CN115979374A - 一种差压测量液位计及测量系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种差压测量液位计及测量系统，差压测量液位计包括调温管道、设在调温管道内的液位测量管道、第一端用于与反应釜连接，第二端伸入到调温管道内并与液位测量管道连接的导流管道、设在导流管道上的第一电控阀门、第一端用于与反应釜连接，第二端伸入到调温管道内并与液位测量管道连接的调压管道、设在调压管道上的第二电控阀门、与调压管道连接的吹扫模组、与导流管道连接的回收模组以及配置为与第一电控阀门、第二电控阀门、吹扫模组和回收模组进行数据交互的控制器。本申请公开的差压测量液位计及测量系统，通过主动式的温度调整和每次检测完成后自动进行吹扫的方式来对高压反应釜内部的液面高度进行连续且准确的测量。

Description

一种差压测量液位计及测量系统

技术领域

本申请涉及检测技术领域，尤其是涉及一种差压测量液位计及测量系统。

背景技术

差压式液位计是利用液柱产生的压力来测量液位的高度的装置，其工作原理是通过液体压力差来得到需要的液面高度数据，方式有使用压差传感器和利用气压平衡等。

对于普通容器，这两种方式均能够进行检测，但是对于高压的反应釜而言，上述方式则不再适用，因为压力会导致引出溶液处于持续流动状态，液面高度无法确定；压差传感器也无法检测到哪部分压力是液面产生的，哪部分压力是容器内部的压力。另外，反应过程中的温度和物质变化也会导致反应釜内的液面高度发生变化，这些影响因素也需要进行着重考虑。

发明内容

本申请提供一种差压测量液位计及测量系统，通过主动式的温度调整和每次检测完成后自动进行吹扫的方式来对高压反应釜内部的液面高度进行连续且准确的测量。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，本申请提供了一种差压测量液位计，包括：

调温管道；

液位测量管道，设在调温管道内；

导流管道，第一端用于与反应釜连接，第二端伸入到调温管道内并与液位测量管道连接，导流管道上设有第一电控阀门；

调压管道，第一端用于与反应釜连接，第二端伸入到调温管道内并与液位测量管道连接，调压管道上设有第二电控阀门；

吹扫模组，与调压管道连接；

回收模组，与导流管道连接；以及

控制器，配置为与第一电控阀门、第二电控阀门、吹扫模组和回收模组进行数据交互。

在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括与调温管道连接的循环管道组，循环管道组用于将调温管道和反应釜接入到同一回路中。

在第一方面的一种可能的实现方式中，循环管道组包括与调温管道和反应釜连接的循环管和设在循环管上的循环泵。

在第一方面的一种可能的实现方式中，吹扫模组包括：

制冷机组和制热机组；

切换阀，两个输入端分别与制冷机组和制热机组连接；

吹扫管道，第一端与切换阀的输出端连接，第二端与调压管道连接；以及

湿度传感器，设在回收模组上；

其中，湿度传感器配置为向控制器反馈停止吹扫信号。

在第一方面的一种可能的实现方式中，回收模组包括：

回收箱；

回收管，与回收箱和导流管道连接；

第三电控阀门，设在回收管上；以及

泄压阀，设在回收箱上。

在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括检测端伸入到调温管道内的第一温度传感器，第一温度传感器配置为向控制器反馈温度信号；

控制器还与反应釜上的第二温度传感器连接，用于获取反应釜内的反应温度。

在第一方面的一种可能的实现方式中，调温管道上设有透明观察区。

在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括与控制器连接的图像传感器，图像传感器的检测端朝向调温管道。

第二方面，本申请提供了一种测量系统，包括如第一方面及第一方面任意实现方式中所述的差压测量液位计。

整体而言，本申请公开的差压测量液位计及测量系统，借助于反应釜内的反应溶液或者外部热源来实现液位测量管道所处环境的温度调整，使得流入到液位测量管道内的溶液和溶液在反应釜的温度保持一致，避免了因温度导致的体积变化，同时还通过自动进行吹扫的方式来保证每次测量过程的一致标准，使得液面高度检测可以连续且准确的进行。

附图说明

图1是本申请提供的一种差压测量液位计的结构性示意图。

图2是本申请提供的一种第一电控阀门和第二电控阀门刚开启时的气液流向示意图。

图3是本申请提供的一种调温管道内部升温时的原理性示意图。

图4是本申请提供的一种排空调温管道内溶液的原理性示意图。

图5是本申请提供的一种对液位测量管道进行吹扫的原理性示意图。

图6是本申请提供的一种调温管道上具有透明观察区的示意图。

图中，1、调温管道，2、液位测量管道，3、导流管道，4、调压管道，5、吹扫模组，6、回收模组，7、循环管道组，8、控制器，31、第一电控阀门，41、第二电控阀门，51、制冷机组，52、制热机组，53、切换阀，54、吹扫管道，55、湿度传感器，61、回收箱，62、回收管，63、第三电控阀门，64、泄压阀，71、循环管，72、循环泵，81、图像传感器，91、第一温度传感器。

