CN201688894U - 一种磁致伸缩液位计 - Google Patents
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Abstract
一种磁致伸缩液位计，涉及测量仪表领域，包括浮子、探杆和变送器表头，浮子内装有至少一组磁体，探杆内装有磁致伸缩线，磁致伸缩线与变送器表头中的压电传感器连接，磁致伸缩液位计还包括浮子井，浮子井由带孔的侧壁和封闭的底部组成，浮子位于浮子井内，探杆位于浮子井内或浮子井外，探杆内的磁致伸缩线在浮子外的磁场感应范围内。本实用新型直接安装于罐体内部，实现对液位的直接测量，并将液位信号通过变送器表头传到较远的地方，浮子位于浮子井内，可以正确复制罐体内的实际工况(压力、温度等)，测量结果准确，故障率较低，尤其适用于闪蒸罐或周围环境温度与罐内流体的操作温度相差在50℃以上的过程罐。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液位计，特别涉及一种磁致伸缩液位计。
背景技术
工业上许多行业常利用贮罐来处理或者储存液体，并且需要在贮罐上安装液位计来指示贮罐内液面高度。
较早用来测量过程罐和闪蒸罐的液位的技术，将内部的操作条件引到罐体外部，进而测量液位，如通过压差单元测量罐体内的蒸汽压与罐体内(在罐体的底部进行测量)液体压力的静压头之间的压力差或利用外部腔体的浮子或浮筒来实现测量，罐体内流体的比重随着温度而改变，这种改变可以用温度传感器进行补偿，但从罐体的操作温度到罐体外的液位测量装置之间的管线会有一个温度的渐变，这个温度梯度的变化通常取决于环境和工况，因此导致了流体密度的变化，并且比重不可以被补偿，常会导致罐体内的液位读数错误，尤其是在闪蒸罐或者周围环境温度与流体的操作温度相差在50℃以上的过程罐中，且出现错误很多时候不被注意到，造成很多不必要的后果。
目前工艺应用中，很多罐体液位测量将合适的液位计直接插入罐体内部，磁致伸缩液位计以其可靠性强、精度高、安全性好、易于安装和维护简单且便于系统自动化工作的优点越来越引起人们的关注。
目前，常用的磁致伸缩液位计是由探杆、浮子和变送器表头组成，浮子带中心孔，浮子随着液面上升或下降沿探杆上下滑动，浮子内装有至少一组磁体，探杆与变送器表头连接，探杆内装有磁致伸缩线，磁致伸缩线与变送器表头中的压电传感器连接，探杆可以带有一个和探杆整合一体的仪表法兰直接和罐体上的罐体法兰连接或通过仪表法兰(需要合适的垫片)与罐体法兰配合连接。
在探杆内靠近底端可以有一个温度传感器，用于流体比重的调节。
变送器表头发出电流脉冲，称起始脉冲，该脉冲沿着磁致伸缩线向下传播，在向下运动的过程中产生一个磁场，与浮子产生的磁场相遇相互作用，在磁致伸缩线上产生一个扭力波，变送器表头的压电传感器将测得的扭力波转化成一个返回脉冲，将返回脉冲与起始脉冲之间的时间差转换成脉冲信号，从而计算出浮子的实际位置，测得液位。
通常浮子用不锈钢制作，同时也可以根据罐体内的工况和所测量介质使用其它的材料。在高压场合，为了防止浮子被压瘪可以预先给浮子充压(如可以用氦气给浮子充压使其可承受600psi压力)。
应用这种磁致伸缩液位计的缺点有(1)、带有中心孔的不锈钢浮子难制做，且比没有中心孔的浮子重，且这个中心孔必须足够大以便和内部装有磁致伸缩线的探杆外径相匹配，因此，浮子不得不通过增大其自身的直径或长度以获得需要的浮力；带中心孔的浮子增加了相应的焊缝，因此相对于没有中心孔的浮子的故障率要高；同时浮子的内孔也可能被液体中的杂质堵塞，阻碍其运动，这时需要停工拆下液位计进行清理。(2)、在闪蒸罐中的汽液两相条件下，浮子直接接触罐内的液体，蒸汽/液体的表面湍流使得精确地测量液位变得困难。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种磁致伸缩液位计，插入罐体内部，用于对罐体内液体液位进行直接测量。
本实用新型采用的技术方案为：
一种磁致伸缩液位计，包括浮子、探杆和变送器表头，浮子内装有至少一组磁体，探杆内装有磁致伸缩线，磁致伸缩线与变送器表头中的压电传感器连接，磁致伸缩液位计还包括浮子井，浮子井由带孔的侧壁和封闭的底部组成，浮子位于浮子井内，探杆位于浮子井内或浮子井外，探杆内的磁致伸缩线在浮子外的磁场感应范围内。
