CN1707231A - 电涡流传感器在测量液体压力上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电涡流传感器在测量液体压力上的应用，所述应用可满足高温、高压、高频响等条件下及高粘稠度、低流动性的浆状流体的压力和液位测量，所述应用抗过载能力强、测量精度高、测量范围大、稳定性好。本发明将弹性膜片(1)设置于盛放被测液体的容器(2)的外侧壁下部，所述弹性膜片(1)与被测液体相通；水平设置金属连杆(4)，所述连杆(4)的一端与所述弹性膜片(1)相固定连接，另一端靠近电涡流传感器(3)且与所述电涡流传感器(3)的探头线圈之间有一水平方向的间隙；将电路处理模块(5)与所述电涡流传感器(3)的输出端相连接。本发明可广泛应用于各种测量液体压力和液位的场合。

Description

电涡流传感器在测量液体压力上的应用

                    技术领域

本发明涉及一种电涡流传感器在测量液体压力上的应用。

                    背景技术

目前测量液体压力以及液位高度的方法中普遍使用压力传感器，尤其是对粘稠、易堵、易结晶和腐蚀性强的介质如高粘稠度、低流动性的浆状流体一般选用带法兰的膜片式压力传感器或变送器。压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分，由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电信号输出给显示仪表显示压力值，或供控制和报警使用。目前所用的压力传感器由于是接触式的传感器，因此抗过载能力不强，容易造成传感器损坏；另外，如果压力传感器是一种压电式传感器，压电式传感器中主要使用的压电材料石英在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失，这个高温就是所谓的“居里点”，在液体温度过高时，高温传递给压力传感器，当超过“居里点”后压电性质的消失会导致测量系统产生错误，不能进行准确测量，其他形式的压力传感器也存在测量温度范围不够大的情况，尤其是高温情况，常规的硅压力传感器只能在120℃以下进行压力测量，超过120℃时，传感器的性能会严重恶化以至失效。常规的测量方法和手段不能满足高温、高压、高频响等恶劣条件下的压力测量和自动化领域越来越高的测量精度要求，且抗过载能力差、测量范围小、稳定性不好。

电涡流传感器主要用于检测由金属材料制成的对象物体距探头表面的距离，它是利用一个导体在非均匀磁场中移动或处在交变磁场内，导体内就会出现感应电流这一基本电学原理工作的。这种感应电流称为电涡流，通过电涡流的大小可以检测物体的有无和距离，电涡流传感器的尺寸小、测量范围宽、检测精度高、响应速度快、抗干扰能力强、长期工作可靠性好、价格便宜。目前电涡流传感器主要用于测量位移、振动等方面，在测量液体压力和液位上尚没有应用。

                        发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术上的不足，提供一种电涡流传感器在测量液体压力上的应用，所述应用可满足高温、高压、高频响等条件下及高粘稠度、低流动性的浆状流体的压力和液位测量，所述应用抗过载能力强、测量精度高、测量范围大、稳定性好。

本发明所采用的技术方案是：它包括以下步骤：

设置弹性膜片步骤，将弹性膜片设置于盛放被测液体的容器的外侧壁下部，所述弹性膜片与被测液体相通；

设置金属连杆步骤，水平设置金属连杆，所述连杆的一端与所述弹性膜片相固定连接，另一端靠近电涡流传感器且与所述电涡流传感器的探头线圈之间有一水平方向的间隙，以使所述弹性膜片发生弹性形变时所述连杆与所述电涡流传感器不互相接触；

设置电路处理模块步骤，将电路处理模块与所述电涡流传感器的输出端相连接，当被测液体液位的高度发生变化时，引起被测液体对所述弹性膜片的压力发生变化，所述弹性膜片产生形变，带动所述连杆相对于所述电涡流传感器发生位移变化，所述电涡流传感器感应产生交变磁场，交变磁场引起电信号的变化，电信号的变化由所述电路处理模块处理，对应得出标准的模拟量信号，对应得出压力大小和/或液位高低的信号。

