验证，所述表头部读取所述存储部所存储的信息，根据配置参数来与所述检测部完成自动配对工作且对被测物体进行测量，免去手动设置过程提高维护效率。

根据本公开的至少一个实施方式，所述传感器信息包括传感器机械尺寸、传感器种类、传感器生产商、传感器出厂日期、传感器序列号、与表头部进行配对的各参数中的至少一种信息。

根据本公开的至少一个实施方式，所述存储部还存储有检验所存储的信息是否有效和/或完备的信息。

根据本公开的至少一个实施方式，所述存储部还存储有之前与所述检测部配合的表头部的相关信息。

根据本公开的至少一个实施方式，所述存储部还存储有参数类别信息，以便对所述存储部所存储的参数进行分类。

根据本公开的至少一个实施方式，所述存储部还存储有表头显示设置信息，以便所述表头部与所述检测部连接后，所述表头部能够显示语言种类、显示数据种类、显示方式中的至少一种。

根据本公开的至少一个实施方式，所述存储部还存储有所述表头部对外输出的设置信息及通讯设置信息，以便所述表头部与所述检测部连接时，所述表头部能保证输出信号范围种类、通讯协议设置中的至少一种与所述检测部之前配合的表头部信息完全一致。

根据本公开的至少一个实施方式，所述存储部还存储有预制的波形信息，所述预制的波形信息至少包含虚假回波、与所述检测部或现场工况相关的一种波形信息。

根据本公开的至少一个实施方式，所述存储部还存储有能与所述检测部相匹配的表头部的种类信息及加密信息，以便表头部在与所述检测部连接时可以验证两者是否匹配，保证所述检测部只能与一些特定种类的表头部进行匹配使用。

根据本公开的至少一个实施方式，所述存储部还存储有判断所述检测部是否为第一次使用的信息，以便判断是否需要对所述检测部进行激活或初始化设置。

根据本公开的至少一个实施方式，所述液位计还包括温度传感器，所述温度传感器测量所述检测部的温度，以便为所述液位计进行距离测量时提供温度补偿的支持。

根据本公开的至少一个实施方式，所述存储部还存储有所述检测部的传感器的反应速度信息、分辨率信息和灵敏度信息中的至少一种。

根据本公开的至少一个实施方式，所述现场工况信息包括罐体信息、温度信息、压力信息、测量介质信息中的至少一种。

根据本公开的至少一个实施方式，所述存储部中，根据不同地址存储不同内容信息，并且当所述表头部与所述检测部连接后，根据所述表头部发送的通讯指令来读取所述存储部对应地址存储的信息。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的一个实施方式的液位计的结构示意图。

图2是根据本公开的一个实施方式的电子连接件的结构示意图。

图3是根据本公开的一个实施方式的智能匹配方法的流程图。

图4是根据本公开的一个实施方式的电容/导波磁致复合液位计的结构示意图。

图5是根据本公开的一个实施方式的表头部的示意图。

图6是根据本公开的一个实施方式的表头部的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

在本公开中，提供了一种表头部与包括传感器的检测部可以进行插拔的液位计，表头部形成为一个独立体，并且检测部也形成为一个独立体，两个独立体通过连接结构进行可拆卸地连接，并且检测部设置有存储部，当检测部损坏时，表头部能够被重复使用。

当表头部与检测部连接后，表头部可以从检测部中的存储部中读取相关信息，通过读取存储部中相关信息可以完成表头部与检测部的配合使用。当表头部连接到不同的检测部时，通过自动从存储部读取相关信息来实现表头部与检测部的自动配对。这样可以避免表头部连接到不同检测部上时，需要人工进行参数设置和校准等过程。此外，在存储部中还可以存储现场工况的信息，这样表头部在不同环境的储罐进行更换时，可以省略设置过程，大大地提高了现场维护效率。

根据本公开的智能匹配可拆卸液位计，提供了仪表表头部的复用性，这样可以避免不必要的浪费且减少客户的库存，从而降低客户的使用成本；同时还提供了表头部与含有传感器的检测部的可拆卸结构，因此在运输过程中可以节省极大的包装空间和运输成本。

图1示出了根据本公开的一个实施方式的智能匹配可拆卸液位计，液位计用于对被测物体进行测量。如图1所示，智能匹配可拆卸液位计10可以包括表头部100和检测部200。

在图1中示出了检测部200安装在诸如罐体的容纳容器20上。其中检测部200可以设置在容纳容器20的内部也可以设置在容纳容器20的外部。容纳容器20中容纳有被测量物体。虽然在图1中示出了容器的形式，但是其可以为其他形式，例如输送带等等，在本公开中并不进行限定。

