CN204374025U - 一种液体密度在线测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液体密度在线测量装置，包括磁致伸缩液位计，还包括密度浮子，所述密度浮子内部设置有永磁铁，密度浮子套设在磁致伸缩液位计的保护管上且密度浮子位于磁致伸缩液位计的高度浮子和界面浮子之间，密度浮子沿所述保护管上下滑动。本实用新型在原有磁致伸缩液位计的基础上添加了密度浮子，实现了液体密度的在线测量，为油品零售商测量液体密度带来了很大的方便。

Description

一种液体密度在线测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种液体密度在线测量装置。

背景技术

目前，磁致伸缩液位计由于其高精度、高稳定性、免维护等特点，已经广泛用于液体高度的测量，国内油品销售用户大部分均安装了磁致伸缩液位计，比如加油站及油库等。

磁致伸缩液位计的核心元件是由特殊材料制成的外形细长的波导线，规格多为直径0.5 mm -0.8mm不等。波导线外套设有不导磁的不锈钢保护管，波导线穿于其中，在磁致伸缩液位计的电子仓内安装有信号检测线圈。保护管外装有可移动的高度浮子和界面浮子。电子仓内的脉冲发生器发出脉冲电流，称为电流询问脉冲，在波导线周围产生脉冲磁场。此磁场与浮子内的永磁铁磁场相互作用，使磁场分布改变，交汇处形成螺旋磁场，对波导线产生瞬时扭力，导致波导线产生磁致伸缩，进而产生张力脉冲波，并以固定的速度（约2830m/s）沿波导线向上下传播。由于波导线在张力脉冲波向上下传播时，波导线的磁致伸缩会“携带”螺旋磁场的轴向分量沿波导管轴向移动，返回的张力脉冲波磁场会在检测线圈上产生感应电压脉冲，即返回脉冲，返回脉冲信号由检测电路进行处理。通过测量电流询问脉冲与返回脉冲之间的时间差来精确地确定被测液位。而沿电流方向向下传播的张力脉冲波，通过阻尼器衰减掉，以确保在波导管的末端不会产生反射，而干扰正常的“返回脉冲”。磁致伸缩液位计具有精度高，重复性低、量程宽（可达30m)等优良性能。

我国大部分的油品零售商在油罐内安装了磁致伸缩液位计，这样零售商可以很方便的看到油罐中油品的高度、体积或者其他需要的参数。然而我国油品零售商绝大部分是“吨进升出”，零售商为了核对所进油品的重量，需要知道油品的密度，目前加油站普遍采取的方法是从油罐中取样，放入专用的设备中，用密度计测量油品的密度，然后对所进油品质量进行核对。此种方法不仅费时费力、环保和安全性不高，而且由于温度的变化导致密度的变化采集到的数据真实性不理想，所以存在诸多弊端。

实用新型内容

本发明的目的在于提供一种液体密度的在线测量装置，使用户很方便的通过显示器在线读到油品的密度、高度及体积。

 本实用新型采用的技术方案为：

一种液体密度在线测量装置，包括磁致伸缩液位计，还包括密度浮子，所述密度浮子内部设置有永磁铁，密度浮子套设在磁致伸缩液位计的保护管上且密度浮子位于磁致伸缩液位计的高度浮子和界面浮子之间，密度浮子沿所述保护管上下滑动。

所述的密度浮子包括密度浮子主体、密度浮子磁铁架、配重和卡圈，密度浮子主体和配重从上到下依次套设在密度浮子磁铁架上，卡圈设置在磁铁架下部，对配重进行固定。

所述高度浮子包括高度浮子主体、高度浮子磁铁架和卡圈，高度浮子主体套设在高度浮子磁铁架上，卡圈设置在高度浮子磁铁架底部，对高度浮子主体进行固定。

密度浮子主体的上部内径大于高度浮子主体的最大外径。

所述的密度浮子主体的上部为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，且密度浮子主体的上部开设有对称的开口，密度浮子主体的下部也为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，密度浮子主体的上部内径大于密度浮子主体的下部内径。

所述的密度浮子磁铁架为上下底面开设有通孔的圆柱状结构，密度浮子磁铁架顶部沿圆周方向设置有一圈凸沿，密度浮子磁铁架上部设置有多个盲孔，密度浮子磁铁架底部沿圆周方向设置有卡槽。

