CN205280175U - 带排气装置的液位检测器及流量测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带排气装置的液位检测器及流量测定装置。它具带进液孔、排气孔的稳压液位点，经液位探测杆和连通管连接测压箱，测压箱可设置带刻度测压管直接读出压力值，也可连接液位传感器，通过压力智能信号分析仪，显示压力值，在连通管处，可进行排气。排气装置可人为控制或自动控制，可直接通过测压管或智能信号分析仪读出液位压力，也可通过智能信号分析仪连接到计算机通讯端口进行计算机采集和传输。而将液位检测器的测量口设置于储液箱内，可形成一个流量测定装置。本装置结构简单，适用范围可涉及所有液体压力的测量和转化，具有普适用性；且操作简便，使用方便，可实现测量液位的非直接式和数字化。

Description

带排气装置的液位检测器及流量测定装置

技术领域

本实用新型涉及工程测量及实验仪器，尤其涉及一种带排气装置的液位检测器及流量测定装置。

背景技术

液位的测量，在工程领域和实验仪器领域，是广泛存在的要素，液位的计量是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。液位测量的方便和精确性，对保证产品质量、提高工程生产率、促进科学技术的发展都具有重要的作用。

传统的机械式液位测量，居多的是直接测读，对空间的方便性不足。也有通过连通管转接引用进行测读，但可能存在连通管中存在汽水组合、液位压力波动不稳等问题，如果存在其气水组合，则会导致错误失真的数据，压力不稳则可能引起读数困难和误差较大的后果。另外，目前的检测装置较多采用精密的感应元件或探头，将此类设备长期浸渍在液体中，必然导致其灵敏度逐渐降低，最终失效。因而造成元件损坏，严重可能导致整台设备需要大修或直接报废。

而目前对管嘴流量的测量也总体上采用转子流量仪、多普勒流量仪等电子或半电子精密仪器，很容易遭到液体的腐蚀，且造价昂贵，使用成本及维护成本都很高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种带排气装置的液位检测器。具体技术方案如下：

带排气装置的液位检测器，其包括测量口、连接管、排气装置、测压装置；测量口通过连接管与测压装置相连，测压装置用于测量连接管内的气压；排气装置与连接管相连，用于排出连接管内的液体。

作为优选，还包括中空的刚性液位探测杆，所述的测量口设置于液位探测杆一端，液位探测杆另一端与连接管密闭连接。

作为优选，所述的测量口上设有压力稳定装置；所述的压力稳定装置为稳压桶，稳压桶罩于测量口外，且顶部开设有若干个排气孔，下部开设若干个进液孔。

作为优选，所述的测量口上设有压力稳定装置；所述的压力稳定装置为阻隔板，阻隔板设置于连接管的横截面上，且开设有若干个通孔。

作为优选，所述的测压装置包括测压箱和测压管，测压箱密闭并与所述的连接管相通，测压管垂直固定于测压箱顶部，且管底伸入测压箱内，使用状态下测压箱内注有没过测压管底部的液体。

作为进一步优选，所述的测压箱上部还依次与压力传感器、压力信号分析仪相连，用于测量测压箱内液面以上的气压。

作为优选，所述的测压装置为压力传感器和压力信号分析仪，连接管依次与压力传感器和压力信号分析仪相连。

作为优选，所述的排气装置为气泵，气泵与连接管通过管路相通，且该段管路上设有阀门，排气口设置于阀门与气泵间的管路上，排气口设置标准为：当测量口置于待测液体中并利用气泵进行排液时，气泵的输入气量大于从排气口排出的气量。

作为进一步优选，所述的阀门与气泵间之间设有气压罐，所述的排气口开设于气压罐上。

本发明的另一目的在于提供一种带排气装置的流量测定装置，包括储液箱和所述的带排气装置的液位检测器，储液箱上开设有管嘴，液位检测器的测量口设置于储液箱内。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1)结构简单，操作方便，能够将装置便捷地应用于各种液体的液位测量工作者洪，适用范围广。