磁致伸缩液位计可以进一步加装探杆管和仪表法兰，探杆管为密封结构，探杆位于探杆管内，与探杆管固定连接，探杆管位于浮子井内或浮子井外，与浮子井连接或挨着，探杆管穿过仪表法兰，浮子井与仪表法兰连接，但不伸出仪表法兰，仪表法兰与罐体上的罐体法兰配对连接，以密封罐体。
优选地，浮子为无中心孔结构的浮子，浮子内磁体为一圈磁柱，紧贴浮子内壁垂直放置，或浮子内磁体为环形磁体。
优选地，磁致伸缩液位计还包括温度传感器，温度传感器位于探杆的底端。
为了能够实现同时现场显示液位，磁致伸缩液位计还包括外腔体、可视指示器、杆和磁体，浮子上连接杆，杆的另一端连接有磁体，磁体位于外腔体内，外腔体上安装有可视指示器，可视指示器内装有与磁体相感应的组件，从而实现现场显示液位。
磁致伸缩液位计可以进一步加装探杆管和仪表法兰，探杆管为密封结构，探杆位于探杆管内，与探杆管固定连接，探杆管位于浮子井内或浮子井外，与浮子井连接或挨着，探杆管穿过仪表法兰，浮子井与仪表法兰连接，外腔体穿过仪表法兰，仪表法兰与罐体上的罐体法兰配对连接，以密封罐体。
优选地，与磁体相感应的组件为磁飞标磁体或双色磁翻板。
优选地，外腔体的直径小于浮子井的直径。
本实用新型所具有的有益效果：
(1)、本实用新型直接安装于罐体内部，实现对液位的直接测量，并将液位信号通过变送器表头传到较远的地方，浮子位于浮子井内，浮子井只允许液体进入，阻止上升的气泡进入，这样就可以正确复制罐体内的实际工况(压力、温度等)，并且也避免了罐体内部(沸腾或闪蒸)流体的湍动对浮子造成的影响，测量结果准确，尤其适用于闪蒸罐或周围环境温度与罐内流体的操作温度相差在50℃以上的过程罐。
(2)、采用本实用新型，浮子可选用不带中心孔的浮子，同等工况下，其直径相对于带中心孔的浮子可以更小，更坚固，且相对于带中心孔的浮子，焊缝较少，且浮子位于浮子井内，不与沸腾的液体直接接触，因此故障率相对较低。
附图说明
图1为磁致伸缩液位计的示意图；
图2为可现场指示液位的磁致伸缩液位计的示意图；
图3为浮子示意图；
图4为沿图3中A-A线方向的剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：
如图1所示，一种磁致伸缩液位计，插入罐体内部，进行液位直接测量，罐体上的过程接口连接罐体法兰3，罐体法兰3与一可拆卸仪表法兰2配对连接，磁致伸缩液位计包括浮子7、探杆5、变送器表头1和浮子井6，浮子7内装有至少一组磁体，浮子7位于浮子井6内，浮子井6底部有端盖10，端盖10确保浮子7始终处于浮子井6中，且阻止介质中的杂质和气泡由底部进入浮子井6，浮子井6侧壁底部有孔8，侧壁顶部有孔9，孔9使进入浮子井6的气泡排出，浮子井6与仪表法兰2连接，如焊接，但不伸出仪表法兰2，探杆5位于探杆管4内，探杆5固定在探杆管4上，如以压紧接头的方式，探杆管4位于浮子井6外，与浮子井6连接，如焊接，探杆管4为密封结构，内部与罐体环境密封隔离，其内部不受罐体内压力的影响，探杆管4截至仪表法兰2上方的连接件11处，探杆5向上延伸与变送器表头1连接，探杆5内装有磁致伸缩线和温度传感器12，磁致伸缩线与变送器表头1中的压电传感器连接，且磁致伸缩线位于浮子7外的磁场感应范围内，即浮子7内磁体跟磁致伸缩线的距离足够近以保证在磁致伸缩线内产生可以被变送器表头1探测到的扭力波，变送器表头1将测得的数据发送到远程控制室。
探杆管4可以位于浮子井6内或浮子井6外，与浮子井6连接或简单地挨着，探杆管4可以穿过仪表法兰2直接与变送器表头1连接，也可以是探杆管4截至仪表法兰2上方的连接件11处，探杆5向上延伸与变送器表头1连接，探杆管4与浮子井6及探杆管4与变送器表头1之间的连接可以按照上述方式任意组合。
如图3、图4所示，浮子7为无中心孔结构的不锈钢浮子，浮子7内磁体为一圈500系列的磁柱，磁柱紧贴浮子内壁，垂直放置，这样形成一个以浮子7为中心的向外呈放射状的环磁区域，无论浮子7怎么旋转，环磁区域的磁性都是相同的。
在探杆管4位于仪表法兰2以上的部分可以安装一个放压阀(图中未显示)，以便出现问题移除探杆管4内的电子元件时释放探杆管4内的压力。
实施例2：