表头部100可以包括表头部电子单元110和表头壳体120。表头壳体120形成为表头部100的外壳，并且其中可以容纳有电子单元100，另外在表头部100中也可以设置显示单元等，显示单元可以用于显示测量信息、设置信息等等。

表头部电子单元110可以包括运算、通讯、电压转换、显示等电路。

检测部200可以包括检测部壳体220，并且检测部壳体220中可以容纳有检测部电子单元210。另外检测部还可以包括检测单元250，其中检测单元250可以是检测传感器，该传感器的类型可以是雷达天线(雷达液位计)、磁致伸缩传感器(磁致伸缩型液位计)、或者电容传感器(传感器型液位计)等等。

检测单元250可以用于对容纳容器20中所容纳的物体进行测量。并且生成相应的电信号，检测单元250可以与检测部电子单元210进行连接，并且检测部电子单元210用于接收/处理检测单元250所生成的检测信号。

表头部100和检测部200为可拆卸、可插拔的形式。其中这种形式的实现可以通过表头部机械连接件130和检测部机械连接件230来实现。

表头部机械连接件130可以固定设置在表头部100，并且检测部机械连接件230固定设置在检测部200。表头部机械连接件130与检测部机械连接件230能够相互配合连接，以便允许表头部100相对于检测部200可插拔地连接。

在插拔的过程中，可以将表头部100朝着检测部200的方向插入，并且远离检测部200的方向拔出。

在本公开中，表头部机械连接件130可以具有第一中空部131，检测部机械连接件230可以具有第二中空部231。

检测部机械连接件230可以插入第一中空部131中(如图1所示)，或者表头部机械连接件130可以插入第二中空部231。

在图1中，示出了表头部机械连接件130与检测部机械连接件230均是相对于相应壳体凸出的结构。例如，表头部机械连接件130为相对于表头部100的表面凸出的结构，并且检测部机械连接件230为相对于检测部200的表面凸出的结构，第一中空部131的直径大于或等于检测部机械连接件230的外径(检测部机械连接件230可以插入第一中空部131中)，或者第二中空部231的直径大于或等于表头部机械连接件130的外径(表头部机械连接件130可以插入第二中空部231)。

此外，也可以将表头部机械连接件130与检测部机械连接件230中的一个连接件为凸出结构而另一个连接件为凹入结构，这样凸出结构可以插入凹入结构中，从而实现表头部100和检测部200的机械连接。

在表头部机械连接件130为凹入结构时，第一中空部131的内径大于或等于检测部机械连接件230的外径，以便允许凸出的检测部机械连接件230插入。在检测部机械连接件230为凹入结构时，第二中空部231的内径大于或等于表头部机械连接件130的外径，以便允许凸出的表头部机械连接件130插入。

在优选实施方式中，表头部机械连接件130和检测部机械连接件230可以为圆筒状。这样第一中空部131和第二中空部231可以呈现为圆柱状。

表头部机械连接件130和/或检测部机械连接件230可以设置有密封件，以便当表头部机械连接件130与检测部机械连接件230连接后，密封件对连接后的结构进行密封。其中密封件可以为密封圈的形式。通过密封件的设置，可以防止外部气体和/或水分等进入到内部腔体中。

表头部机械连接件130与检测部机械连接件230可以设置有防转动结构，以便在表头部机械连接件130与检测部机械连接件230可插拔地连接时，防止二者之间的相互转动。其中，防转动结构可以为引导槽和引导突出件的形式，例如可以在表头部机械连接件130和检测部机械连接件230的一个上设置引导槽，并且在另一个设置引导突出件。

表头部机械连接件130与检测部机械连接件230可以设置有导向结构，以便在表头部机械连接件130与检测部机械连接件230可插拔地连接时，引导二者的连接。例如如图1所示，可以在表头部机械连接件130的中空部的内侧壁上设置有引导槽/引导突出件，而在检测部机械连接件230的外壁上可以设置引导突出件/引导槽。通过将引导突出件沿着引导槽来引导表头部机械连接件130与检测部机械连接件230的插拔。

虽然在上面说明的是相互套接的圆管结构，但是本领域的技术人员应当理解，也可以采用其他结构形式。此外，表头部100可以与检测部200有线连接，也可以无线连接，在下面将说明存在电子连接件的情况。

根据本公开的实施例，表头部100可以包括表头部电子连接件140，表头部电子连接件140固定设置在表头部100。并且表头部电子连接件140可以与表头部电子单元110进行电连接。检测部200可以包括检测部电子连接件240，检测部电子连接件240固定设置在检测部200，并且该检测部电子连接件240可以与检测部电子单元210进行电连接。