2)测量结果直观可靠，能够根据需要选择机械式或和数字化的方式对测量结果进行显示。

3)装置不需要精密仪器，主体设备位于待测液体之外，而浸入液体部分结构十分简单，不存在现有的液位检测器中各种零部件容易老化或感应探头灵敏度下降的问题。

附图说明

图1为一种带排气装置的液位检测器结构示意图；

图2为带有液位探测杆的液位检测器结构示意图；

图3为本发明的压力稳定装置的一种形式；

图4为本发明的压力稳定装置的另一种形式；

图5为图4中压力稳定装置的俯视图；

图6为本发明的测压装置的第一种形式；

图7为本发明的测压装置的第二种形式；

图8为本发明的测压装置的第三种形式；

图9为本发明的排气装置的一种实现形式；

图10为一种带排气装置的流量测定装置结构示意图。

图中：测量口1、连接管2、排气装置3、测压装置4、液位探测杆5、稳压桶601、阻隔板602、测压箱7、测压管8、压力传感器9、压力信号分析仪10、储液箱11、管嘴12、气泵301、阀门302和气压罐303。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1所示，一种带排气装置的液位检测器，其特征在于，其由测量口1、连接管2、排气装置3、测压装置4组成。测量口1通过连接管2与测压装置4相连，测量口1为一个开设与管道上的开口，用于使待测液体进入，并通过它充满连接管2。测压装置4用于测量连接管2内的气压；排气装置3与连接管2相连，用于排出连接管2内的液体。测量口1与测压装置4之间的管路上可设有排气口。

本装置的工作原理如下：首先将测量口1放置于待测液体中，并使其稳定在所需测量的位置。由于测量口1与测压装置4之间的管路上设有排气口，连接管2内的气体从排气口排出。待稳定后，记录此时管道内的压力值。利用排气装置3进行鼓气，使连接管2充满气体，而液体被排出。此阶段中，连接管2中气体不断被压缩，产生压力，并由测压装置4测得。当压力趋于稳定时，可由测压装置4测得的数值减去之前得到的压力值，相当于液压高度。并以此进行换算，直接得到液体深度。

上述排气口也可不设置。此时测量方法可进行相应改变：先对未放置进液体的压力进行度数，再将测量口1深入待测液体的某高度，此时通过在读取测压装置4的相应压力，并减去先前的读数，从而得到压力差，并换算为液位高度。

如图2所示，测量口1可直接与连接管2相连，但为了便于操作，可采用中空的刚性液位探测杆5。将测量口1设置于液位探测杆5一端，液位探测杆5另一端与连接管2密闭连接。相当于将连接管2的一部分变成刚性的杆体，便于伸入待测液体中，也有利于测量过程的稳定，不会随待测液体的波动而变化。

事实上，测量过程中，待测液体的波动会对最终数值产生较大的影响。为了减小此种影响，测量口1上可设有压力稳定装置。该装置的目的是通过设置阻尼层，减小外界的液体波动可能对测量口1造成的压力波动。以下公开其中的两种具体实现方式。

如图3所示，第一种压力稳定装置为稳压桶601。稳压桶601为一个呈圆柱状或其他形状的筒体，罩于测量口1外。稳压桶601顶部开设有若干个排气孔，下部开设若干个进液孔。

如图4所示，第二种压力稳定装置为阻隔板602，阻隔板602设置于连接管2的横截面上。如图5所示，阻隔板602上设有若干个通孔。

上述两种实现方式的原理均是通过缩小进水面积，形成阻挡层，使波动在通过该阻挡层时被削弱，从而达到压力稳定的目的。

测压装置4可采用多种能实现气压测量的装置，以下公开三种实现方式。

如图6所示，测压装置4的第一种方式为：测压装置4由测压箱7和测压管8组成。测压箱7为一个密闭箱体，并与连接管2相通。测压管8为一中空透明直管，垂直固定于测压箱7顶部，且管底伸入测压箱7内，测压管8管体上标有刻度，可方便的进行读数。使用状态下测压箱7内注有没过测压管8底部的液体，当连接管2内气压升高，将测压箱7的液体压入测压管8内，通过刻度变化可得到压差，从而换算得到待测液体高度。

如图7所示，测压装置4的第二种方式为：在第一种方式基础上，测压箱7上部还依次与压力传感器9、压力信号分析仪10相连，压力传感器9感应压力值，并将信号传输至压力信号分析仪10，从而测出测压箱7内液面以上的气压。

如图8所示，测压装置4的第二种方式为：连接管2直接与压力传感器9和压力信号分析仪10相连。与第二种方式相比，可省略测压箱7和测压管8。但第二种方式中测压箱7起到了一定的缓冲作用，能够使压力相对保持平稳。

排气装置3可采用各种气体发生装置，如气筒、气泵等。本实施方式中，以气泵为例公开一种优选实现方式。

如图9所示，气泵301与连接管2通过管路相通，且该段管路上设有阀门302，阀门302与气泵301间的管路上设有排气口，排气口设置标准为：当测量口1置于待测液体中并利用气泵301进行排液时，气泵301的输入气量大于从排气口排出的气量。使用时，首先将阀门302打开，并将测量口1放入待测液体处，此时连接管2的气体从排气口排出。因压力信号分析仪10使用时需要调零，因此可在气压稳定后进行校零。校零完成后，打开气泵301，利用气泵301进行排液，排液完毕后再利用测压装置4对压力进行测量，并换算成液体高度，再将阀门302关闭，同时关闭气泵301。。上述排气口最好开设于刚性的空腔上，因此可在阀门302与气泵301间之间设有气压罐303，所述的排气口开设于气压罐303上。气压罐303可同时起到排气和稳压的作用。