所述的通孔的截面为圆形，且沿圆周向内设置有多个凸起。

所述密度浮子主体底部设置为球台状结构。

所述高度浮子主体从上到下依次有四部分组成，第一部分和第二部分为上下底面开设有通孔的锥台状结构，第三部分为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，第四部分为上下底面开设有通孔的球台状结构，且各个部分开设的通孔半径相同。

所述的高度浮子磁铁架为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，高度浮子磁铁架顶部沿圆周方向设置有一圈凸沿，高度浮子磁铁架上部设置有多个盲孔，高度浮子磁铁架底部沿圆周方向设置有卡槽。

本实用新型在原有磁致伸缩液位计的基础上添加了密度浮子，实现了液体密度的在线测量，为油品零售商测量液体密度带来了很大的方便。

附图说明

图1为本实用新型的安装示意图；

图2为本实用新型的密度浮子结构示意图；

图3为本实用新型的密度浮子俯视图；

图4为本实用新型的密度浮子磁铁架结构示意图；

图5为本实用新型的高度浮子结构示意图；

图6为本实用新型的高度浮子俯视图；

图7为本实用新型的高度浮子磁铁架结构示意图。

具体实施方式

如图1至图7所示，本实用新型包括磁致伸缩液位计，还包括套设在磁致伸缩液位计保护管上的密度浮子8。

磁致伸缩液位计包括保护管6，保护管6上部设置有电子仓5，电子仓5下部的保护管6上从上到下依次套设有高度浮子7和界面浮子9，保护管6内设置有波导线。电子仓5内设置有智能电子线路，电子仓5用于保护智能电子线路，智能电子线路负责产生脉冲电流，并对返回的脉冲电流进行检测、处理。高度浮子7和界面浮子9分别用来测量液体的高度和界面高度。

为了实现液体密度的在线测量，本实用新型在磁致伸缩液位计的基础上增设了密度浮子8。

所述的密度浮子8内部设置有永磁铁，密度浮子8套设在磁致伸缩液位计的保护管6上且密度浮子8位于磁致伸缩液位计的高度浮子7和界面浮子9之间，密度浮子8沿所述保护管6上下滑动。

所述的密度浮子8包括密度浮子主体81、密度浮子磁铁架82、配重83和卡圈84，密度浮子主体81和配重83从上到下依次套设在密度浮子磁铁架82上，卡圈84设置在密度浮子磁铁架82下部，用于固定配重83，配重83是为了满足测量不同液体密度的要求，且不同液体时配重83质量不同。所述的密度浮子主体81的上部为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，且密度浮子主体81的上部开设有对称的开口，密度浮子主体81的下部也为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，为了使密度浮子8在待测液体2中呈竖直漂浮状，本实施例中将所述密度浮子主体81底部设置为球台状。密度浮子主体81的上部内径大于密度浮子主体81的下部内径，密度浮子8设置成上述结构使得本实用新型的测量精度较高。所述的密度浮子磁铁架82为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，所述的通孔的截面为圆形，且沿圆周向内设置有多个凸起，以减少密度浮子8与保护管的接触面积，从而减小摩擦。密度浮子磁铁架82顶部沿圆周方向设置有一圈凸沿822，密度浮子磁铁架82上部设置有多个盲孔821，用于放置永磁铁，密度浮子磁铁架82底部沿圆周方向设置有卡槽823。

为了配合设计的密度浮子8，本实用新型将磁致伸缩液位计中的高度浮子7重新设计。所述高度浮子7包括高度浮子主体71、高度浮子磁铁架72和卡圈73，高度浮子主体71套设在高度浮子磁铁架72上，卡圈73设置在高度浮子磁铁架72底部，用于将高度浮子主体71和高度浮子磁铁架72固定为一体。所述高度浮子主体71从上到下依次有四部分组成，第一部分和第二部分为上下底面开设有通孔的锥台状结构，第三部分为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，为了保证高度浮子7在待测液面呈竖直漂浮状，第四部分为上下底面开设有通孔的球台状结构，且各个部分开设的通孔半径相同。所述的高度浮子磁铁架72为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，高度浮子磁铁架72顶部沿圆周方向设置有一圈凸沿722，高度浮子磁铁架72上部设置有多个盲孔721，用于放置永磁铁，高度浮子磁铁架72底部沿圆筒设置有卡槽723。密度浮子主体81的上部内径大于高度浮子主体71的最大外径。