在本公开中，当表头部机械连接件130相对于检测部机械连接件230插入时，表头部电子连接件140与检测部电子连接件240能够电连接，当表头部机械连接件130相对于检测部机械连接件230拔出时，表头部电子连接件140与检测部电子连接件240的电连接能够被断开。

表头部电子连接件140可以设置在第一中空部131中，检测部电子连接件240可以设置在第二中空部231中。表头部机械连接件130与检测部机械连接件230配合连接的情况下，表头部电子连接件140和检测部电子连接件240也配合连接。其中表头部电子连接件140和检测部电子连接件240可以为两芯或者两芯以上的信号连接器，其中信号可以包括测量信号和传感器信息传递信号。

例如，如图2所示，示出了表头部电子连接件140和检测部电子连接件240的一个实施例。图2的左侧和右侧可以分别为表头部电子连接件140和检测部电子连接件240中的一个。图2以左侧为表头部电子连接件140且右侧为检测部电子连接件240的形式示出，但是二者也可以替换。

表头部电子连接件140与检测部电子连接件240包括导向结构，以便在表头部电子连接件140与检测部电子连接件240可插拔地连接时，引导二者的连接。导向结构包括表头部电子连接件140的第一插接件141以及检测部电子连接件240的第二插接件241，第一插接件141和第二插接件241为中空形状，并且第一插接件141的内径大于或等于第二插接件241的外径或者第二插接件241的内径大于或等于第一插接件141的外径。

在本公开中，第一插接件141和第二插接件241也可以为圆管的形式。表头部电子连接件140与检测部电子连接件240设置有电连接结构，表头部电子连接件140的电连接结构为针形142或孔形242以及检测部电子连接件240为孔形或者针形，以便当表头部电子连接件140与检测部电子连接件240连接时，针形结构能够插入孔形结构中。其中在本公开中，电连接结构可以设置在圆管形式的第一插接件和第二插接件的中空部分中。表头部电子连接件140的电连接结构与表头部电子单元110电连接，检测部电子连接件240的电连接结构与检测部电子单元210电连接。

在本公开中，检测部200设置有存储部，存储部中至少存储有检测部200的传感器信息及现场工况信息，以便在表头部电子连接件140与检测部电子连接件240连接后，表头部100读取检测部200的存储部所存储的信息，以便完成表头部100与检测部200的配对。存储部可以是微处理器、存储器、通信电路等的形式。

传感器信息包括传感器种类、传感器生产商、传感器出厂日期、传感器序列号、传感器机械尺寸、与表头部进行配对的各参数等中的至少一种信息。

存储部还存储有检验所存储的信息是否有效和/或完备的信息。存储部还存储有之前与检测部200配合的表头部100的相关信息。存储部还包括参数类别信息，以便表示存储部所存储的参数进行分类。

存储部还包括表头显示设置信息，以便表头部100与检测部200连接后，表头部100能够显示语言种类、显示数据种类、显示方式中的至少一种。

存储部还包括检测部200的传感器的反应速度信息、分辨率信息和灵敏度信息中的至少一种。现场工况信息包括罐体信息、温度信息、压力信息、测量介质信息中的至少一种。

总体而言，存储的数据可以包括现场工况的设置信息和参数。表头在更换的过程中完成现场信息的配置。表头可以通过读取不同罐体上安装的传感器，直接完成对不同罐体或测量介质的适应。信息中还可以包括参数信息是否有效，是否完备的信息。信息中还可以包括上次与该传感器配合的表头信息。信息还可以包括参数的类别信息。用于把参数进行分类。信息中还可以包括表头显示等设置信息。这样表头在安装上就可以在显示语言种类、显示数据种类、方式等与之前的表头完全一致。信息中还可以包括仪表对外输出的设置和通讯设置信息，这样表头在安装上就可以在输出信号范围种类、通讯协议设置等与之前的表头完全一致。信息中还可以包括仪表的反应速度，分辨率，灵敏度等信息。信息中还可以包括一些必要的预制的波形信息，比如虚假回波或者一些与检测部、现场工况、罐体等的相关的波形信息。信息中还可以包括与传感器无关，但是与现场应用有关的信息。比如罐体、温度、压力、测量介质等等的信息。信息中还可以包括与之配合的表头的种类信息。这样可以在与表头配合的时候，进行是否匹配的确认，例如可以保证检测部只能与一些特定种类的表头部进行匹配使用。信息还可以包括传感器是第一次使用，未进行任何激活或初始化的识别信息，通过这些信息可以判断是否对检测部进行激活或初始化设置。信息中还可以包括一些加密信息，保证该传感器只能与某些特定的表头进行配合使用。上面各种信息的存储和使用可以根据现有技术得到。