而基于上述液位检测器，可以进一步改进得到一种带排气装置的流量测定装置。流量测定装置由储液箱11和前述任一具体实施方式下的带排气装置的液位检测器。储液箱11上开设有需要测定其管口流量的管嘴12，而液位检测器的测量口1设置于储液箱11内。原则上，测量口1可设置于储液箱11任意位置，只要能测得测量口1上方液位高度即可。通过该高度加上测量口1到管嘴12的高度，即可得到管嘴12上方液体高度H。

根据以下公式即可得到管嘴12处的流量Q：

$Q=\mathrm{\μ}*A\sqrt[2]{2gH}$

其中μ表示流量系数，为常数；

A表示流量计管径；

g表示重力加速度，以9.8m/s2计。

由此可见，本实用新型公开的带排气装置的液位检测器，结构简单，适用范围可涉及所有液体压力的测量和转化，具有普适用性；且操作简便，使用方便，可实现测量液位的非直接式和数字化。

实施例

将上述装置用于油库内储油量检测：

将本实用新型的液位探测杆5固定油库内底部，首先开启阀门302通大气，液位探测杆5内外侧压力平衡，电测信号分析仪10数据调零，启动气泵301加压。液位探测杆5液位上升，信号分析仪10数据也上升，当达到一定值后，两数据不再增大，关闭阀门302、气泵301，此时测量测压管8或读取压力信号分析仪10数值，可测得油库内储油量值。进而可分析得到流速、流量值。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带排气装置的液位检测器，其特征在于，其包括测量口(1)、连接管(2)、排气装置(3)、测压装置(4)；测量口(1)通过连接管(2)与测压装置(4)相连，测压装置(4)用于测量连接管(2)内的气压；排气装置(3)与连接管(2)相连，用于排出连接管(2)内的液体。

2.如权利要求1所述的带排气装置的液位检测器，其特征在于，还包括中空的刚性液位探测杆(5)，所述的测量口(1)设置于液位探测杆(5)一端，液位探测杆(5)另一端与连接管(2)密闭连接。

3.如权利要求1所述的带排气装置的液位检测器，其特征在于，所述的测量口(1)上设有压力稳定装置；所述的压力稳定装置为稳压桶(601)，稳压桶(601)罩于测量口(1)外，且顶部开设有若干个排气孔，下部开设若干个进液孔。

4.如权利要求1所述的带排气装置的液位检测器，其特征在于，所述的测量口(1)上设有压力稳定装置；所述的压力稳定装置为阻隔板(602)，阻隔板(602)设置于连接管(2)的横截面上，且开设有若干个通孔。

5.如权利要求1所述的带排气装置的液位检测器，其特征在于，所述的测压装置(4)包括测压箱(7)和测压管(8)，测压箱(7)密闭并与所述的连接管(2)相通，测压管(8)垂直固定于测压箱(7)顶部，且管底伸入测压箱(7)内，使用状态下测压箱(7)内注有没过测压管(8)底部的液体。

6.如权利要求5所述的带排气装置的液位检测器，其特征在于，所述的测压箱(7)上部还依次与压力传感器(9)、压力信号分析仪(10)相连，用于测量测压箱(7)内液面以上的气压。

7.如权利要求1所述的带排气装置的液位检测器，其特征在于，所述的测压装置(4)为压力传感器(9)和压力信号分析仪(10)，连接管(2)依次与压力传感器(9)和压力信号分析仪(10)相连。

8.如权利要求1所述的带排气装置的液位检测器，其特征在于，所述的排气装置(3)为气泵(301)，气泵(301)与连接管(2)通过管路相通，且该段管路上设有阀门(302)，排气口设置于阀门与气泵(301)间的管路上，排气口设置标准为：当测量口(1)置于待测液体中并利用气泵(301)进行排液时，气泵(301)的输入气量大于从排气口排出的气量。

9.如权利要求8所述的带排气装置的液位检测器，其特征在于，所述的阀门(302)与气泵(301)间之间设有气压罐(303)，所述的排气口开设于气压罐(303)上。

10.一种带排气装置的流量测定装置，其特征在于，包括储液箱(11)和如权利要求1～9任一所述的带排气装置的液位检测器，储液箱(11)上开设有管嘴(12)，液位检测器的测量口(1)设置于储液箱(11)内。