CN113820353B - 介质分层界面测量装置及热交换场界面测量装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种介质分层界面测量装置，介质包括固体、液体、气体、固液混合体、气液混合体中的至少两种，包括：温度改变部，温度改变部能够使得容纳介质的容器体的温度进行变化；温度感应装置，温度感应装置设置在容器体的外侧，并且温度感应装置的数量为多个，多个温度感应装置沿着容器体的高度方向进行排布，来测量容器体的高度方向的多个温度测量点处的温度信号；以及控制装置，控制装置接收温度感应装置的多个温度测量信号，并且根据多个温度测量信号以及温度变化信号来得到介质的分层界面的位置。本公开还提供了一种热交换场界面测量装置。

Description

介质分层界面测量装置及热交换场界面测量装置

技术领域

本公开涉及一种介质分层界面测量装置及热交换场界面测量装置。

背景技术

在某些场景下的生产过程中，需要得知容器罐体中不同介质的分界面等，以便对其进行处理。目前通常所采用的方式就是将测量仪器插入介质中，通过侵入式来对介质的情况进行检测。该侵入式检测方式对仪器本身将会提出较高的要求，而且其检测精度也不能保证。

也有的采用测量反射波的方式进行测量，但是在这种方式下，对于底部具有泥层等固体或固液混合体的情况将不适用，也会极大地影响其检测精度。

另外对于高温罐体的情况，如果采用外部检测方式，但是其外部设置的保温层将会影响检测效果与精度。

因此，如何有效地、低成本地、且精确地检测介质的分层界面是需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种介质分层界面测量装置及热交换场界面测量装置。

根据本公开的一个方面，一种介质分层界面测量装置，介质包括固体、液体、气体、固液混合体、气液混合体中的至少两种，包括：

温度改变部，所述温度改变部能够使得容纳所述介质的容器体的温度进行变化；

温度感应装置，所述温度感应装置设置在所述容器体的外侧，并且所述温度感应装置的数量为多个，多个温度感应装置沿着所述容器体的高度方向进行排布，来测量所述容器体的高度方向的多个温度测量点处的温度信号；以及

控制装置，所述控制装置接收所述温度感应装置的多个温度测量信号，并且根据多个温度测量信号以及温度变化信号来得到所述介质的分层界面的位置。

根据本公开的至少一个实施方式，所述温度改变部为降温部，所述降温部能够使得所述容器体的温度降低。

根据本公开的至少一个实施方式，所述容器体的外侧设置有保温层，所述降温部为使得容器体从所述保温层裸露的裸露带，所述裸露带沿着所述容器体的高度方向设置并且用于散热冷却。

根据本公开的至少一个实施方式，所述温度感应装置设置至所述裸露带。

根据本公开的至少一个实施方式，多个温度感应装置沿着所述高度方向等间距地设置至所述裸露带。

根据本公开的至少一个实施方式，所述温度改变部为升温部，所述升温部能够使得所述容器体的温度升高。

根据本公开的至少一个实施方式，所述升温部为加热装置，所述加热装置对所述介质进行加热或者对所述容器体进行加热。

根据本公开的至少一个实施方式，所述控制装置包括主处理器，所述主处理器接收、分析及对比所述多个温度测量信号，并且获得所述分层界面的位置。

根据本公开的至少一个实施方式，所述多个温度感应装置被划分为N组，其中N≥1且为自然数，每组温度感应装置设置在对应的测量盒体中，并且所述测量盒体设置在所述容器体的外侧。

根据本公开的至少一个实施方式，每个测量盒体包括子处理器及子通信装置，并且所述子处理器接收该测量盒体中的温度感应装置的测量信号，并且通过上述子通信装置传送至所述控制装置的主处理器。

根据本公开的另一方面，一种热交换场界面测量装置，介质包括固体、液体、气体、固液混合体、气液混合体中的至少两种，其特征在于，包括：

内部温度感应装置，所述内部温度感应装置的数量为一个或多个，一个或多个内部温度感应装置沿着容纳所述介质的容器体的高度方向进行设置并且设置在所述容器体的内部，并且一个或多个内部温度感应装置测量相应位置处介质的内部温度信号，以得到内部温度测量点处的内部温度信号；