在存储部中，根据不同地址存储不同内容信息，并且当表头部100与检测部200连接后，表头部100根据存储部的地址来读取相应的信息。信息也可以是通讯中不同的命令。表头部可以通过发送不同的命令来实现存储部的信息的读取。通过这些方式，可以实现存储信息的区别。

图3示出了根据本公开的一个实施方式的表头部与检测部的连接匹配方式S100。

在步骤S102中，表头部与检测部电连接。在步骤S104中，表头部与检测部进行匹配验证，其中，表头部可以进行信息读取、信息分类、信息有效性验证等。在步骤S106中，可以将部分配置参数信息存储到表头部中。在步骤S108中，表头部可以根据配置参数来与检测部配合并且进行测量工作。其中具体方式可以根据现有技术来进行理解，在此不再赘述。

另外，如果配对失败或者检测失败等，可以在表头部进行预订显示等以便提供给用户。其中失败的情况可以包括：二者不匹配、数据不能读出、数据错误等。表头部可以进行对应的情况进行识别并且根据情况来进行不同的显示。

液位计还可以同时具有温度测量传感器，为表头部提供检测部的温度信息，为测量进行温度补偿提供支持，例如在液位计进行距离测量时提供温度补偿支持。

在磁致伸缩型的情况下，存储部可以与磁致伸缩的振动信息测量部件在一个电路板上形成一个部件。存储部可以与磁致伸缩传感器内部的完成测量功能的部件共用一个存储器，信息可以通过测量部件中的微处理器和通讯电路进行对外的传输。

在本公开中，液位计为磁致伸缩液位计、雷达液位计或电容液位计。通过本公开的技术方案，可以实现可拆卸的液位计，并且可以在更换表头部的情况下也可以实现自动配对过程。

根据本公开的一个实施方式，本公开的液位计可以为电容/导波磁致复合液位计的形式。其中，在本公开中，该液位计的检测部可以实现电容、导波、磁致方式的复用。

在检测部200中，可以包括浮子310、波导丝320、和金属外套管330。

浮子310可以包括磁性部311、312，其中磁性部311、312可以为永磁铁，例如可以为永久磁环的形式。浮子310可以设置在磁致伸缩液位计的金属外套管330的外侧，并且浮子310可以随着液位的变化而进行上下移动。这样可以通过浮子310来感知液位的变化。

波导丝320被施加测量电流以使得波导丝在浮子310位置产生扭转波脉冲，并且在磁致伸缩测量方式中通过施加测量脉冲电流时间与获得扭转波脉冲时间之间的时间差来计算浮子310所处的位置从而得到液位。具体而言，磁致伸缩液位计10的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝320上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝320传播时会在波导丝320的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外的浮子310可以沿测杆(金属外套管330)随液位的变化而上下移动。在浮子内部可以设置有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子310产生的磁环磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝320在浮子310所在的位置产生一个扭转波脉冲(机械振动波)，这个脉冲(机械振动波)以固定的速度传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与检出机构检出的收到的扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。

金属外套管330可以作为磁致伸缩液位计的侧杆，并且波导丝320可以容纳在金属外套管330的内腔中。另外，波导丝320所形成的扭转波脉冲可以通过单独设置的回路导线321形式的回波结构传回至检出机构(磁致伸缩测量电路)。其中，回路导线321也可以设置在金属外套管330的内腔中。此外，在本公开中，优选地采用金属外套管330来实现回路导线321的功能，从而可以将回路导线321来省略。

金属外套管330可以是波导丝320外围的多个金属管中的一个。金属外套管330与液位计10的安装基座340和容纳液体的容器(未示出)相绝缘。金属外套管330的外表面可以设置有绝缘层350，其中绝缘层350在图4中以短划线示出。在本公开中，绝缘层350可以是塑料、陶瓷、玻璃等绝缘材料，另外绝缘层350可以是在金属外套管330的外表面套设的塑料管或者喷涂的塑料涂层。其中塑料材料可以是PTFE或者PFA。并且塑料材料在金属外套管330的底部是密封的。

