CN115371763A - 塔体液位测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塔体液位测量系统，塔体液位测量系统包括塔体、抗扰器、第一管道和压力计，抗扰器位于塔体外侧，抗扰器的至少部分在塔体的高度方向上位于塔体的顶端和底端之间，第一管道连通塔体和抗扰器，压力计安装于抗扰器的周壁上，压力计为至少两个，其中一个压力计位于另一个压力计的上方。本发明提供的塔体液位测量系统具有塔体液位测量的准确度高的优点。

Description

塔体液位测量系统

技术领域

本发明涉及液位测量技术领域，具体地，涉及一种塔体液位测量系统。

背景技术

各种大型塔体内的介质液体的液位由于受到气流、液体流动冲击而变得不稳定，处于一个幅度不定的波动状态中。该波动状态导致塔内液位的压力值的测量不准确，由此通过所测压力值计算得出的塔体液位值也不准确。因而，相关技术中存在塔体液位测量的准确度低的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种塔体液位测量系统，该塔体液位测量系统具有塔体液位测量的准确度高的优点。

根据本发明实施例的塔体液位测量系统包括塔体、抗扰器、第一管道和压力计，所述抗扰器位于所述塔体外侧，所述抗扰器的至少部分在所述塔体的高度方向上位于所述塔体的顶端和底端之间；所述第一管道连通所述塔体和所述抗扰器；所述压力计安装于所述抗扰器的周壁上，所述压力计为至少两个，其中一个所述压力计位于另一个所述压力计的上方。

根据本发明实施例的塔体液位测量系统，其测量方法通过测量抗扰器内稳定的液位高度间接得到塔体内波动的液位高度。由此，避免了测量时液位波动的干扰，提高了压力计的压力值的测量的准确度，从而提升了由此所得到的密度值的准确度，最终提升了抗扰器的液位测量的准确度以及塔体的液位测量的准确度。

在一些实施例中，所述塔体液位测量系统还包括气泡分离器、第三管道和第四管道，所述第三管道连通所述气泡分离器的底部和所述塔体的底部，所述第四管道连通所述气泡分离器的顶部和所述塔体的中部，所述气泡分离器的周壁设有出水口，所述第一管道的第一端和所述出水口连通，所述第一管道的第二端和所述抗扰器的底端连通。

在一些实施例中，所述气泡分离器具有尖端朝下的第一锥形腔，所述第一锥形腔的顶端和底端分别与所述第四管道和所述第三管道连通，所述出水口与所述第一锥形腔连通，且所述出水口与所述第一锥形腔的连通处邻近所述第一锥形腔在所述第一锥形腔的轴向上的中部。

在一些实施例中，所述塔体的顶部的周壁设有进气口，所述进气口适于通入烟气，所述塔体液位测量系统还包括第二管道和平衡阀，所述第二管道的第一端和所述塔体的顶部连通，所述第二管道的第二端和所述抗扰器的顶部连通，所述平衡阀设于所述第二管道上。

在一些实施例中，所述抗扰器的底部为尖端朝下的第二锥形腔，所述第二锥形腔的底端设有第一接口，所述第一管道的第二端和所述第一接口相连，所述塔体液位测量系统还包括第五管道和第六管道，所述第二锥形腔的周壁设有第二接口，所述第五管道的第一端由所述第二接口插设于所述第二锥形腔内，所述第五管道的第一端面的中心与所述第二锥形腔的中心之间的连线为第一连线，所述第五管道的延伸方向与所述第一连线的延伸方向之间成夹角，所述第五管道的第二端适于承接冲洗水；所述第六管道的第一端和所述第一接口连通，所述第六管道的第二端置于排地沟的上方以便于向排地沟排放冲洗水，所述第六管道上安装有用于控制其通断的第一阀门。

在一些实施例中，所述塔体液位测量系统还包括第二阀门，所述第二阀门设于所述第五管道上并用于控制第五管道的通断。

在一些实施例中，所述塔体液位测量系统还包括第三阀门和第四阀门，所述第三阀门设于所述第三管道上并用于控制第三管道的通断，所述第四阀门设于第四管道上并用于控制第四管道的通断。

