CN209745366U - 一种暂稳态测量的导波雷达液位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种暂稳态测量的导波雷达液位计，包括测量管，测量管与待测容器之间连通有入管和出管，入管设进料膜片，出管设出料膜片；测量管顶部设测量部件，测量部件包括雷达变送器，短波接收发射器，天线及显示器，测量管内液面设反射板，测量管外侧壁设同步控制盒；同步控制盒内设有控制芯片，滤波器，电动势传感器及信号放大器，进料膜片接触有正极触头和负极触头，出料膜片也接触有正极触头和负极触头。本实用新型以极性相反的电动势信号表征测量管的进料或出料状态，并通过两种信号的交替频率来确定待测容器内液面的暂稳态，从而测试出暂稳态的液位值，大大提高了液位测试的准确程度，也为测量仪表的创新提供一种新思路。

Description

一种暂稳态测量的导波雷达液位计

技术领域

本实用新型涉及仪表及自动化技术领域，尤其涉及一种暂稳态测量的导波雷达液位计。

背景技术

雷达液位计以微波来测量信号，雷达短波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号，用一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。

但在实际工况中，待测液位是波动值较大，故而不同时间段的测试值必然不相同，在长期监测的待测容器中，一般以不同时间段测试值的平均值作为最准确的液位值，或者辅以其他液位计，进行综合处理，从而得到较精确的数值。

另外，一些液体容器需要做封闭处理，容器内液面的波动情形无法知晓，不利于实时监测反应状态，急需要一些信号的幅值特征来显示内部液面的波动状态。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种暂稳态测量的导波雷达液位计。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种暂稳态测量的导波雷达液位计，包括测量管，测量管与待测容器之间连通有入管和出管，入管和出管为并列水平设置，入管远离测量管的一端设置有进料膜片，进料膜片通过第一支撑架固定在入管内，出管靠近测量管的一端设置有出料膜片，出料膜片通过第二支撑架固定在出管内；

测量管的顶部设有测量部件，测量部件包括雷达变送器，短波接收发射器，天线及显示器，测量管内部的液面上漂浮有反射板，反射板的内径稍小于测量管的内径，测量管的外侧壁设有同步控制盒；

同步控制盒内设有控制芯片，滤波器，电动势传感器及信号放大器，进料膜片及出料膜片均为导电性膜片，入管的管口部位均设有正极触头和负极触头，入管的正极触头与进料膜片的上部接触，入管的负极触头与进料膜片的下部相接触，出管的管口部位也设有与出料膜片相接触的正极触头和负极触头；

测试电路连接方式如下：正极触头和负极触头与电动势传感器形成电压回路，电动势传感器电性连接信号放大器，信号放大器电性连接滤波器，滤波器电性连接有雷达变送器，滤波器与控制芯片连接，控制芯片与显示器连接；入管和出管分部设有一个电动势传感器和一个信号放大器，入管处电动势传感器的测试电压信号与出管处电动势传感器的测试电压信号完全相反。

优选地，正极触头和负极触头均为石墨片，正极触头和负极触头的表面黏贴有耐腐蚀薄膜。

优选地，反射板的外表面涂布有防水涂层。

优选地，滤波器具体是巴特沃斯滤波器。

优选地，测量管的顶部与待测容器的顶部设有连通管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在测量管与待测容器之间连通有入管和出管，入管设进料膜片，出管设出料膜片，两膜片分别接触有正极触头和负极触头，入管及出管交替开合，且输出不同的电动势信号；不同的电动势信号表征测量管的进料或出料状态，两种信号的交替频率就代表测量管待测容器液面的不平衡程度，即代表待测容器的液面高度的波动程度。当两种信号呈均匀交替，表明待测容器的液面高度呈现均匀地变化，此时就是待测液位的暂稳态；本实用新型以暂稳态为测试时间，与测量部件（时差法）的测试时间比照，从而测试出暂稳态的液位值，大大提高了液位测试的准确程度，也为测量仪表的创新提供一种新思路。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种暂稳态测量的导波雷达液位计的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种暂稳态测量的导波雷达液位计的俯视图；

