CN202869595U

CN202869595U - 恒压容器液位检测设备、系统及恒压容器

Info

Publication number: CN202869595U
Application number: CN 201220548041
Authority: CN
Inventors: 王民; 郭海
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-10-24

Abstract

本实用新型公开了一种恒压容器液位检测设备、系统及恒压容器，该恒压容器包括搅拌装置、减速机和搅拌电机，所述搅拌装置通过所述减速机与所述电机相连，所述搅拌电机用于驱动所述搅拌装置，其中该设备包括：接收装置，用于接收所述搅拌电机的电流；以及控制装置，与所述接收装置连接，用于输出一根据预先存储的所述搅拌电机的电流与所述恒压容器的液位对应的函数关系式以及所接收的所述搅拌电机的电流计算的所述恒压容器的液位。通过使用上述设备，可以实现对容器内液位的测量，并且无需人工参与，显著地降低了操作人员的劳动强度，能够保证平稳、安全的生产。

Description

恒压容器液位检测设备、系统及恒压容器

技术领域

本实用新型涉及一种恒压容器液位检测设备、系统及恒压容器。

背景技术

化工生产装置在生产过程中，需处理的物料多种多样。一些物料在有搅拌的容器中处理，其中部分物料应用常规的液位测量方法不能有效地对液位进行指示。如部分物料冷却后易结焦堵塞液位检测元件，或物料有腐蚀性，致使常规液位检测无法正常进行。而液位检测不及时，失去对液位的控制是十分危险的。目前采用人工目测的方法，来判断容器中的液位，但是这样的方式劳动强度高且安全程度差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种恒压容器液位检测设备、系统及恒压容器，以解决上述现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种恒压容器液位检测设备，该恒压容器包括搅拌装置、减速机和搅拌电机，搅拌装置通过减速机与电机相连，搅拌电机用于驱动搅拌装置，其中该设备包括：接收装置，用于接收搅拌电机的电流；以及控制装置，与接收装置连接，用于输出一根据预先存储的搅拌电机的电流与恒压容器的液位对应的函数关系式以及所接收的搅拌电机的电流计算的恒压容器的液位。

本实用新型还提供了一种恒压容器液位检测系统，其中该系统包括：上述的设备；以及电流检测装置，与接收装置连接，用于检测搅拌电机的电流。

本实用新型还提供了一种恒压容器，该恒压容器包括上述的系统。

通过接收搅拌电机的电流，并根据预先存储的搅拌电机的电流与恒压容器的液位对应的函数关系式将所接收的搅拌电机的电流换算为恒压容器的液位，可以实现对容器内液位的测量。并且，这样的测量无需人工参与，显著地降低了操作人员的劳动强度，能够保证平稳、安全的生产。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的恒压容器液位检测设备的方框图；

图2是根据本实用新型实施例的恒压容器液位检测系统的方框图；以及

图3是根据本实用新型实施例的水洗釜的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1是根据本实用新型实施例的恒压容器液位检测设备的方框图。其中该恒压容器包括搅拌装置、减速机和搅拌电机，搅拌装置通过减速机与电机相连，搅拌电机用于驱动搅拌装置。

如图1所示，该设备包括：接收装置12，用于接收搅拌电机的电流；以及控制装置14，与接收装置12连接，用于输出一根据预先存储的搅拌电机的电流与恒压容器的液位对应的函数关系式以及所接收的搅拌电机的电流计算的恒压容器的液位。

其中，恒压容器内的压力、液体的密度和粘度及搅拌装置的转速保持恒定。在这种情况下，对搅拌的阻力主要来自釜内的液体，不同液位的液体对搅拌生成的阻力不同，减少了其他因素对搅拌电机电流的影响，从而更好地实现对容器内液位的测量。本领域技术人员应该理解，上述保持恒定的情形仅是示例性的，并非用于限定本实用新型。

其中，例如可以通过以下方式确定搅拌电机的电流与恒压容器的液位对应的函数关系式：可对电流点进行采样，并例如通过人工监测方式来确定所采样的电流分别对应的液位，根据支持向量机的原理，进行数据回归，在一定的数据范围内，回归出一条连续的曲线，从而推导出电流与液位对应的函数关系式。

