CN205426292U

CN205426292U - 一种磁力式液面检测仪

Info

Publication number: CN205426292U
Application number: CN201521119067.3U
Authority: CN
Inventors: 郑崇斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2025-12-30

Abstract

本实用新型提供一种磁力式液面检测仪，包括储液罐和支架，储液罐的下端与支架连接，支架上方水平设置有两个定滑轮，两个定滑轮之间通过导向钢丝连接，导向钢丝一端连接有位于储液罐内的浮子，导向钢丝的另一端连接有位于储液罐外的永久磁钢。利用阿基米德定律、牛顿第三运动定律及磁性物质的特性，将液面检测浮子与永久磁钢分体设计，浮子设置在容器内，永久磁钢设置在容器外，保证检测液体封闭在容器内。既能避免容器外连通管内易燃易爆液体泄漏，液面计又不受液面检测高度的限制，彻底解决了普通玻璃板、石英管液面计易破碎，测量范围小、受环境温度影响等缺陷。该产品节能、环保，且制造成本低，安装方便、适用不同高度容器的液面检测。

Description

一种磁力式液面检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种磁力式液面检测仪。

背景技术

山东省是工业大省，石油、石化企业多，东营、淄博、黄岛都有大型石化企业，石油化工品是爆炸火灾危险场所，尤其在黄岛临海区域，化工品的泄露、爆炸事故将直接污染黄海。2013年黄岛因为原油泄露引发特大爆炸事故，造成重大人员伤亡，人民生命财产损失惨重。

化工品储存储液罐的直读式液位检测仪，目前通行的做法是利用物理学中连通管原理，采取容器或储液罐外安装玻璃管或石英管式液位计测量液面，如果阀门腐蚀、玻璃管破碎都会导致是化工品泄露，存在安全隐患。传统直读式玻璃管或石英管式液位计利用连通管原理将储液罐内液体引致储液罐外玻璃管内，人们可以通过观察玻璃管内的液面从而获取储液罐内的液面高度。

石化厂典型直读式玻璃管或石英管式测量液位计图，利用连通管原理将储液罐内液体引致储液罐外玻璃管内，人们可以通过观察玻璃管内的液面从而获取储液罐内的液面高度。

此测量方法有如下缺点：

1）、阀门连接处容易泄露，如果储液罐内储存为化工品，泄露后易发生火灾和爆炸。

2）、如容器储液罐内储存水等易冻液体，冬天气温低时，玻璃管内液位易冻，需做伴热处理，耗能。

3）、当液位在玻璃管上下侧时，观察不到液位，存在观察盲区。

4）、玻璃管液位计或石英管液位计长度最长一般为2m,当容器储液罐高达2m以上时，需要设置多个玻璃管液位计或石英管液位计进行叠加，受高度限制，观察不方便。

5）、玻璃板液位计或石英管液位计加工成本高，价格昂贵，安装阀门、伴热设施等附加费用高。

发明内容

为了克服现有装置中观察存在盲区、不方便，泄露后易发生火灾和爆炸的问题，本实用新型提供一种磁力式液面检测仪，可以大大降低安全隐患，减少危险源，并能节省成本，提高经济效益。

本实用新型采用的技术方案为：

一种磁力式液面检测仪，包括储液罐和支架，储液罐的下端与支架连接，支架上方水平设置有两个定滑轮，两个定滑轮之间通过导向钢丝连接，导向钢丝一端连接有位于储液罐内的浮子，导向钢丝的另一端连接有位于储液罐外的永久磁钢。

所述支架下端设置的平板上还设置有多个相互平行的磁翻板，磁翻板与支架平行，永久磁钢位于磁翻板与支架之间，靠近磁翻板的面的磁性与磁翻板的磁性相反。

所述支架为三角支架。

所述三角支架的上端与两个定滑轮之间的夹角为120°—135°。

所述支架为可调支架，可调支架由上支架、调节手柄和下支架组成，上支架与下支架通过调节手柄连接。

所述浮子为不锈钢浮子。

本实用新型的有益效果为：

1）、安全性高，取消了连通管，液体全部封闭在容器内，不会因为连通管或阀门的腐蚀而泄露，不存在火灾爆炸安全隐患。

2）、适用性强，不受容器高度的影响，当容器储液罐高达数米，甚至数10米时，只需增加导向钢丝的长度和磁翻板的数量即可。

3）、观察方便，对于高达数米，甚至数10米的容器，只需观察磁翻板的颜色即可，不需要象玻璃版那样就近观察液面。

4）、液体在容器中，不会在低温环境下而导致连通管中的液体冰冻，节能、环保。

5）、成本低，经济性好，安装附件少，容器高度越高，性价比越高，具有很好的应用前景。

以下将结合附图进行进一步的说明。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

图2可调节支架示意图。

图中，附图标记，1、储液罐；2、定滑轮；3、浮子；4、磁翻板；5、支架；6、永久磁钢；7、导向钢丝；8、上支架；9、调节手柄；10、下支架；11、平板。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有装置中观察存在盲区、不方便，泄露后易发生火灾和爆炸的问题，本实用新型提供如图1、图2所示的一种磁力式液面检测仪，可以大大降低安全隐患，减少危险源，并能节省成本，提高经济效益。