在一些实施例中，所述塔体液位测量系统还包括第七管道和第八管道，所述气泡分离器的周壁设有连通所述第一锥形腔和外界的第三接口，所述第七管道的第一端由所述第三接口插设于所述第一锥形腔内，所述第七管道的第一端面的中心与所述第一锥形腔的中心之间的连线为第二连线，所述第七管道的延伸方向与所述第二连线的延伸方向之间成夹角，所述第七管道的第二端和所述第五管道的第二端并联并适于承接冲洗水；所述第三管道的周壁设有位于所述第三阀门和所述气泡分离器之间的第四接口，所述第八管道的第一端和所述第四接口相连，所述第八管道的第二端和所述第六管道的第二端并联以便于所述第八管道向排地沟排放冲洗水，所述第八管道上安装有用于控制其通断的第五阀门。

在一些实施例中，所述塔体液位测量系统还包括第六阀门，所述第六阀门设于所述第七管道上并用于控制所述第七管道的通断。

在一些实施例中，所述塔体液位测量系统还包括第七阀门，所述第七阀门设于所述第一管道上。

附图说明

图1是根据本发明实施例的塔体液位测量系统的示意图。

图2是根据本发明实施例的塔体液位测量系统的抗扰器的俯视示意图。

图3是根据本发明实施例的塔体液位测量系统的气泡分离器的俯视示意图。

附图标记：1、塔体；11、进气口；2、抗扰器；21、压力计；22、第二锥形腔；3、第一管道；31、第七阀门；4、气泡分离器；41、第三管道；411、第三阀门；42、第四管道；421、第四阀门；43、第一锥形腔；5、第二管道；51、平衡阀；6、第五管道；61、第二阀门；7、第六管道；71、第一阀门；8、第七管道；81、第六阀门；9、第八管道；91、第五阀门。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合图1-图3描述根据本发明实施例的塔体液位测量系统。

如图1所示，根据本发明实施例的塔体液位测量系统包括塔体1、抗扰器2、第一管道3和压力计21，抗扰器2位于塔体1外侧，抗扰器2的至少部分在塔体1的高度方向上位于塔体1的顶端和底端之间。第一管道3连通塔体1和抗扰器2。压力计21安装于抗扰器2的周壁上，压力计21为至少两个，其中一个压力计21位于另一个压力计21的上方。

根据本发明实施例的塔体液位测量系统，抗扰器2通过第一管道3和塔体1构成了连通器结构。由此，塔体1内的介质液体可以通过第一管道3进入抗扰器2中，且抗扰器2内的液面和塔体1的液面保持一致。

当塔体1内的液位受到气流、液体流动冲击而波动时，由于液体中存在粘滞力。塔体1内的液位波动对抗扰器2内的液位产生的影响较小，或者，塔体1内的液位波动不能传递至抗扰器2内。

由此，抗扰器2内的液位保持着相对稳定的状态。之后，通过存有高差的两个液位计计算出抗扰器2的介质液体的密度值，通过该密度值、压力计21的测量值以及压力计21的标高计算抗扰器2的液位高度，该液位高度即塔体1的液位高度。

上述测量方法通过测量抗扰器2内稳定的液位高度间接得到塔体1内波动的液位高度。由此，避免了测量时液位波动的干扰，提高了压力计21的压力值的测量的准确度，从而提升了由此所得到的密度值的准确度，最终提升了抗扰器2的液位测量的准确度以及塔体1的液位测量的准确度。

具体地，压力计21的数量有三个。

具体地，本实施例中抗扰器2的液位高度的计算方式如下：

存有高差的两个压力计21中，位于下方的一者命名为压力计21A，位于上方的一者命名为压力计21B。

抗扰器2的液体密度值：

其中，p1为压力计21A的压力值，即压强。p2为压力计21B的压力值，即压强。

其中，h1为压力计21A的标高，h2为压力计21B的标高。

其中，g为重力加速度。

抗扰器2的液位高度：

三个压力计21中另一个压力计21命名为压力计21C。

其中，p3为压力计21C的压力值，即压强。h3为压力计21C的标高。

可以理解地，压力计21C的标高可以和压力计21A或压力计21B的标高相等，也可以不等。本实施例不对压力计21C的安装位置做具体限制。

具体地，压力计21A安装于抗扰器2底部，压力计21B安装于压力计21A正上方0.5m位置。

为了便于理解，图1中的箭头A所示为塔体液位测量系统的上下方向。

在一些实施例中，如图1所示，塔体液位测量系统还包括气泡分离器4、第三管道41和第四管道42，第三管道41连通气泡分离器4的底部和塔体1的底部，第四管道42连通气泡分离器4的顶部和塔体1的中部，气泡分离器4的周壁设有出水口，第一管道3的第一端和出水口连通，第一管道3的第二端和抗扰器2的底端连通。