外侧温度感应装置，所述外侧温度感应装置设置在所述容器体的外侧并且沿着所述高度方向测量所述容器体的外侧面的一个或多个外侧温度测量点处的外侧温度信号，其中所述一个或多个内部温度感应装置的内部温度测量点与所述一个或多个外侧温度测量点等高一一对应设置，从而构成温度感应对；以及

控制装置，所述控制装置接收来自所述内部温度感应装置的内部温度信号和所述外侧温度感应装置的外侧温度信号，根据各个温度感应对来获得各个高度的温度测量点的内外温度信号的差值，通过获得的内外温度信号的差值来测量不同介质之间的分层界面。

根据本公开的至少一个实施方式，所述控制装置包括主处理器，所述主处理器接收、分析及对比所述内部温度感应装置的内部温度信号和所述外侧温度感应装置的外侧温度信号，从而获得不同介质之间的分层界面。

根据本公开的至少一个实施方式，多个内部温度测量点和多个外侧温度测量点等间距地排布在所述高度方向。

根据本公开的至少一个实施方式，所述内部温度感应装置设置在缆绳式支撑部，并且所述内部温度感应装置的外侧设置有密封外套，所述缆绳式支撑部的下部设置有施重装置。

根据本公开的至少一个实施方式，所述内部温度感应装置通过一根通讯总线将内部温度信号传输至所述控制装置的主处理器。

根据本公开的至少一个实施方式，所述外侧温度感应装置为接触式温度感应装置和/或非接触式温度感应装置。

根据本公开的至少一个实施方式，所述接触式温度感应装置包括电阻式温度计、热敏电阻、热电偶和温度探头中的至少一种，并且所述接触式温度感应装置设置在所述容器体的外侧面并且测量所述容器体的外侧面的温度信号。

根据本公开的至少一个实施方式，所述接触式温度感应装置的数量为多个，多个接触式温度感应装置设置在所述容器体的外侧并且沿着所述高度方向进行排布，所述接触式温度感应装置测量所述容器体的外侧面的多个外侧温度测量点处的外侧温度信号。

根据本公开的至少一个实施方式，所述接触式温度感应装置具有弹性结构，用于保证所述接触式温度感应装置与容器体具有一定的压紧力，使其紧密贴合。

根据本公开的至少一个实施方式，所述弹性结构包括弹簧、弹片、橡胶支架中的至少一种。

根据本公开的至少一个实施方式，所述多个接触式温度感应装置被划分为N组，其中N≥1且为自然数，每组接触式温度感应装置被设置在独立的测量盒体中，并且所述测量盒体与所述容器体之间设置有防水密封装置。

根据本公开的至少一个实施方式，包括固定支架，用于将所述测量盒体固定，并且使所述测量盒体与容器体贴合。

根据本公开的至少一个实施方式，所述测量盒体包括防雨罩，所述测量盒体设置在所述防雨罩的内部，并且通过所述防雨罩与所述固定支架固定。

根据本公开的至少一个实施方式，所述测量盒体的上下均设置有含密封头的出线口，用于引出线缆。

根据本公开的至少一个实施方式，所述多个接触式温度感应装置通过一根通讯总线将外侧温度信号传输至所述控制装置的主处理器；和/或

所述测量盒体包括子处理器及子通信装置，并且所述子处理器接收、分析及处理该独立的测量盒体中的接触式温度感应装置的外侧温度信号，并且通过上述子通信装置传送至所述控制装置的主处理器。

根据本公开的至少一个实施方式，所述非接触式温度感应装置包括红外探测装置和红外摄像装置中的至少一种，并且所述非接触式温度感应装置与所述容器体的外侧面间隔预定距离并且能够测量所述容器体的外侧面的多个外侧温度测量点处的外侧温度信号。

根据本公开的至少一个实施方式，在所述非接触式温度感应装置包括红外探测装置的情况下，所述红外探测装置的数量为多个，并且多个红外探测装置的外侧温度测量点与所述一个或多个内部温度感应装置的内部温度测量点等高一一对应设置。

根据本公开的至少一个实施方式，在所述非接触式温度感应装置包括红外摄像装置的情况下，所述红外摄像装置的数量为至少一个，用于测量所述多个外侧温度测量点处的外侧温度信号。

根据本公开的至少一个实施方式，其特征在于，包括安装支架，所述安装支架与容器体竖直方向平行设置，并且与容器体水平间隔预定距离，用于安装所述红外探测装置和/或所述红外摄像装置。