金属外套管330的材质可以是不锈钢或者其他金属材质，例如可以是316L不锈钢或者304不锈钢等等。

在通过金属外套管330作为回波结构来实现回路导线321的功能的情况下，可以通过金属外套管330在底部拉紧波导丝320。

另外，金属外套管330与安装基座340之间也需要实现绝缘。在这里绝缘材料可以选择塑料、陶瓷或玻璃等绝缘材料。金属外套管330与绝缘部341之间具有密封件342。密封件342可以用O型圈、垫片等结构。绝缘部341与安装基座340之间也可以具有密封件，密封件可以为O型圈、垫片等结构。此外，密封方式也可以选用陶瓷烧结或者玻璃烧结等方式。

在本公开中，安装基座340可以是金属材质也可以为非金属材质，并且安装基座340可以连接到法兰或者焊接到法兰上。

在本公开中，除了可以采用磁致伸缩测量方式之外，通过创新性的设置还可以通过电容测量方式和/或导波雷达测量方式来对液位进行测量。

当采用电容测量方式时金属外套管330作为电容测量的测量极，而电容测量的接地极可以采用其他部件或者容器的壁体，当采用其他部件时，可以采用之后描述的接地金属管。通过测量极与接地极之间的介质的介电常数不同而引起的电容量的不同，来得到液位。

当采用导波雷达测量方式时金属外套管330可以作为导波雷达的金属探杆，并且通过金属外套管发射微波信号然后测量经液面或浮子反射后沿着金属外套管返回信号，通过发射的微波信号及返回的信号的时间差来得到液位。例如在浮子设置在金属外套管330的外围时，因为液位与浮子的一致性(浮子根据液位进行上下浮动)，因此有的时候，发射的微波信号将会接触到浮子后生成返回的信号，这时在使用导波雷达测量方式时，可以是微波信号通过液位反射或者通过浮子反射来生成返回的信号。

如果采用金属外套管330作为电容测量方式的一个电极，并且采用容器壁作为电容测量方式的另一电极，这样电容测量方式得到的电容量将会受到容器壁直径的影响。所以可以在下面的实施例中，采用一个同轴的接地金属管来作为电容测量方式的另一电极。

此外，如果在金属外套管330的外侧壁上套设浮子310，浮子310将可能直接将导波雷达的发射的微波信号反射回来，这样相当于磁致伸缩测量和导波雷达测量的对象都是浮子310。虽然浮子和液位具有相关性，但是一旦浮球损坏了，那个两种测量方式将不能使用了。这样如下面所描述的，优选地设置一个同轴接地管在金属外套管的外周，让同轴的接地金属管与金属外套管之间可以充入液体，这样这个结构就变成了同轴导波雷达和同轴的电容液位计，这样所测量的对象直接就是液位。然后浮子310在同轴的接地金属管的外侧上下滑动，磁场能够穿透同轴的接地金属管和外套管到达内部的波导丝。这样就完成了一个使用效果更好的多功能仪表。

根据本公开的优选实施例，液位计10设置有接地金属管360，接地金属管360与金属外套管330同轴设置并且接地金属管360设置在金属外套管360的外侧。也就是说，在金属外套管330的外围可以设置与其平行的接地金属管360。

其中，金属外套管330可以构成电容测量方式中的测量极，并且接地金属管360可以构成电容测量方式中的接地极。或者金属外套管330可以构成电容测量方式中的接地极，并且接地金属管360可以构成电容测量方式中的测量极。金属外套管330和/或接地金属管360可以与电容测量电路连接。

接地金属管360为非铁磁性材料的金属管。例如可以是不锈钢管或者铜管等，这样可以保证在磁致伸缩测量方式中所采用的磁场可以穿过接地金属管360，从而保证磁致伸缩测量方式的有效性。

此外，在设置接地金属管360的情况下，浮子310可以设置在接地金属管360的外侧并且随着液位的变化而进行上下移动，例如通过滑动的方式。

另外，接地金属管360和金属外套管330之间所形成的空间应当允许液体进入，并且需要保证二者之间的液体需要与容器中容纳的液体的液位相同。这样在采用电容测量方式的时候，通过测量二者之间的液体的液位来实现对容器中所容纳的液体的液位的测量。例如可以在接地金属管360的侧壁和底部上设置有多个开孔/开口，以便允许接地金属管360和金属外套管330之间的液体与容器中的液体保持液体连通，从而具有等液位。

在电容测量方式中，金属外套管330深入液体中，并且金属外套管作为电容测量的一个电极，容器壁或者接地金属管360作为电容测量的另一电极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和气体的介电常数ε2不同，比如:ε1>ε2，则当液位升高时，相应位置的两电极间总介电常数值随之加大因此电容量增大。反之当液位下降，相应位置的两电极间总介电常数值减小，电容量也减小。所以可通过两电极间的电容量的改变来测量液位的变化。