气泡分离器4用于将塔体1的介质液体扰动所产生的气泡和介质液体分离，避免气泡通过第一管道3进入抗扰器2中。

由此，避免了塔体1内扰动所产生的气泡对于抗扰器2液位测量的影响，进一步提升了抗扰器2液位测量的准确度。

需要说明地，塔体1的液位高于其与第四管道42的连接部位，由此保证了气泡分离器4、第三管道41和第四管道42内均充满水，便于气泡重新返回至塔体1内，避免气泡在气泡分离器4内长时间停留，从而保证了抗扰器2液位的测量效果。

在一些实施例中，如图1所示，气泡分离器4具有尖端朝下的第一锥形腔43，第一锥形腔43的顶端和底端分别与第四管道42和第三管道41连通，出水口与第一锥形腔43连通，且出水口与第一锥形腔43的连通处邻近第一锥形腔43在第一锥形腔43的轴向上的中部。

塔体1内的液体通过第三管道41进入第一锥形腔43的底部后，由于第一锥形腔43的锥形结构，液体螺旋向上流动，液体中的气泡因离心力小而汇聚于第一锥形腔43的轴线区域。之后，该气泡沿第一锥形腔43的轴向上浮，通过第四管道42回流至塔体1内。

由此，第一锥形腔43的设计实现了气泡和液体分离的效果，使得由出水口通入第一管道3中的液体中不夹杂气泡，保证了抗扰器2的液位的准确测量。

其中，出水口与第一锥形腔43的连通处的位置设计，将出水口和第一锥形腔43的底端保持了适当长的距离，从而扩大了出水口和第一锥形腔43轴线的距离，进一步避免了气泡进入出水口。

在一些实施例中，如图1所示，塔体1的顶部的周壁设有进气口11，进气口11适于通入烟气，塔体液位测量系统还包括第二管道5和平衡阀51，第二管道5的第一端和塔体1的顶部连通，第二管道5的第二端和抗扰器2的顶部连通，平衡阀51设于第二管道5上。

平衡阀51用于调节塔体1和抗扰器2的压力的平衡，实现了液位测量过程中控制变量的原则，从而保证了塔体1和抗扰器2的液位相等的效果。

在一些实施例中，如图1和图2所示，抗扰器2的底部为尖端朝下的第二锥形腔22，第二锥形腔22的底端设有第一接口，第一管道3的第二端和第一接口相连，塔体液位测量系统还包括第五管道6和第六管道7。第二锥形腔22的周壁设有第二接口，第五管道6的第一端由第二接口插设于第二锥形腔22内，第五管道6的第一端面的中心与第二锥形腔22的中心之间的连线为第一连线，第五管道6的延伸方向与第一连线的延伸方向之间成夹角，第五管道6的第二端适于承接冲洗水。第六管道7的第一端和第一接口连通，第六管道7的第二端置于排地沟的上方以便于向排地沟排放冲洗水，第六管道7上安装有用于控制其通断的第一阀门71。

由此，当塔体1的液位测量完成，首先将抗扰器2内的液体排空，其次在第五管道6内通入冲洗水。冲洗水由第五管道6的第一端进入第二锥形腔22内，沿第二锥形腔22的切向对第二锥形腔22的内壁进行冲洗，提高了对于第二锥形腔22内壁的清洗效果，便于去除第二锥形腔22内壁所沉积的污垢。