根据本公开的至少一个实施方式，所述非接触式温度感应装置通过一根通讯总线将外侧温度信号传输至所述控制装置的主处理器。

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示出了根据本公开的一个实施方式的测量装置的示意图。

图2示出了根据本公开的一个实施方式的测量装置的示意图。

图3示出了根据本公开的一个实施方式的测量装置的示意图。

图4示出了根据本公开的一个实施方式的测量装置的示意图。

图5示出了根据本公开的一个实施方式的测量装置的控制装置的示意图。

图6示出了根据本公开的一个实施方式的测量装置的控制装置的示意图。

图7示出了根据本公开的一个实施方式的测量装置的控制装置的示意图。

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。

在本公开中介质可以包括固体、液体、气体、固液混合体、气液混合体中的至少两种。因此，根据本公开的测量装置能够测量不同介质之间的分层界面位置，其中该分层界面至少为一个分层界面。其中分层界面可以是上述两种不同介质的分层界面，也可以是例如在液体情况下，两种不同液体的分层界面，例如油水分层界面等。另外，根据本公开的技术方案，还可以测量每种介质所占据的高度、空间。

如图1所示的实施例中，提供了一种介质分层界面测量装置。该介质分层界面测量装置可以包括温度改变部、温度感应装置110、和控制装置120。

介质可以容纳在容器体中，例如在图1中示出了，在容器10中可以容纳三种介质11～13。作为一个示例，介质11可以为固体，介质12可以为固液混合体，介质13可以为液体。例如介质11可以为泥层，介质12可以是泥水混合层，而介质13可以为水层。

如果容器10中的各个介质的温度趋于一致，那么在进行加热或者冷却的过程中，因为不同介质的导热性能或者比热容不一致，将会导致容器体的侧壁的温度不同。这样可以通过测量容器体的侧壁的温度信号，根据测量的温度信号的不同来区分介质分层界面，从而可以得到不同介质的分层情况/位置以及各种介质所占据的高度、空间等。

温度改变部可以为降温部，降温部能够使得容器体的温度降低。温度改变部也可以为升温部，升温部能够使得容器体的温度升高。在本公开中，无论是降温部还是升温部，其均可以设置成对介质进行降温/升温，也可以设置为对容器体进行降温/升温。

其中，容器体可以为高温容器罐体，并且可以通过对容器罐中的温度进行散热冷却。在该情况下，可选地，在高温容器罐体的外侧所包裹的保温层130中设置有裸露带140，其中该裸露带140沿着罐体的高度方向延伸，并且该裸露带用于对罐体温度进行散热冷却。

温度感应装置110设置在容器体的外侧，并且温度感应装置110的数量为多个，多个温度感应装置110沿着容器体的高度方向进行排布，来测量容器体的高度方向的多个温度测量点处的温度信号。

温度感应装置110例如可以是温度探头、电阻式温度计、热敏电阻和/或热电偶等中的一种或多种。

多个温度感应装置110可以沿着容器的壁体的高度方向进行排布，例如图1中所示的垂直方向进行排布。

此外，多个温度感应装置110可以沿着高度方向等间隔地设置在壁体上或者壁体的附近，以便对壁体的温度信号进行测量。在界面测量的分辨率要求较高时，多个温度感应装置110的间距可以设置地更小，当分辨率要求较低时，多个温度感应装置110的间距可以设置地更大。

例如在包括裸露带140的情况下，多个温度感应装置110可以设置至裸露带上，这样可以在通过裸露带进行温度散热冷却时，由于不同介质所造成的影响，不同介质所处高度的温度感应装置检测到的温度信号变化将不相同。这样可以通过不同的温度信号变化来判断不同介质的分层界面，还能判断不同介质在容器中所占据的高度、空间等。