一种磁力式液面检测仪，包括储液罐1和支架5，储液罐1的下端与支架5连接，支架5上方水平设置有两个定滑轮2，两个定滑轮2之间通过导向钢丝7连接，导向钢丝7一端连接有位于储液罐1内的浮子3，导向钢丝7的另一端连接有位于储液罐1外的永久磁钢6。

一种磁力式液面检测仪由不锈钢浮子3、导向钢丝7、定滑轮2、永久磁钢6、磁翻板4及安装支架5构成。

设浮子重力为G,钢丝张力为F，浮子在液体中浮力为F浮

根据阿基米德定律：

浮力F浮=浮子体积[V]×液体密度[ρ]

根据牛顿第三定律：

钢丝上的张力F=浮子重量-浮力=G-ρ×V

考虑到浮子3侵入到液面中的稳定性，浮子3采用不锈钢浮子，液体密度为容器中实际所储存的液体密度，即可计算出导向钢丝7张力，从而计算出永久磁钢6的重量。浮子3重量设置为500克，高度为4cm,磁力式液面检测仪在液面中稳定时，按浮子侵入液面2cm，露出液面2cm设计，在浮子侵入液面2cm，为最初液位平衡位置，根据牛顿第三定律和阿基米德定律，即可计算出永久磁钢6的重量,该平衡时的液面为基础液面，该液面的高度为已知的；

当液面升高时，浮子3侵入液面的体积增加，此时浮力增加，导向钢丝7张力因此减小，永久磁钢6将向下运动，同时导向钢丝7拉着浮子3上升，当浮子3重新侵入液面2cm时，达到新的平衡。永久磁钢6下降的距离加上最初液位平衡时的液位高度，即为现在液位的高度。当液面降低时，浮子3侵入液面的体积减少，浮力减少，此时导向钢丝7张力增加，永久磁钢6向上运动，浮子下降，直到达到新的平衡。最初液位平衡时的液位高度减去永久磁钢6上升的距离即为现在液位的高度。

本实用新型安全性高，取消了连通管，液体全部封闭在容器内，不会因为连通管或阀门的腐蚀而泄露，不存在火灾爆炸安全隐患。

适用性强，不受容器高度的影响，当容器储液罐高达数米，甚至数10米时，只需增加导向钢丝的长度和磁翻板的数量即可。

观察方便，对于高达数米，甚至数10米的容器，只需观察磁翻板的颜色即可，不需要象玻璃版那样就近观察液面。液体在容器中，不会在低温环境下而导致连通管中的液体冰冻，节能、环保。成本低，经济性好，安装附件少，容器高度越高，性价比越高，具有很好的应用前景。

实施例2：

基于实施例1的基础上，本实施例中，所述支架5下端设置的平板11上还设置有多个相互平行的磁翻板4，磁翻板4与支架5平行，永久磁钢6位于磁翻板4与支架5之间，靠近磁翻板4的面的磁性与磁翻板4的磁性相反。

所述支架5为三角支架。

所述三角支架的上端与两个定滑轮2之间的夹角为120°—135°。本实用新型中，三角支架的上端与两个定滑轮2之间的夹角选取为130°。

如图1中，在容器外安装磁翻板4，当永久磁钢6运动时，磁翻板4随永久磁钢6的运动翻转，将翻板涂成不同颜色，没翻转的一面为绿色，翻转后的一面为红色，通过观察磁翻板4的颜色，即可知道容器中的液面高度。磁翻板4与永久磁钢6之间的磁力作用于水平面，对垂直平面的作用力没有影响。磁翻板4的数量根据容器的高度任意增减，非常方便，而且没有任何的液面盲区。

根据浮力原理和磁性耦合作用原理工作，当被测容器中的液位升降时，磁翻柱液位计中的浮子3也随之升降，浮子3内的永久磁钢6通过磁耦合传递到内有磁铁的一半涂有红色一半涂有白色的圆柱形翻柱上，由于磁铁具有同性相斥、异性相吸的特性，使得浮子3从内有磁铁的涂有红、白两色的圆柱形翻柱旁边经过时使之翻转180°，当液位上升时，翻柱由白色转为红色，当液位下降时，翻柱由红色转为白色，指示器的红、白界位处即浮子所在位置即为为容器内介质液位处，从而实现液位的指示。