具体实施方式

以下结合附图，对本申请中的技术方案作进一步详细说明。

请参阅图1，为本申请公开的一种差压测量液位计，主要由调温管道1、液位测量管道2、导流管道3、调压管道4、吹扫模组5、回收模组6和控制器8等组成，

调温管道1位于反应釜外，液位测量管道2位于设在调温管道1内，调温管道1的作用是调整液位测量管道2所处的环境温度，使得流入到液位测量管道2内的溶液的温度与其在反应釜内的温度保持一致。

在一些可能的实现方式中，调温管道1通过辅助管道与一个调整系统连接，调整系统向调温管道1内注入高温液体，高温液体的温度与反应釜内的溶液的温度保持一致。

同时，调整系统向调温管道1内注入高温液体的压力也与反应釜内的溶液的压力保持一致，目的是避免液位测量管道2发生变形，导致测量结果出现偏离。

导流管道3的第一端用于与反应釜连接，第二端伸入到调温管道1内并与液位测量管道2连接，作用是将反应釜内的溶液导入到液位测量管道2。调压管道4的第一端用于与反应釜连接，第二端伸入到调温管道1内并与液位测量管道2连接，作用是调整液位测量管道2内的压力。

应理解，导流管道3开启时，反应釜内的溶液在压力的作用下会快速流入到液位测量管道2内，此时会出现以下几种情况：

第一种：液位测量管道2处于封闭状态，反应釜内的溶液流入后，内部气压迅速上升，气压升至与反应釜内的压力持平后不再变化，但此时导流管道3内的液面高度不确定在什么位置；

第二种：液位测量管道2处于开放状态，反应釜内的溶液会持续流入和流出，无法检测反应釜内的液面高度。

请参阅图2，使用导流管道3和调压管道4后，当两个管道同时开启时，反应釜内的溶液通过导流管道3流入液位测量管道2，同时液位测量管道2内气压也能够通过调压管道4迅速上升至与反应釜内的气压一致。

这种方式借助了气压平衡，可以使液位测量管道2内的液面高度上升至与反应釜内的溶液的液面高度一致后不再上升。调温管道1提供的温度环境还可以使液位测量管道2内的溶液的温度与反应釜内的溶液的温度保持一致，可以使测量结果精确。

导流管道3上安装有第一电控阀门31，调压管道4上安装有第二电控阀门41，这两个电控阀门的控制端均与控制器8电连接，由控制器8进行控制，用以实现液面高度测量过程的自动化。

吹扫模组5与调压管道4连接，作用是去除液位测量管道2内的溶液残留，液位测量管道2内残留的溶液会流入到回收模组6内。在吹扫模组5和回收模组6工作时，第一电控阀门31和第二电控阀门41均处于关闭状态。

吹扫模组5和回收模组6同样由控制器8进行控制，控制器8配置为与第一电控阀门31、第二电控阀门41、吹扫模组5和回收模组6进行数据交互，用以完成上述内容中记载的自动化实现。

请参阅图1和图3，作为申请提供的差压测量液位计的一种具体实施方式，还增加了循环管道组7，循环管道组7用于将调温管道1和反应釜接入到同一回路中，目的是借助反应釜内的溶液对液位测量管道2所处环境进行调整。

循环管道组7包括与调温管道和反应釜连接的循环管71和设在循环管71上的循环泵72，使用时，循环泵72启动，将反应釜内的溶液通过循环管71注入到调温管道1内并驱动调温管道1内的溶液处于流动状态，流动能够使调温管道1内的温度迅速上升并趋于平稳。测量完成后，循环泵72停止转动。

请参阅图3和图4，在一些可能的实现方式中，上增加了截止阀和连接管道，截止阀的作用是控制循环管71的连通与断开，连接管道的作用是向调温管道1内注入气体，将调温管道1内的溶液推回到反应釜内。

例如，连接管道可以与吹扫模组5连接。

请参阅图1和图5，作为申请提供的差压测量液位计的一种具体实施方式，吹扫模组5由制冷机组51、制热机组52、切换阀53、吹扫管道54和湿度传感器55等组成，切换阀53具有两个输入端和一个输出端，切换阀53的两个输入端分别与制冷机组51和制热机组52连接，输出端与吹扫管道54连接。

吹扫管道54的第一端与切换阀53的输出端连接，第二端与调压管道4连接，作用是将冷空气和热空气分别注入到液位测量管道2内。注入冷空气的目的是吹扫和迅速降温，使得液位测量管道2内的残留溶液能够快速流入到回收模组6内，热空气的作用是对液位测量管道2内部进行烘干，用以彻底去除残留，避免对下次测量产生影响。