控制装置120接收多个温度感应装置110的多个温度测量信号，并且根据多个温度测量信号以及温度变化信号来得到介质的分层界面的位置。其中，每个温度感应装置110可以将所测量的温度测量信号传输至控制装置120，该传输可以是有线传输也可以是无线传输。在本公开中优选地通过有线传输的方式将各个温度感应装置的温度测量信号传输至控制装置120。具体地，可将各个温度感应装置110均与总线连接，并且总线与控制装置120连接，控制装置120含有主处理器，通过主处理器接收、分析各个不同位置的温度感应装置110的温度测量信号，和/或，将各个温度感应装置110划分为N组，其中N≥1且为自然数，每组温度感应装置设置在对应的测量盒体(图1中未示出)中，测量盒体与容器体的外侧贴紧，每个测量盒体包括子处理器及子通信装置，通过子处理器接收、分析及处理对应测量盒体中的各个温度感应装置的测量信号，各个子处理器处理后的温度信息经子通信装置传送至控制装置120的主处理器，从而分析、对比各个不同位置的温度感应装置110的温度测量信号。因为温度测量信号的不同将会反映与壁体接触的内部介质的热传导性或热比容的不同，因此可以对不同的介质做出判断，从而也可以确定不同介质分层界面的位置及判断不同介质在容器中所占据的高度、空间等。

此外，在本公开中，控制装置也可以通过相同位置处的温度感应装置在不同时间点得到的温度测量信号来判断该位置所对应的介质，例如以两个时间点为例，通过判断第一时间点的温度测量信号与第二时间点的温度测量信号之间的差值，并且根据随着时间变化介质与温度之间的关系来判断该位置所对应的介质，从而就能够判断出不同介质之间的分层界面等。

根据本公开的另一个实施例，还提供了一种热交换场界面测量装置。该热交换场界面测量装置同样能够针对不同介质之间的一个或多个分层界面进行测量，同时根据本公开的技术方案，也可以测量每种介质所占据的高度、空间。

在该实施例中，在容器的内部和外侧均设置有温度感应装置，内部温度感应装置为一个或多个，外侧温度感应装置设置在容器体的外侧并且沿着高度方向测量容器体外侧面的一个或多个外侧温度测量点处的外侧温度信号，根据在不同位置处，对应的内部和外侧的温度感应装置所测量的温度测量信号之间的差值来确定分层界面的位置。具体地，可以通过容器的同一高度的内外温度信号的差值来得到不同介质比热容或者热传导性能的差别，从而确定不同介质的分层界面位置以及获得每种介质所占据的高度、空间等。

图2示出了本实施例热交换场界面测量装置的一种实施方式，下面将参照图2来对本实施方式进行详细的描述。如图2所示，该测量装置可以包括内部温度感应装置210、外侧温度感应装置220和控制装置230。

介质可以容纳在容器体中，例如在图2中示出了，在容器10中可以容纳三种介质11～13。作为一个示例，介质11可以为固体，介质12可以为固液混合体，介质13可以为液体。例如介质11可以为泥层，介质12可以是泥水混合层，而介质13可以为水层。

内部温度感应装置210的数量为多个，多个内部温度感应装置210沿着容纳介质的容器10的高度方向进行排布并且设置在容器体的内部，并且多个内部温度感应装置210分别测量相应位置处介质的内部温度信号，以得到多个内部温度测量点处的内部温度信号。

多个内部温度感应装置210设置在缆绳式支撑部，并且多个内部温度感应装置210的外侧设置有密封外套240，缆绳式支撑部的下部设置有施重装置250。

该多个内部温度感应装置210可以是投入式的多点温度探头，并且在缆绳上设置多个温度探头。在缆绳的底部设置诸如重锤似的施重装置250以便将缆绳拉直。其中该多个内部温度感应装置可以等间距地设置在缆绳上。这样将会在容器的内部形成沿高度方向排布的多个内部温度感应装置210。此外，多个内部温度感应装置210的外侧还可以设置有一个密封外套240，并且底部也设置有底部密封头。通过这种方式来对容器内部的介质的温度信号来进行测量。在测量的分辨率要求较高时，内部温度感应装置的间距较小，分辨率要求较低时，内部温度感应装置的间距较大。

其中，多个内部温度感应装置210可以将所测量的内部温度信号传输至控制装置230。具体地，可将多个内部温度感应装置210通过一根通讯总线将内部温度信号传输至控制装置230，控制装置230具有主处理器，用于接收、分析及处理各个不同位置的内部温度信号。

外侧温度感应装置220设置在容器10的外侧并且沿着高度方向测量容器体的外侧面的多个外侧温度测量点处的外侧温度信号，其中内部温度感应装置210的内部温度测量点与外侧温度感应装置220的外侧温度测量点等高一一对应设置，从而构成多个温度感应对。