图2是根据本实用新型实施例的恒压容器液位检测系统的方框图。

如图2所示，该系统包括：上述实施例中的控制设备10；以及电流检测装置20，与接收装置12连接，用于检测搅拌电机的电流。

通过使用上述的检测系统，可以实现对容器内液位的测量，并且无需人工参与，显著地降低了操作人员的劳动强度，能够保证平稳、安全的生产。

在本实施例中，该系统还包括显示装置22，该显示装置22与控制装置14连接，用于显示所计算的恒压容器的液位。

其中，电流检测装置20为变频器或者电流变送器（例如，霍尔电流变送器）。

本实用新型实施例还提供了一种恒压容器，该恒压容器包括搅拌装置、减速机和搅拌电机，搅拌装置通过减速机与电机相连，搅拌电机用于驱动搅拌装置，其中该恒压容器还包括上述实施例中的系统。其中，该恒压容器可以为水洗釜。

图3是根据本实用新型实施例的水洗釜的结构示意图。下面以水洗釜为例详细说明本实用新型的检测系统对水洗釜的液位的检测。

如图3所示，水洗釜30为带有搅拌装置32的恒压容器，在使用过程中釜内压力为恒定，恒压容器内所处理的液体的密度和粘度等物性基本保持不变。水洗釜30内的搅拌方式为框式搅拌，搅拌装置32通过减速机与电机相连，电机可以由变频器控制。在生产过程中要求搅拌的转速为定值不变，此过程中需要不断的进料或出料，从而致使釜内液位不断变化。

由于釜内液体物性（例如密度和粘度）基本不变，且釜内为常压或压力恒定，所以对搅拌的阻力主要来自釜内的液体，不同液位的液体对搅拌生成的阻力不同。在搅拌转速一定的情况下，搅拌不同量的液体，电动机的输出扭矩不同，输出扭矩不同会导致电机的电流变化。具体地，釜内液体在搅拌装置32的推动下，进行旋转流动。根据流体力学的知识可知，液体运行主要的阻力来自液体与釜壁、釜底的摩擦力。随着釜内液位的升高，液体对釜壁的接触面积将增大，对釜底的压力也将增大，致使液体整体运动的阻力增大。也就是，阻力的变化主要与液体液位的变化有关：液位越高阻力越大。而为保证一定的转速，搅拌的扭矩将随阻力的变化而改变；搅拌扭矩的变化将导致搅拌电机的输出功率的变化，进一步反映在搅拌电机的电流的变化上。

因此，搅拌电机的电流变化与釜内液位变化存在一定的相关性。

由此，可对电流点进行采样，并例如通过人工监测方式来确定所采样的电流分别对应的液位，根据支持向量机的原理，进行数据回归，在一定的数据范围内，回归出一条连续的曲线，从而推导出电流与液位对应的函数关系式。

如上所推导的函数关系式可以被写入（存储至）控制器（例如，DCS或PLC）中。这样，当控制器接收到检测的搅拌电机的电流，能够根据该检测的电流和上述的函数关系式计算出该检测的电流对应的水洗釜中的液体的液位，并输出计算得到的液位，从而可以在显示装置上显示该液位。

在水洗釜的示例中，搅拌电机是由变频器控制的，那么可直接从变频器读取电机所耗的电流。在其他示例中，如果电机无变频器控制，则可通过在电机线路上安装电流变送器（例如，霍尔电流变送器）来读取电机电流。

从上述实施例可以看出，通过接收搅拌电机的电流，并根据预先存储的搅拌电机的电流与恒压容器的液位对应的函数关系式将所接收的搅拌电机的电流换算为恒压容器的液位，可以实现对容器内液位的测量（对容器内液位的连续指示和测量）。并且，这样的测量无需人工参与，显著地降低了操作人员的劳动强度，能够保证平稳、安全的生产，还具有适用范围广，成本低，实现方式简单等优点。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims

1.一种恒压容器液位检测设备，该恒压容器包括搅拌装置、减速机和搅拌电机，所述搅拌装置通过所述减速机与所述电机相连，所述搅拌电机用于驱动所述搅拌装置，其特征在于，该设备包括：

接收装置，用于接收所述搅拌电机的电流；以及

控制装置，与所述接收装置连接，用于输出一根据预先存储的所述搅拌电机的电流与所述恒压容器的液位对应的函数关系式以及所接收的所述搅拌电机的电流计算的所述恒压容器的液位。

2.一种恒压容器液位检测系统，其特征在于，该系统包括：

权利要求1所述的设备；以及

电流检测装置，与所述接收装置连接，用于检测所述搅拌电机的电流。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

显示装置，与所述控制装置连接，用于显示所计算的所述恒压容器的液位。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述电流检测装置为变频器或者电流变送器。

5.一种恒压容器，其特征在于，该恒压容器包括权利要求2-4中任一项权利要求所述的系统。

6.根据权利要求5所述的恒压容器，其特征在于，该恒压容器为水洗釜。