应理解，随着反应釜内反应过程的进行，其成分和各成分间的占比也会发生变化，这就导致上一次的残留会对下一次的测量产生影响；另外，因为在每一次测量完成后液位测量管道2内溶液都需要送回到反应釜内，上一次残留的物质如果再次回到反应釜内，势必会对反应釜内的正常反应进行产生影响，因此需要进行去除。

湿度传感器55安装在回收模组6上，作用是通过对流入到回收模组6内的气流中的含水量来确定是否结束吹扫过程，具体地说，湿度传感器55配置为向控制器8反馈停止吹扫信号。

请参阅图1和图5，回收模组6由回收箱61、回收管62、第三电控阀门63和泄压阀64等组成，回收管62与回收箱61和导流管道3连接，第三电控阀门63安装在回收管62上，泄压阀64安装在回收箱61上。第三电控阀门63开启时，吹扫模组5注入到液位测量管道2内的气流通过回收管62流入到回收箱61内。

第三电控阀门63同样与控制器8电连接，由控制器8进行自动控制。

请参阅图1，作为申请提供的差压测量液位计的一种具体实施方式，在调温管道1上加装了一个第一温度传感器91，第一温度传感器91的检测端伸入到调温管道1内，用于检测调温管道1的温度变化并将其反馈给控制器8。同时，控制器8还与反应釜上的第二温度传感器连接，用于获取反应釜内的反应温度。

通过第一温度传感器91，可以精确的控制调温管道1内的温度变化或者说温度波动，使其能够与反应釜内的反应温度保持一致。

请参阅图6，作为申请提供的差压测量液位计的一种具体实施方式，在调温管道1上增加了透明观察区，透明观察区的作用是方便通过调温管道1能够观察到液位测量管道2内的液面高度。

当调温管道1处于全密封状态时，可以通过在液位测量管道2内加装电子浮漂82的方式来得到液位测量管道2内的液面高度。

请参阅图1，进一步地，增加了一个图像传感器81，图像传感器81的检测端朝向调温管道1并与控制器8连接，作用是通过透明观察区拍摄液位测量管道2内的液面高度，用以实现远程液位数据采集。

本申请还公开了一种测量系统，包括上述内容中记载的任意一种差压测量液位计。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种差压测量液位计，其特征在于，包括：

调温管道(1)；

液位测量管道(2)，设在调温管道(1)内；

导流管道(3)，第一端用于与反应釜连接，第二端伸入到调温管道(1)内并与液位测量管道(2)连接，导流管道(3)上设有第一电控阀门(31)；

调压管道(4)，第一端用于与反应釜连接，第二端伸入到调温管道(1)内并与液位测量管道(2)连接，调压管道(4)上设有第二电控阀门(41)；

吹扫模组(5)，与调压管道(4)连接；

回收模组(6)，与导流管道(3)连接；以及

控制器(8)，配置为与第一电控阀门(31)、第二电控阀门(41)、吹扫模组(5)和回收模组(6)进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的差压测量液位计，其特征在于，还包括与调温管道(1)连接的循环管道组(7)，循环管道组(7)用于将调温管道(1)和反应釜接入到同一回路中。

3.根据权利要求2所述的差压测量液位计，其特征在于，循环管道组(7)包括与调温管道和反应釜连接的循环管(71)和设在循环管(71)上的循环泵(72)。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的差压测量液位计，其特征在于，吹扫模组(5)包括：

制冷机组(51)和制热机组(52)；

切换阀(53)，两个输入端分别与制冷机组(51)和制热机组(52)连接；

吹扫管道(54)，第一端与切换阀(53)的输出端连接，第二端与调压管道(4)连接；以及

湿度传感器(55)，设在回收模组(6)上；

其中，湿度传感器(55)配置为向控制器(8)反馈停止吹扫信号。

5.根据权利要求4所述的差压测量液位计，其特征在于，回收模组(6)包括：

回收箱(61)；

回收管(62)，与回收箱(61)和导流管道(3)连接；

第三电控阀门(63)，设在回收管(62)上；以及

泄压阀(64)，设在回收箱(61)上。

6.根据权利要求1所述的差压测量液位计，其特征在于，还包括检测端伸入到调温管道(1)内的第一温度传感器(91)，第一温度传感器(91)配置为向控制器(8)反馈温度信号；

控制器(8)还与反应釜上的第二温度传感器连接，用于获取反应釜内的反应温度。

7.根据权利要求1所述的差压测量液位计，其特征在于，调温管道(1)上设有透明观察区。

8.根据权利要求7所述的差压测量液位计，其特征在于，还包括与控制器(8)连接的图像传感器(81)，图像传感器(81)的检测端朝向调温管道(1)。

9.一种测量系统，其特征在于，包括如权利要求1至8中任意一项所述的差压测量液位计。

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