外侧温度感应装置220为接触式温度感应装置和/或非接触式温度感应装置。

接触式温度感应装置包括电阻式温度计、热敏电阻、热电偶和温度探头中的至少一种，并且接触式温度感应装置设置在容器体的外侧面并且测量容器体的外侧面的温度信号。接触式温度感应装置的数量为多个，多个接触式温度感应装置设置在容器体的外侧并且沿着高度方向进行排布，接触式温度感应装置测量容器体的外侧面的多个外侧温度测量点处的外侧温度信号。

非接触式温度感应装置包括红外探测装置和红外摄像装置中的至少一种，并且非接触式温度感应装置与容器体的外侧面间隔预定距离并且能够测量容器体外侧面的外侧温度测量点的温度信号。在非接触式温度感应装置包括红外探测装置的情况下，红外探测装置的数量为多个，并且多个红外探测装置的外侧温度测量点与内部温度感应装置的内部温度测量点等高一一对应设置。在非接触式温度感应装置包括红外摄像装置的情况下，红外摄像装置的数量为至少一个，至少一个的红外摄像装置能够测量多个外侧温度测量点处的外侧温度信号。

例如，无论是接触式温度感应装置还是非接触式温度感应装置，外侧温度感应装置220测量的每个外侧温度测量点的温度信号分别对应于每个内部温度感应装置的内部温度测量点的温度信号，也就是说通过一对一的方式，外侧温度感应装置220测量的外侧温度测量点和内部温度感应装置210测量的内部温度测量点设置在同一个高度上。而且与内部温度感应装置的设置方式相同地，外侧温度感应装置也可以等间距地进行设置。

例如在图2中示出了接触式温度感应装置的情况。在图2的情况下，接触式温度感应装置可以设置在容器的壁体的外侧上。此外接触式温度感应装置可以具有弹性结构，一般使得诸如温度探头似的接触式温度感应装置与壁体具有一定的压紧力，该弹性结构可以包括弹簧、弹片、弹簧支架等。

接触式温度感应装置可以是分组式的系统结构。多个接触式温度感应装置被划分为N组，其中N≥1且为自然数，每组接触式温度感应装置被设置在独立的测量盒体260，并且各个测量盒体260与容器的壁体之间设置有防水密封装置。例如在图2中示出了，三个温度感应装置设置在一个测量盒体中，但是本领域的技术人员应当理解，也可以为其他数量。这样一组温度感应装置设置在一个测量盒体的内部，并且该一组温度感应装置的数量可以大于等于2，这样一个测量盒体260中的一组温度感应装置可以完成壁体的一部分高度的温度测量；N个测量盒体260可以完成壁体整个高度的温度信号的测量。

在各个测量盒体260和容器的壁体之间可以设置有防水密封结构，从而防止水分等沿着壁体流进各个测量盒体260中。此外可以通过固定支架将各个测量盒体260安装至容器的壁体上。另外在各个测量盒体260的外部也可以设置有防雨罩，并且防雨罩可以安装至固定支架，从而使得各个测量盒体260通过防雨罩固定至固定支架上。

各个测量盒体260的上下位置均设置有出线口，该出线口可以采用密封头，这样可以防止水分通过该出线口流入各个测量盒体260中，同时可以通过该出线口引出线缆并经密封头进行密封。

其中，多个接触式温度感应装置可以将所测量的外侧温度信号传输至控制装置230，该传输可以是有线传输也可以是无线传输。在本公开中优选地通过有线传输的方式将各个接触式温度感应装置的外侧温度信号传输至控制装置230。具体地，可将多个接触式温度感应装置通过一根通讯总线将外侧温度信号传输至控制装置230，控制装置230具有主处理器，用于接收、分析及处理各个不同位置的外侧温度信号；和/或，各个测量盒体260包括子处理器及子通信装置，通过子处理器接收、分析及处理对应测量盒体260中的各个温度感应装置测量的外侧温度信号，经子通信装置传送至控制装置230的主处理器来接收、分析及处理各个不同位置的接触式温度感应装置的外侧温度信号。

控制装置230接收来自内部温度感应装置210的内部温度信号和接触式温度感应装置的外侧温度信号，根据每个温度感应对来获得各个高度的温度测量点的内外温度信号的差值，用获得的多个内外温度信号的差值来测量不同介质之间的分层界面，也可以获得每种介质所占据的高度、空间等。如上所述，当外侧温度感应装置为非接触式温度感应装置的情况下，非接触式温度感应装置可以为红外探测装置，也可以为红外摄像装置等。