在本公开中，优选地在接地金属管360与金属外套管330之间设置有定位结构，以便保持接地金属管与金属外套管之间的间距。其中该定位结构可以通过定位块等以对二者提供支撑并且保持二者之间的间距等。

在安装基座340为金属材质的情况下，可以将接地金属管360与该金属基座340连接，以实现接地。其中本公开中的术语“接地”并不认为与地直接连接，其可以将其理解为虚拟地。

在本公开中的技术方案中，通过巧妙的设计，将多种测量方式融合到磁致伸缩液位计中，这样可以实现磁致伸缩液位计+电容液位计的形式、实现磁致伸缩液位计+导波雷达液位计的形式、实现磁致伸缩液位计+电容液位计+导波雷达液位计的形式。在本公开中，通过一个表头部来实现多种原理的液位测量，这样可以大大地提高仪表的可靠性，从而满足高可靠应用场景的需求。

根据一个实施例，电容/导波磁致复合液位计能够通过磁致伸缩测量方式和电容测量方式对液位进行测量，并且金属外套管作为电容测量的测量极，并且容纳液体的容器的容器壁或者单独设置的接地金属管作为接地极，在电容测量方式中，通过测量金属外套管、与容器壁或接地金属管之间的电容变化来得到液位。接地金属管与金属外套管同轴平行设置并且设置在金属外套管的外侧。浮子设置在接地金属管的外侧并且能够随着液位的变化沿着接地金属管进行移动。

接地金属管为非铁磁性材料的金属管。接地金属管与金属外套管之间设置有定位结构，以便保持接地金属管与金属外套管之间的间距。接地金属管作为电容测量方式中的接地极，并且接地金属管的底部和/或侧部具有开孔部，以便使得接地金属管与金属外套管之间的液体的液位与容纳液体的容器的液位相等。安装基座为金属安装基座，并且接地金属管与金属安装基座连接。

电容/导波磁致复合液位计通过磁致伸缩测量方式和电容测量方式对液位进行测量的情况下，液位计可以包括磁致伸缩测量电路和电容测量电路，其中这些电路可以设置在表头部中，电容测量电路与金属外套管和接地金属管或容器的容器壁连接，磁致伸缩测量电路可以与波导线(和回路导线/金属外套管)连接。

根据另一实施例，电容/导波磁致复合液位计能够通过磁致伸缩测量方式和导波雷达测量方式对液位进行测量，并且金属外套管作为导波雷达的金属探杆，并且通过金属外套管发射微波信号然后测量经液面或浮子反射后沿着金属外套管返回信号，通过发射的微波信号及返回的信号的时间差来得到液位。

液位计设置有接地金属管，接地金属管与金属外套管同轴平行设置并且接地金属管设置在金属外套管的外侧。

浮子设置在接地金属管的外侧并且能够随着液位的变化沿着接地金属管进行移动；或者浮子设置在金属套管的外侧并且能够随着液位的变化沿着金属套管进行移动。接地金属管为非铁磁性材料的金属管。接地金属管与金属外套管之间设置有定位结构，以便保持接地金属管与金属外套管之间的间距。

接地金属管与金属外套管之间以及金属外套管中允许液体进入，并且与容纳液体的容器中的液体的液位相等。

电容/导波磁致复合液位计通过磁致伸缩测量方式和导波雷达测量方式对液位进行测量的情况下，液位计包括磁致伸缩测量电路和导波雷达测量电路，其中这些电路可以设置在表头部中，导波雷达测量电路与金属外套管连接，磁致伸缩测量电路可以与波导线(和回路导线/金属外套管)连接。

根据再一实施例，电容/导波磁致复合液位计能够通过磁致伸缩测量方式、电容测量方式和导波雷达测量方式对液位进行测量，其中金属外套管作为电容测量的测量极，并且容纳液体的容器的容器壁或者单独设置的接地金属管作为接地极，在电容测量方式中，通过测量金属外套管、与容器壁或接地金属管之间的电容变化来得到液位；此外，金属外套管作为导波雷达的金属探杆，并且通过金属外套管发射微波信号然后测量经液面或浮子反射后沿着金属外套管返回信号，通过发射的微波信号及返回的信号的时间差来得到液位。