之后，第二锥形腔22内的冲洗水通过第一接口和第六管道7排入排地沟中。

其中，第五管道6的延伸方向与第一连线的延伸方向之间成夹角，即第五管道6的延伸方向相切于第二锥形腔22的周向。

具体地，抗扰器2根据现场实际情况设计高度，一般不低于3.0m，第二锥形腔22的高度小于或等于抗扰器2直径。

在一些实施例中，如图1所示，塔体液位测量系统还包括第二阀门61，第二阀门61设于第五管道6上并用于控制第五管道6的通断。

由此，第二阀门61实现了对于抗扰器2冲洗的启停控制。

在一些实施例中，如图1所示，塔体液位测量系统还包括第三阀门411和第四阀门421，第三阀门411设于第三管道41上并用于控制第三管道41的通断，第四阀门421设于第四管道42上并用于控制第四管道42的通断。

由此，通过第三阀门411和第四阀门421可以控制气泡分离器4和塔体1的通断。当要清洗气泡分离器4和抗扰器2时，关闭第三阀门411和第四阀门421，即可阻断气泡分离器4和抗扰器2与塔体1的液体流通，避免了气泡分离器4和抗扰器2排空其内液体时对于塔体1的液体的影响。

在一些实施例中，如图1和图3所示，塔体液位测量系统还包括第七管道8和第八管道9，气泡分离器4的周壁设有连通第一锥形腔43和外界的第三接口，第七管道8的第一端由第三接口插设于第一锥形腔43内，第七管道8的第一端面的中心与第一锥形腔43的中心之间的连线为第二连线，第七管道8的延伸方向与第二连线的延伸方向之间成夹角，第七管道8的第二端和第五管道6的第二端并联并适于承接冲洗水。第三管道41的周壁设有位于第三阀门411和气泡分离器4之间的第四接口，第八管道9的第一端和第四接口相连，第八管道9的第二端和第六管道7的第二端并联以便于第八管道9向排地沟排放冲洗水，第八管道9上安装有用于控制其通断的第五阀门91。

由此，当要冲洗气泡分离器4时，首先将第三阀门411和第四阀门421关闭，其次在第七管道8内通入冲洗水。冲洗水由第七管道8的第一端进入第一锥形腔43内，沿第一锥形腔43的切向对第一锥形腔43的内壁进行冲洗，提高了对于第一锥形腔43内壁的清洗效果，便于去除第一锥形腔43内壁所沉积的污垢。

之后，第一锥形腔43内的冲洗水通过第四接口进入第八管道9内，再通过第八管道9进入排地沟内。

其中，第七管道8的延伸方向与第二连线的延伸方向之间成夹角，即第七管道8的延伸方向相切于第一锥形腔43的周向。

其中，当第一锥形腔43的冲洗水进入第三管道41并在第三管道41内流动时，由于第三阀门411的阻挡，冲洗水不能流入塔体1内，只能通过第四接口进入第八管道9内。

可选地，第一阀门71还可以安装于第六管道7和第八管道9的上游，以控制第六管道7和第八管道9的通断。

在一些实施例中，如图1所示，塔体液位测量系统还包括第六阀门81，第六阀门81设于第七管道8上并用于控制第七管道8的通断。

由此，第六阀门81实现了对于气泡分离器4冲洗的启停控制。

在一些实施例中，如图1所示，塔体液位测量系统还包括第七阀门31，第七阀门31设于第一管道3上。

第七阀门31用于控制第一管道3的通断，从而控制抗扰器2和气泡分离器4之间液体流动的通断，由此避免了抗扰器2和气泡分离器4冲洗过程的干涉。

根据本发明实施例的塔体液位测量系统，具有如下技术效果：

(1)、抗扰器2的设计，保证测量的介质液位处于平稳的状态，保证数据测量准确，从而保证了液位值的计算准确。

(2)、可调整压力计21的高差，重复测量抗扰器2内的液位，将多组测量数据比较验证，提高数据准确性和可靠性。

(3)、结构精简，测量方法快捷高效。

(4)、平衡阀51的设计，保证了抗扰器2内的液体和塔体1内的液体处于同一个压力条件下，实现了控制变量的效果，进一步地保证了测量数据的准确性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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。在本发明的描述中，“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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。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或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种塔体液位测量系统，其特征在于，包括：