图3示出了包括红外探测装置的热交换场界面测量装置的另一种实施方式。如图3所示，该测量装置可以包括内部温度感应装置310、红外探测装置320和控制装置330，其中该红外探测装置320可以是红外探头。内部温度感应装置310的数量为多个，多个内部温度感应装置310沿着容纳介质的容器10的高度方向进行排布并且设置在容器体的内部，并且多个内部温度感应装置310分别测量相应位置处介质的内部温度信号，以得到多个内部温度测量点处的内部温度信号。

多个内部温度感应装置310设置在缆绳式支撑部，并且多个内部温度感应装置310的外侧设置有密封外套340，缆绳式支撑部的下部设置有施重装置350。

该多个内部温度感应装置310可以是投入式的多点温度探头，并且在缆绳上设置多个温度探头。在缆绳的底部设置诸如重锤似的施重装置350以便将缆绳拉直。其中该多个内部温度感应装置可以等间距地设置在缆绳上。这样将会在容器的内部形成沿高度方向排布的多个内部温度感应装置310。此外，多个内部温度感应装置310的外侧还可以设置有一个密封外套340，并且底部也设置有底部密封头。

红外探测装置320设置在容器的壁体的外侧，并且与壁体间隔预定距离。红外探测装置320可以与多个内部温度感应装置310一一对应地设置在不同的高度上。其检测原理与上面描述的相同，在此不再赘述。红外探测装置320的排布优选地覆盖壁体的整个高度。其中红外探测装置320可以固定在安装支架360上，安装支架360与容器体竖直方向平行设置，并且与容器体水平间隔预定距离。

其中，多个内部温度感应装置310可以将所测量的内部温度信号传输至控制装置330。具体地，将多个内部温度感应装置310通过一根通讯总线将内部温度信号传输至控制装置330，控制装置330具有主处理器，用于接收、分析及处理各个不同位置的内部温度信号。

多个红外探测装置320也可以通过一根通讯总线，通过总线通讯的方式与控制装置330进行通讯，控制装置330具有主处理器，用于接收、分析及处理各个不同位置的外侧温度信号。

控制装置330的主处理器接收、分析和处理多个内部温度感应装置310和多个红外探测装置320的测量信号，并且对同一高度的内部温度感应装置310和红外探测装置320的测量信号进行比对，然后根据同一高度的内外温度信号的差值来判断不同介质的情况，例如不同介质的分层界面，每种介质所占据的高度、空间等。

图4示出了包括红外摄像装置的热交换场界面测量装置的另一种实施方式。

与图3的实施例相同地，内部温度感应装置410的数量为多个，多个内部温度感应装置410沿着容纳介质的容器10的高度方向进行排布并且设置在容器体的内部，并且多个内部温度感应装置410分别测量相应位置处介质的内部温度信号，以得到多个内部温度测量点处的内部温度信号。

多个内部温度感应装置410设置在缆绳式支撑部，并且多个内部温度感应装置410的外侧设置有密封外套440，缆绳式支撑部的下部设置有施重装置450。

该多个内部温度感应装置410可以是投入式的多点温度探头，并且在缆绳上设置多个温度探头。在缆绳的底部设置诸如重锤似的施重装置450以便将缆绳拉直。其中该多个内部温度感应装置410可以等间距地设置在缆绳上。这样将会在容器的内部形成沿高度方向排布的多个内部温度感应装置410。此外，多个内部温度感应装置410的外侧还可以设置有一个密封外套440，并且底部也设置有底部密封头。

图4的实施例在于将红外探测装置变换为红外摄像装置该红外摄像装置可以是红外摄像头。

其中该红外摄像装置420设置在容器的壁体的外侧，并且红外摄像装置420的数量为至少一个。在图4中示出了一个的情况。该一个红外摄像装置420应当设置成能够覆盖整个壁体的高度。当在两个以上的情况下，两个以上红外摄像装置420设置成能够覆盖整个壁体的高度。

下面以图4所示的一个红外摄像装置420为例进行说明。该红外摄像装置420与壁体的间距设置成使得该一个红外摄像装置420能够覆盖壁体的整个高度，并且该红外摄像装置420可以固定至安装支架460上，安装支架460与容器体竖直方向平行设置，并且与容器体水平间隔预定距离。