本发明的有益效果是：由于本发明所述电涡流传感器是非接触式的传感器，因此本发明在测量液体压力和/或液位时抗过载能力强，不容易造成传感器损坏，可满足在高温、高压条件下测量的要求；由于本发明所述电涡流传感器通过电涡流的大小变化可以检测物体的有无和物体与电涡流传感器探头线圈之间的距离，电涡流传感器本身具有尺寸小、测量范围宽、检测精度高、响应速度快、抗干扰能力强、长期工作可靠性好、价格便宜等优点，通过电涡流传感器将测得的所述连杆相对于所述电涡流传感器之间的位移变化转化为电信号的变化，经所述电路处理模块处理，可得出测量点处的液体压力，并得出测量点处的液位高度，因此本发明测量精度高、测量范围大、稳定性好，可满足在高频响条件下测量的要求，可用于高粘稠度、低流动性的浆状流体的压力和液位的测量。

                        附图说明

图1是本发明电涡流传感器用于测量立式罐容器内液体压力和/或液位上的应用示意图；

图2是本发明电涡流传感器测量液体压力和/或液位上的应用放大示意图。

                        具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例为测量立式罐容器2内液体压力和/或液位，它包括以下步骤：

设置弹性膜片步骤，将弹性膜片1设置于容器2的外侧壁下部，所述弹性膜片1与被测液体相通，所述弹性膜片1通过连接法兰6与所述立式罐相连接，当然也可以采用其他连接方式，所述弹性膜片1采用不锈钢制造，可以测量具有一定腐蚀性的液体；

设置金属连杆步骤，水平设置金属连杆4，所述连杆4的一端与所述弹性膜片1相固定连接，另一端靠近电涡流传感器3且与所述电涡流传感器3的探头线圈之间有一水平方向的间隙，以使所述弹性膜片1发生弹性形变时所述连杆4与所述电涡流传感器3不互相接触；

设置电路处理模块步骤，将电路处理模块5与所述电涡流传感器3的输出端相连接，当被测液体液位的高度发生变化时，引起被测液体对所述弹性膜片1的压力发生变化，所述弹性膜片1产生形变，带动所述连杆4相对于所述电涡流传感器3发生位移变化，所述电涡流传感器3感应产生交变磁场，交变磁场引起电信号的变化，电信号的变化由所述电路处理模块5处理，对应得出标准的模拟量信号，对应得出压力大小和/或液位高低的信号。

在所述弹性膜片1与被测液体接触的背面固定设置一个挡位膜片9，所述挡位膜片9与所述弹性膜片1有适当距离，在过压情况下可防止所述弹性膜片1产生过变形以保护所述弹性膜片1，所述弹性膜片1、所述电涡流传感器3、所述连杆4、所述电路处理模块5设置在由所述连接法兰6、连接体7、壳体8构成的空间内。

本发明的测量原理是：当所述连杆4与所述电涡流传感器3之间的距离发生变化时，所述电涡流传感器3的探头线圈的品质因数Q值也发生变化，Q值的变化引起振荡电压幅度的变化，而这个随位移变化的振荡电压经过检波、滤波、线性补偿、放大归一处理转化成电压或电流变化，最终将机械位移转换成电压或电流。

本发明可广泛应用于各种测量液体压力和液位的场合，如应用于石油化工、沥青和重油的加工和储运、水利、造纸、食品饮料、制药、土木工程、勘探、市政工程、污水处理等行业对沥青、重油、泥浆、纸浆、污水等压力或液位的测量。

在不脱离本发明思想的情况下，凡应用本发明说明书及附图内容及所做的各种等效变化，均理同包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (1)

1、一种电涡流传感器在测量液体压力上的应用，其特征在于：它包括以下步骤：

设置弹性膜片步骤，将弹性膜片(1)设置于盛放被测液体的容器(2)的外侧壁下部，所述弹性膜片(1)与被测液体相通；

设置金属连杆步骤，水平设置金属连杆(4)，所述连杆(4)的一端与所述弹性膜片(1)相固定连接，另一端靠近电涡流传感器(3)且与所述电涡流传感器(3)的探头线圈之间有一水平方向的间隙，以使所述弹性膜片(1)发生弹性形变时所述连杆(4)与所述电涡流传感器(3)不互相接触；

设置电路处理模块步骤，将电路处理模块(5)与所述电涡流传感器(3)的输出端相连接，当被测液体液位的高度发生变化时，引起被测液体对所述弹性膜片(1)的压力发生变化，所述弹性膜片(1)产生形变，带动所述连杆(4)相对于所述电涡流传感器(3)发生位移变化，所述电涡流传感器(3)感应产生交变磁场，交变磁场引起电信号的变化，电信号的变化由所述电路处理模块(5)处理，对应得出标准的模拟量信号，对应得出压力大小和/或液位高低的信号。

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