如图2所示，一种磁致伸缩液位计，插入罐体内部，进行液位直接测量，且现场指示液位，罐体上的过程接口连接罐体法兰3A，罐体法兰3A与一可拆卸仪表法兰2A配对连接，磁致伸缩液位计包括浮子7、探杆5、变送器表头1、浮子井6、外腔体13、可视指示器14、杆15和磁体16，浮子井6侧壁底部有孔8，侧壁顶部有孔(图中未显示)，底部有端盖10，浮子井6与仪表法兰2A连接，如焊接，浮子7位于浮子井6内，浮子7内装有至少一组磁体，浮子7上连接杆15，杆15的另一端连接有磁体16，磁体16位于外腔体13内，外腔体13穿过仪表法兰2A伸出罐体外部，外腔体13上安装有可视指示器14，可视指示器14内装有与磁体16相感应的组件，探杆5位于探杆管4内，固定在探杆管4上，如通过压紧接头的方式，探杆管4可以位于浮子井6内或浮子井6外，与浮子井6连接或简单地挨着，探杆管4为密封结构，探杆管4穿过仪表法兰2A和变送器表头1连接，探杆5内装有磁致伸缩线和温度传感器12，磁致伸缩线与变送器表头1中的压电传感器连接，且磁致伸缩线位于浮子7外的磁场感应范围内，变送器表头1将测得的数据发送到远程控制室。
与磁体16相感应的组件为磁飞标磁体或双色磁翻板。
外腔体13的直径小于浮子井6的直径。
如图3、图4所示，浮子7为无中心孔结构的不锈钢浮子，浮子7内磁体为一圈500系列的磁柱，磁柱紧贴浮子内壁，垂直放置。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种磁致伸缩液位计，包括浮子(7)、探杆(5)和变送器表头(1)，所述浮子(7)内装有至少一组磁体，所述探杆(5)内装有磁致伸缩线，所述磁致伸缩线与所述变送器表头(1)中的压电传感器连接，其特征在于：还包括浮子井(6)，所述浮子井(6)由带孔的侧壁和封闭的底部组成，所述浮子(7)位于所述浮子井(6)内，所述探杆(5)位于所述浮子井(6)内或浮子井(6)外，所述探杆(5)内的磁致伸缩线在所述浮子(7)外的磁场感应范围内。
2.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩液位计，其特征在于：所述磁致伸缩液位计还包括探杆管(4)和仪表法兰(2)，所述探杆管(4)为密封结构，所述探杆(5)位于所述探杆管(4)内，与所述探杆管(4)固定连接，所述探杆管(4)位于所述浮子井(6)内或浮子井(6)外，与所述浮子井(6)连接或挨着，所述探杆管(4)穿过所述仪表法兰(2)，所述浮子井(6)与所述仪表法兰(2)连接，但不伸出所述仪表法兰(2)，所述仪表法兰(2)与罐体上的罐体法兰(3)配对连接，以密封罐体。
3.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩液位计，其特征在于：所述浮子(7)为无中心孔结构的浮子，所述浮子(7)内的磁体为一圈磁柱，紧贴所述浮子(7)内壁垂直放置，或所述浮子(7)内的磁体为环形磁体。
4.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩液位计，其特征在于：所述磁致伸缩液位计还包括温度传感器(12)，所述温度传感器(12)位于所述探杆(5)的底端。
5.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩液位计，其特征在于：所述磁致伸缩液位计还包括外腔体(13)、可视指示器(14)、杆(15)和磁体(16)，所述浮子(7)上连接所述杆(15)，所述杆(15)的另一端连接有所述磁体(16)，所述磁体(16)位于所述外腔体(13)内，所述外腔体(13)上安装有所述可视指示器(14)，所述可视指示器(14)内装有与所述磁体(16)相感应的组件。
6.根据权利要求5所述的一种磁致伸缩液位计，其特征在于：所述磁致伸缩液位计还包括探杆管(4)和仪表法兰(2A)，所述探杆管(4)为密封结构，所述探杆(5)位于所述探杆管(4)内，与所述探杆管(4)固定连接，所述探杆管(4)位于所述浮子井(6)内或浮子井(6)外，与所述浮子井(6)连接或挨着，所述探杆管(4)穿过所述仪表法兰(2A)，所述浮子井(6)与所述仪表法兰(2A)连接，所述外腔体(13)穿过所述仪表法兰(2A)，所述仪表法兰(2A)与罐体上的罐体法兰(3A)配对连接，以密封罐体。
7.根据权利要求5所述的一种磁致伸缩液位计，其特征在于：所述与磁体(16)相感应的组件为磁飞标磁体或双色磁翻板。
8.根据权利要求5或6所述的一种磁致伸缩液位计，其特征在于：所述外腔体(13)的直径小于浮子井(6)的直径。
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