浮子设置在接地金属管的外侧并且能够随着液位的变化沿着接地金属管进行移动；或者浮子设置在金属套管的外侧并且能够随着液位的变化沿着金属套管进行移动。接地金属管为非铁磁性材料的金属管。接地金属管与金属外套管之间设置有定位结构，以便保持接地金属管与金属外套管之间的间距。接地金属管作为电容测量方式中的接地极，并且接地金属管的底部和/或侧部具有开孔部，以便使得接地金属管与金属外套管之间的液体的液位与容纳液体的容器的液位相等。液位计的安装基座为金属安装基座，并且接地金属管与金属安装基座连接。

在电容/导波磁致复合液位计能够通过磁致伸缩测量方式、电容测量方式和导波雷达测量方式对液位进行测量，在这种情况下，液位计可以包括磁致伸缩测量电路、电容测量电路和导波雷达测量电路，电容测量电路与金属外套管和接地金属管或容器的容器壁连接，导波雷达测量电路与金属外套管连接，磁致伸缩测量电路可以与波导线(和回路导线/金属外套管)连接。

此外还可以包括切换电路，以便在不同时刻切换电容测量方式和导波雷达测量方式。

在电容/导波磁致复合液位计能够通过磁致伸缩测量方式以及、电容测量方式和/或导波雷达测量方式对液位进行测量，两种或者三种测量方式的测量信号可以耦合到一个线路中，然后通过公用连接件与外部部件连接。例如，在导波雷达测量方式和电容测量方式共同使用的情况下，导波雷达测量模块和电容测量模块的信号可以先耦合到一个线路中，然后使用公用的连接件与金属外套管相连。并且如上所述，可以采用诸如开关等的切换电路，使得导波雷达测量模块和电容测量模块可以在不同时刻进行测量，也就是说通过切换电路，可以保证导波雷达测量模块和电容测量模块在不同的时刻连接至金属外套管，从而实现相应的测量功能。

其中上述的磁致伸缩测量电路、电容测量电路、导波雷达测量电路可以作为相应模块的形式而设置在表头部中。如图5和图6所示。

虽然在图5和图6中，示出了磁致伸缩测量模块、电容测量模块和导波雷达测量模块，但是根据相应的测量方式，也可以仅包括磁致伸缩测量模块和电容测量模块、或者仅包括磁致伸缩测量模块和导波雷达测量模块。

如图5所示，两个或三个测量模块可以通过一个运算控制单元来进行操作，也可以如图6所示，通过各自独立的运算控制单元来进行操作。其中，一个运算控制单元还是多个运算控制单元的选择需要根据现场所需的可靠性等级来进行设定，例如在可靠性等级要求较高时，可以设置独立的运算控制单元，反之可以使用一个运算控制单元。

另外，对于通信模块和电源模块，在图5中示出了两个或三个测量模块可以共用一个通信模块。在图6中示出了两个或三个测量模块采用各自独立的通信模块。其中通信模块可以实现与表头部的外部装置通信的功能，而电源模块可以从外部电源接收电能，从而为液位计的内部进行供电，另外电源模块也可以为可充电电池的形式。

虽然在图5和图6中没有示出，在表头部中还可以包括存储模块，基于相同的道理，存储模块也可以被共用或者各自设置。

人机接口电路可以采用同一个人机接口电路，并且在显示部上可以设置不同测量方式所测得的测量信号。例如液位计输出两个或三个液位信号，并且这些信号都可以在显示部上进行显示，以便使用者进行观察等。

在本公开中，两个或者三个测量模块可以同时测量操作，也可以采用分时的办法，在不同的时间进行测量。其中在分时测量时，可以通过上述的切换电路来实现。液位计还可以输出液位报警信号或者仪表故障报警或者提醒现场人员进行维护的报警信号。

另外，为了验证液位计的可靠性，本公开的液位计可以根据磁致伸缩测量模块、电容测量模块或导波雷达测量模块测量到的多个数据进行比对，选择更可靠的液位数据来进行输出。另外，输出多个测量模块测量到的液位数值由其他的外部设备来进行液位可靠性的判别。

通过上述的液位计，通过设计，可以实现多种测量方式的融合，从而极大地提高了测量的可靠性。

另外，在采用本公开的液位计的测量装置中，还可以实现其他有利的效果。

在一个实施例中，可以实现电容测量方式的校准。例如，通常电容液位计(电容测量方式)在安装之后需要建立电容量与液位高度的关系的标定，这种标定通常是现场完成的。为了实现现场标定需要采用其他设备来进行辅助。但是由于本公开的液位计可以通过磁致伸缩测量方式来测量液位，然后通过磁致伸缩的测量结果来对电容液位计部分自动进行校准。液位计可以通过记录磁致伸缩测量的两个或两个以上不同液位时的电容液位计测量到的电容值，然后自动地完成电容液位计的校准。这个校准可以两点校准也可以是多点校准。