实施例3：

如图2所示，所述支架5为可调支架，可调支架由上支架8、调节手柄9和下支架10组成，上支架8与下支架10通过调节手柄9连接。

设浮子重力为G,钢丝张力为F，浮子在液体中浮力为F浮

根据阿基米德定律：

浮力F浮=浮子体积[V]×液体密度[ρ]

根据牛顿第三定律：

钢丝上的张力F=浮子重量-浮力=G-ρ×V

考虑到浮子3侵入到液面中的稳定性，浮子3采用不锈钢浮子，液体密度为容器中实际所储存的液体密度，即可计算出导向钢丝7张力，从而计算出永久磁钢6的重量。浮子3重量设置为500克，高度为4cm,磁力式液面检测仪在液面中稳定时，按浮子侵入液面2cm，露出液面2cm设计，根据牛顿第三定律和阿基米德定律，即可计算出永久磁钢6的重量。

测量原理：当液面升高时，浮子3侵入液面的体积增加，此时浮力增加，导向钢丝7张力因此减小，永久磁钢6将向下运动，同时导向钢丝7拉着浮子3上升，当浮子3重新侵入液面2cm时，达到新的平衡。当液面降低时，浮子3侵入液面的体积减少，浮力减少，此时导向钢丝7张力增加，永久磁钢6向上运动，浮子下降，直到达到新的平衡。

观察方便，对于高达数米，甚至数10米的容器，只需观察磁翻板的颜色即可，不需要象玻璃版那样就近观察液面。液体在容器中，不会在低温环境下而导致连通管中的液体冰冻，节能、环保。成本低，经济性好，安装附件少，容器高度越高，性价比越高，具有很好的应用前景。同时，支架5做为可调支架，可以寻找不同的平衡点，来更方便观察液面的变化。

在实际应用中，如果不需要精确计量，永久磁钢重量的设置可以忽略滑轮摩擦力的影响，如果精确测量，可以测量滑轮的摩擦力修正永久磁钢重量。

实施例4：

确定某储液罐高为10m,玻璃板液面计和磁力式液面检测液的价格对比如下。

使用玻璃板液位计价格分析

1）：购买玻璃板液位计表

	玻璃板液位计	配套阀门	电伴热及保温材料	总价 (元)
					数量	5 套（长2m）	10个	10 m
单价（元）	5500	580	300
					小计（元）	27500	5800	3000	36300

2）：伴热用耗电能成本

每年冬季按4个月120天考虑，每套伴热材料功率按50W考虑，电费按每度0.55元考虑，则5套每年的用电成本为120x24x0.05x0.55x5=720元

磁力式液面检测液分析

	浮子、永久磁钢、	滑轮、导向钢丝	磁翻板	总价 (元)
					数量	套	套	10 m
单价（元）	400	500	2500
					小计（元）	400	500	25000	25900

经对比分析，磁力式液面检测仪每10米比玻璃板液位计价格便宜10000多元，而且不需要附加耗能，若某一炼油厂用液面计总长为1000m，则能节省投资100万，从投资对比可知，其经济效益明显。

本实用新型的优点：

Claims

1.一种磁力式液面检测仪，其特征在于：包括储液罐（1）和支架（5），储液罐（1）的下端与支架（5）连接，支架（5）上方水平设置有两个定滑轮（2），两个定滑轮（2）之间通过导向钢丝（7）连接，导向钢丝（7）一端连接有位于储液罐（1）内的浮子（3），导向钢丝（7）的另一端连接有位于储液罐（1）外的永久磁钢（6）。

2.根据权利要求1所述的一种磁力式液面检测仪，其特征在于：所述支架（5）下端设置的平板（11）上还设置有多个相互平行的磁翻板（4），磁翻板（4）与支架（5）平行，永久磁钢（6）位于磁翻板（4）与支架（5）之间，靠近磁翻板（4）的面的磁性与磁翻板（4）的磁性相反。

3.根据权利要求1所述的一种磁力式液面检测仪，其特征在于：所述支架（5）为三角支架。

4.根据权利要求3所述的一种磁力式液面检测仪，其特征在于：所述三角支架的上端与两个定滑轮（2）之间的夹角为120°—135°。

5.根据权利要求1所述的一种磁力式液面检测仪，其特征在于：所述支架（5）为可调支架，可调支架由上支架（8）、调节手柄（9）和下支架（10）组成，上支架（8）与下支架（10）通过调节手柄（9）连接。

6.根据权利要求1所述的一种磁力式液面检测仪，其特征在于：所述浮子（3）为不锈钢浮子。