为了使测量密度的精度达到计量要求，必须要求高度浮子7的外径足够大，这样在液体密度变化时，高度浮子7浸入液面的深度变化不敏感；同时，密度浮子8的重量要足够大，这样才能克服浮子和磁致伸缩液位计保护管6的摩擦力。目前国内大部分的油品零售商安装的磁致伸缩液位计都是从油罐1人孔法兰上的DN100立管垂直插入，因此高度浮子7和密度浮子8的外径不能大于100mm，否则改造油罐1会带来极大的成本损失，为安装容易，节约成本，密度浮子8主体的外径设计为95mm，密度浮子8主体上部的内径设计为85mm，高度浮子7主体的最大外径设计为75mm，保证高度浮子7和密度浮子8在工作时能沿保护管6自由上下滑动，不互相影响。

液体密度在线测量装置工作时，通过安装法兰3将电子仓5固定安装在油罐1入口处，高度浮子7浮在待测液体2液面上，可以在线测量待测液体2液面的高度；界面浮子9悬浮在待测液体2内；密度浮子8根据待测液体2密度的变动范围，配置不同的配重83，密度浮子8主体下部完全沉入待测液体2内，密度浮子8主体上部一部分沉入待测液体2内，智能电子线路产生脉冲电流，并对返回的脉冲电流进行检测、处理以确定待测液体2的高度、界面高度和液体密度，并将处理结果通过信号线4传递给外部显示屏，用户可通过显示屏读到测得的液体高度、界面高度和密度。

Claims (10)

1.一种液体密度在线测量装置，包括磁致伸缩液位计，其特征在于：还包括密度浮子，所述密度浮子内部设置有永磁铁，密度浮子套设在磁致伸缩液位计的保护管上且密度浮子位于磁致伸缩液位计的高度浮子和界面浮子之间，密度浮子沿所述保护管上下滑动。

2.根据权利要求1所述的一种液体密度在线测量装置，其特征在于：所述的密度浮子包括密度浮子主体、密度浮子磁铁架、配重和卡圈，密度浮子主体和配重从上到下依次套设在密度浮子磁铁架上，卡圈设置在磁铁架下部，对配重进行固定。

3.根据权利要求2所述的一种液体密度在线测量装置，其特征在于：所述高度浮子包括高度浮子主体、高度浮子磁铁架和卡圈，高度浮子主体套设在高度浮子磁铁架上，卡圈设置在高度浮子磁铁架底部，对高度浮子主体进行固定。

4.根据权利要求3所述的一种液体密度在线测量装置，其特征在于：密度浮子主体的上部内径大于高度浮子主体的最大外径。

5.根据权利要求4所述的一种液体密度在线测量装置，其特征在于：所述的密度浮子主体的上部为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，且密度浮子主体的上部开设有对称的开口，密度浮子主体的下部也为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，密度浮子主体的上部内径大于密度浮子主体的下部内径。

6.根据权利要求4所述的一种液体密度在线测量装置，其特征在于：所述的密度浮子磁铁架为上下底面开设有通孔的圆柱状结构，密度浮子磁铁架顶部沿圆周方向设置有一圈凸沿，密度浮子磁铁架上部设置有多个盲孔，密度浮子磁铁架底部沿圆周方向设置有卡槽。

7.根据权利要求6所述的一种液体密度在线测量装置，其特征在于：所述的通孔的截面为圆形，且沿圆周向内设置有多个凸起。

8.根据权利要求4-7中任一一项所述的一种液体密度在线测量装置，其特征在于：所述密度浮子主体底部设置为球台状结构。

9.根据权利要求8所述的一种液体密度在线测量装置，其特征在于：所述高度浮子主体从上到下依次有四部分组成，第一部分和第二部分为上下底面开设有通孔的锥台状结构，第三部分为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，第四部分为上下底面开设有通孔的球台状结构，且各个部分开设的通孔半径相同。

10.根据权利要求9所述的一种液体密度在线测量装置，其特征在于：所述的高度浮子磁铁架为上下底面开设有通孔的圆柱体结构，高度浮子磁铁架顶部沿圆周方向设置有一圈凸沿，高度浮子磁铁架上部设置有多个盲孔，高度浮子磁铁架底部沿圆周方向设置有卡槽。