在另一个实施方式中，包括本公开液位计的测量装置还可以实现油品的水分或含水量测量的功能。在油品水分或者含水量固定的情况下，磁致伸缩的液位测量值与电容测量的电容值应该是正比关系，如果电容量相比于预计值发生改变，则是油品中的含水量发生了改变，可以根据电容量与磁致伸缩测得的液位值计算出含水量的改变。可以根据含水量改变进行报警或者输出含水量。

如果输出连续量的含水量，则需要对不同含水量油品液位和电容的关系进行实验室标定。建立参考数据，存储在液位计中。然后液位计根据参考数据进行输出。

在另一个实施方式中，包括本公开液位计的测量装置还可以实现油水双界面的测量功能。在使用磁致伸缩测量方式的情况下，浮子将会浮在油品上，从而反映整体的液位高度，利用磁致伸缩测量方式测量浮子的位置，从而测量油位，并且利用电容测量方式测量水位(因为油水情况下，电容测量所用的介电常数是不同的)，从而得到油位和油水分界面两个测量值。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种智能匹配可拆卸液位计，所述液位计用于对被测物体进行测量，其特征在于，包括：

表头部，所述表头部包括表头部电子单元和表头壳体，所述表头部电子单元被容纳在所述表头壳体中；

检测部，所述检测部包含传感器，用于对所述被测物体进行测量，并且生成检测电信号，其中，所述表头部与所述检测部在结构上可拆卸并且相互独立，用于减少运输过程中的包装空间及运输成本；以及

存储部，所述存储部设置在所述检测部的内部，所述表头部通过读取所述存储部的数据完成对所述检测部的信息的获知，并且实现所述表头部与所述检测部的智能配对。

2.如权利要求1所述的液位计，其特征在于，

所述表头部还包括表头部机械连接件，所述表头部机械连接件固定设置在所述表头部；以及

所述检测部还包括检测部机械连接件，所述检测部机械连接件固定设置在所述检测部，

其中，所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件能够相互配合连接，以便允许所述表头部相对于所述检测部可插拔地进行连接。

3.如权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述表头部还包括表头部电子连接件，所述表头部电子连接件固定设置在所述表头部；以及

所述检测部还包括检测部电子连接件，所述检测部电子连接件固定设置在所述检测部，

其中，当所述表头部机械连接件相对于所述检测部机械连接件插入时，所述表头部电子连接件与所述检测部电子连接件能够电连接，当所述表头部机械连接件相对于所述检测部机械连接件拔出时，所述表头部电子连接件与所述检测部电子连接件的电连接能够被断开。

4.如权利要求3所述的液位计，其特征在于，所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件配合连接的情况下，所述表头部电子连接件和所述检测部电子连接件也配合连接。

5.如权利要求4所述的液位计，其特征在于，所述表头部机械连接件具有第一中空部，所述检测部机械连接件具有第二中空部，

所述表头部电子连接件设置在所述第一中空部中，所述检测部电子连接件设置在所述第二中空部中。

6.如权利要求5所述的液位计，其特征在于，

所述表头部机械连接件为相对于所述表头部的表面凸出的结构，并且所述检测部机械连接件为相对于所述检测部的表面凸出的结构，所述第一中空部的直径大于或等于所述检测部机械连接件的外径或者所述第二中空部的直径大于或等于所述表头部机械连接件的外径；或者

所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件中的一个连接件为凸出结构而另一个连接件为凹入结构，并且所述第一中空部的直径大于或等于所述检测部机械连接件的外径或者所述第二中空部的直径大于或等于所述表头部机械连接件的外径。

7.如权利要求5所述的液位计，其特征在于，所述第一中空部和所述第二中空部为圆柱状。

8.如权利要求2所述的液位计，其特征在于，所述表头部机械连接件和/或所述检测部机械连接件设置有密封件，以便当所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件连接后，所述密封件对连接后的结构进行密封。

9.如权利要求2所述的液位计，其特征在于，所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件设置有防转动结构，以便在所述表头部机械连接件与所述检测部机械连接件可插拔地连接时，防止二者之间的相互转动。

10.一种如权利要求1至9中任一项所述的液位计的智能匹配方法，其特征在于，包括：

所述存储部中至少存储有所述检测部的传感器信息及现场工况信息，所述表头部与所述检测部进行电连接后进行智能匹配验证，所述表头部读取所述存储部所存储的信息，根据配置参数来与所述检测部完成自动配对工作且对被测物体进行测量，免去手动设置过程提高维护效率。

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