其中，多个内部温度感应装置410可以将所测量的内部温度信号传输至控制装置430。具体地，将多个内部温度感应装置410通过一根通讯总线将内部温度信号传输至控制装置430，控制装置430具有主处理器，用于接收、分析各个不同位置的内部温度信号。

红外摄像装置420的输出外侧温度信号提供至控制装置430。控制装置430具有主处理器，可以从红外摄像装置420获取的外侧温度信号中提取与内部温度感应装置410高度一致的测量点处的外侧温度测量信号，并且与相应高度的内部温度感应装置410的介质测量温度信号进行对比，从而得到每个高度处的内外部温度信号的差值，从而确定不同介质的分层界面情况、每种介质所占据的高度、空间等。

图5示出了根据本公开的一个实施例的控制装置的示意图。如图5所示，控制装置可以包括处理器、供电装置、显示操作装置、通信装置、和远程无线调试装置等。其中该控制装置的方式可以适用于图1至图4的实施例。

处理器可以用于接收来自多个温度感应装置的温度测量信号，并且执行上述控制装置中的比对、界面确定等功能。

供电模块可以为控制装置内部的部件进行供电，也可以为温度感应装置进行供电。显示操作装置可以为触摸显示屏的形式，并且可以向用户提供信息也可以接收来自用户的操作指令以便进行控制等。通信装置可以与外部设备进行有线或者无线方式进行通信。远程无线调试装置可以接收用户在远程的控制指令，以便对设备进行调试。

另外，对于温度感应装置包括内部温度感应装置和外侧内部感应装置的情况下，可以采用图6所示的方式，在图6中，内部温度感应装置和外侧温度感应装置的温度测量信号均通过一根总线与控制装置进行电气连接，控制装置的处理器接收、分析及对比各个内外温度测量信号，从而确定不同介质的分层界面情况、不同介质所占的高度、空间等信息。

其中图6所示方式包括外侧温度感应装置被分成N组，每组外侧温度感应装置放置在对应的测量盒体中且测量盒体不含电路的情形。此时每个测量盒体上下各具有一个出线口，每个出线口均可以引出线缆。测量盒体上边的线缆与上面的测量盒体下部引出线缆相连，测量盒体下边的线缆与下面的测量盒体的上部引出线缆相连，从而实现把所有外侧温度感应装置连接到一根总线上。控制装置的供电装置可通过该总线对测量盒体里的温度感应装置进行供电，并且各个测量盒体里的温度感应装置可通过该总线将温度测量信号传输至控制装置的处理器。

此外，在图1至图4所示的实施例中，当若干个外侧温度感应装置被分组设置在测量盒体中，且每个测量盒体内部具有电路(含子处理器及子通信装置)时，可以采用如图7所述的控制装置。在图7示出了外侧温度感应装置的连接方式，虽然没有示出内部温度感应装置，但是内部温度感应装置可以通过总线直接连接至控制装置的处理器上。

在图7中，每个测量盒体上下各具有一个出线口，每个出线口均可以引出线缆。测量盒体上边的线缆与上面的测量盒体下部引出线缆相连，公共测量盒体下边的线缆与下面的测量盒体的上部引出线缆相连。每个测量盒体中的对应外侧温度感应装置通过通讯线传输至测量盒体中的子处理器，控制装置的处理器不再直接接收外侧温度感应装置的测量信号，而是通过子通信装置将子处理器接收、分析及处理的温度信号并传递至控制装置的处理器。通过引入子处理器，可以减少控制装置中处理器的运算量，从而可以保证运算效率。此外，供电模块对每个测量盒体里的电路及外侧温度感应装置进行供电。

控制装置的处理器通过分析、比较来自各个测量盒体的子通信模块的温度测量信号，从而确定不同介质的分层界面位置、不同介质所占的高度、空间等。

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 (19)

1.一种热交换场界面测量装置，介质包括固体、液体、气体、固液混合体、气液混合体中的至少两种，其特征在于，包括：

内部温度感应装置，所述内部温度感应装置的数量为多个，多个内部温度感应装置沿着容纳所述介质的容器体的高度方向进行设置并且设置在所述容器体的内部，并且多个内部温度感应装置测量相应位置处介质的内部温度信号，以得到内部温度测量点处的内部温度信号；