塔体和抗扰器，所述抗扰器位于所述塔体外侧，所述抗扰器的至少部分在所述塔体的高度方向上位于所述塔体的顶端和底端之间；

第一管道，所述第一管道连通所述塔体和所述抗扰器；和

压力计，所述压力计安装于所述抗扰器的周壁上，所述压力计为至少两个，其中一个所述压力计位于另一个所述压力计的上方。

2.根据权利要求1所述的塔体液位测量系统，其特征在于，所述塔体液位测量系统还包括气泡分离器、第三管道和第四管道，所述第三管道连通所述气泡分离器的底部和所述塔体的底部，所述第四管道连通所述气泡分离器的顶部和所述塔体的中部，所述气泡分离器的周壁设有出水口，所述第一管道的第一端和所述出水口连通，所述第一管道的第二端和所述抗扰器的底端连通。

3.根据权利要求2所述的塔体液位测量系统，其特征在于，所述气泡分离器具有尖端朝下的第一锥形腔，所述第一锥形腔的顶端和底端分别与所述第四管道和所述第三管道连通，所述出水口与所述第一锥形腔连通，且所述出水口与所述第一锥形腔的连通处邻近所述第一锥形腔在所述第一锥形腔的轴向上的中部。

4.根据权利要求1所述的塔体液位测量系统，其特征在于，所述塔体的顶部的周壁设有进气口，所述进气口适于通入烟气，所述塔体液位测量系统还包括第二管道和平衡阀，所述第二管道的第一端和所述塔体的顶部连通，所述第二管道的第二端和所述抗扰器的顶部连通，所述平衡阀设于所述第二管道上。

5.根据权利要求3所述的塔体液位测量系统，其特征在于，所述抗扰器的底部为尖端朝下的第二锥形腔，所述第二锥形腔的底端设有第一接口，所述第一管道的第二端和所述第一接口相连，所述塔体液位测量系统还包括：

第五管道，所述第二锥形腔的周壁设有第二接口，所述第五管道的第一端由所述第二接口插设于所述第二锥形腔内，所述第五管道的第一端面的中心与所述第二锥形腔的中心之间的连线为第一连线，所述第五管道的延伸方向与所述第一连线的延伸方向之间成夹角，所述第五管道的第二端适于承接冲洗水；和

第六管道，所述第六管道的第一端和所述第一接口连通，所述第六管道的第二端置于排地沟的上方以便于向排地沟排放冲洗水，所述第六管道上安装有用于控制其通断的第一阀门。

6.根据权利要求5所述的塔体液位测量系统，其特征在于，所述塔体液位测量系统还包括第二阀门，所述第二阀门设于所述第五管道上并用于控制第五管道的通断。

7.根据权利要求5所述的塔体液位测量系统，其特征在于，所述塔体液位测量系统还包括第三阀门和第四阀门，所述第三阀门设于所述第三管道上并用于控制第三管道的通断，所述第四阀门设于第四管道上并用于控制第四管道的通断。

8.根据权利要求7所述的塔体液位测量系统，其特征在于，所述塔体液位测量系统还包括：

第七管道，所述气泡分离器的周壁设有连通所述第一锥形腔和外界的第三接口，所述第七管道的第一端由所述第三接口插设于所述第一锥形腔内，所述第七管道的第一端面的中心与所述第一锥形腔的中心之间的连线为第二连线，所述第七管道的延伸方向与所述第二连线的延伸方向之间成夹角，所述第七管道的第二端和所述第五管道的第二端并联并适于承接冲洗水；和

第八管道，所述第三管道的周壁设有位于所述第三阀门和所述气泡分离器之间的第四接口，所述第八管道的第一端和所述第四接口相连，所述第八管道的第二端和所述第六管道的第二端并联以便于所述第八管道向排地沟排放冲洗水，所述第八管道上安装有用于控制其通断的第五阀门。

9.根据权利要求8所述的塔体液位测量系统，其特征在于，所述塔体液位测量系统还包括第六阀门，所述第六阀门设于所述第七管道上并用于控制所述第七管道的通断。

10.根据权利要求1-9任一项所述的塔体液位测量系统，其特征在于，所述塔体液位测量系统还包括第七阀门，所述第七阀门设于所述第一管道上。

Images