外侧温度感应装置，所述外侧温度感应装置设置在所述容器体的外侧并且沿着所述高度方向测量所述容器体的外侧面的多个外侧温度测量点处的外侧温度信号，其中多个内部温度感应装置的内部温度测量点与多个外侧温度测量点等高一一对应设置，从而构成温度感应对，多个内部温度测量点和多个外侧温度测量点等间距地排布在所述高度方向；以及

控制装置，所述控制装置接收来自所述内部温度感应装置的内部温度信号和所述外侧温度感应装置的外侧温度信号，根据各个温度感应对来获得各个高度的温度测量点的内外温度信号的差值，通过获得的内外温度信号的差值来测量不同介质之间的分层界面，所述控制装置包括显示操作装置，所述显示操作装置向用户提供信息以及接收来自用户的操作指令。

2.如权利要求1所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述控制装置包括主处理器，所述主处理器接收、分析及对比所述内部温度感应装置的内部温度信号和所述外侧温度感应装置的外侧温度信号，从而获得不同介质之间的分层界面。

3.如权利要求1所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述内部温度感应装置设置在缆绳式支撑部，并且所述内部温度感应装置的外侧设置有密封外套，所述缆绳式支撑部的下部设置有施重装置。

4.如权利要求3所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述内部温度感应装置通过一根通讯总线将内部温度信号传输至所述控制装置的主处理器。

5.如权利要求1所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述外侧温度感应装置为接触式温度感应装置和/或非接触式温度感应装置。

6.如权利要求5所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述接触式温度感应装置包括电阻式温度计、热敏电阻、热电偶和温度探头中的至少一种，并且所述接触式温度感应装置设置在所述容器体的外侧面并且测量所述容器体的外侧面的温度信号。

7.如权利要求6所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述接触式温度感应装置的数量为多个，多个接触式温度感应装置设置在所述容器体的外侧并且沿着所述高度方向进行排布，所述接触式温度感应装置测量所述容器体的外侧面的多个外侧温度测量点处的外侧温度信号。

8.如权利要求6所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述接触式温度感应装置具有弹性结构，用于保证所述接触式温度感应装置与容器体具有一定的压紧力，使其紧密贴合。

9.如权利要求8所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述弹性结构包括弹簧、弹片、橡胶支架中的至少一种。

10.如权利要求9所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述接触式温度感应装置被划分为N组，其中N≥1且为自然数，每组接触式温度感应装置被设置在独立的测量盒体中，并且所述测量盒体与所述容器体之间设置有防水密封装置。

11.如权利要求10所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，包括固定支架，用于将所述测量盒体固定，并且使所述测量盒体与容器体贴合。

12.如权利要求11所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述测量盒体包括防雨罩，所述测量盒体设置在所述防雨罩的内部，并且通过所述防雨罩与所述固定支架固定。

13.如权利要求12所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述测量盒体的上下均设置有含密封头的出线口，用于引出线缆。

14.如权利要求13所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，多个接触式温度感应装置通过一根通讯总线将外侧温度信号传输至所述控制装置的主处理器；和/或

所述测量盒体包括子处理器及子通信装置，并且所述子处理器接收、分析及处理该独立的测量盒体中的接触式温度感应装置的外侧温度信号，并且通过上述子通信装置传送至所述控制装置的主处理器。

15.如权利要求5所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述非接触式温度感应装置包括红外探测装置和红外摄像装置中的至少一种，并且所述非接触式温度感应装置与所述容器体的外侧面间隔预定距离并且能够测量所述容器体的外侧面的多个外侧温度测量点处的外侧温度信号。

16.如权利要求15所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，在所述非接触式温度感应装置包括红外探测装置的情况下，所述红外探测装置的数量为多个，并且多个红外探测装置的外侧温度测量点与多个内部温度感应装置的内部温度测量点等高一一对应设置。

17.如权利要求15所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，在所述非接触式温度感应装置包括红外摄像装置的情况下，所述红外摄像装置的数量为至少一个，用于测量多个外侧温度测量点处的外侧温度信号。

18.如权利要求15至17中任一项所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，包括安装支架，所述安装支架与容器体竖直方向平行设置，并且与容器体水平间隔预定距离，用于安装所述红外探测装置和/或所述红外摄像装置。

19.如权利要求15至17中任一项所述的热交换场界面测量装置，其特征在于，所述非接触式温度感应装置通过一根通讯总线将外侧温度信号传输至所述控制装置的主处理器。