图3为本实用新型提出的一种暂稳态测量的导波雷达液位计的测试电路图；

图4为本实用新型提出的暂稳态测量的简易原理；

图中：1测量管、2待测容器、3入管、4出管、5进料膜片、6出料膜片、7第一支撑架、8第二支撑架、9测量部件、901雷达变送器、902短波接收发射器、903天线、904显示器、10反射板、11同步控制盒、12控制芯片、13滤波器、14电动势传感器、15信号放大器、16正极触头、17负极触头、18连通管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，一种暂稳态测量的导波雷达液位计，包括测量管1，测量管1与待测容器2之间连通有入管3和出管4，入管3和出管4为并列水平设置，入管3远离测量管1的一端设置有进料膜片5，进料膜片5通过第一支撑架7固定在入管3内，出管4靠近测量管1的一端设置有出料膜片6，出料膜片6通过第二支撑架8固定在出管4内；测量管1的顶部设有测量部件9，测量部件9包括雷达变送器901，短波接收发射器902，天线903及显示器904，测量管1内部的液面上漂浮有反射板10，反射板10的内径稍小于测量管1的内径，测量管1的外侧壁设有同步控制盒11；同步控制盒11内设有控制芯片12，滤波器13，电动势传感器14及信号放大器15，进料膜片5及出料膜片6均为导电性膜片，入管3的管口部位均设有正极触头16和负极触头17，入管3的正极触头16与进料膜片5的上部接触，入管3的负极触头17与进料膜片5的下部相接触，出管4的管口部位也设有与出料膜片6相接触的正极触头16和负极触头17；

参照图3，测试电路连接方式如下：正极触头16和负极触头17与电动势传感器14形成电压回路，电动势传感器14电性连接信号放大器15，信号放大器15电性连接滤波器13，滤波器13电性连接有雷达变送器901，滤波器13与控制芯片12连接，控制芯片12与显示器904连接；入管3和出管4分部设有一个电动势传感器14和一个信号放大器15，入管3处电动势传感器14的测试电压信号与出管4处电动势传感器14的测试电压信号完全相反。

参照图1-3，正极触头16和负极触头17均为石墨片，正极触头16和负极触头17的表面黏贴有耐腐蚀薄膜，保证正极触头16、出料膜片6、负极触头17及电动势传感器14形成电流回路。

参照图1-3，反射板10的外表面涂布有防水涂层，避免反射板10上表面的积液影响测试准确度。

参照图1-3，滤波器13具体是巴特沃斯滤波器，测试较平坦，利于几种信号波进行比对。

参照图1-3，测量管1的顶部与待测容器2的顶部设有连通管18，保证测量管1与待测容器2二者的液面所受气压相同，提高测试准确度。

暂稳态测试的工作原理：入管3处电动势传感器14、出管4处电动势传感器14和雷达变送器901，在测试过程中分别产生信号波图，当测量管1与待测容器2的液面不同时，入管3与出管4交替开合。为了便于说明，以入管3开通时为正电动势信号，此时出管4处电动势传感器14输出正电动势信号，表明测量管1为进液状态；以入管3关闭时为负电动势信号，此时入管3处电动势传感器14输出负电动势信号，表明测量管1为出液状态；两种信号的交替频率就代表测量管1与待测容器2液面的不平衡程度，即代表待测容器2的液面高度的波动程度。如图4所示，当两种信号呈均匀交替，即表明待测容器2的液面高度呈现均匀地变化，此时就是待测液位的暂稳态。暂稳态不是各个时间测试数值的平均值，而是用电信号对整个测试阶段的波动状态进行稳态及非稳态的鉴别测定，以暂稳态为测试时间，与测量部件9（时差法）的测试时间比照，从而测试出暂稳态的液位值，以上即为暂稳态测试的原理。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种暂稳态测量的导波雷达液位计，包括测量管（1），其特征在于，所述测量管（1）与待测容器（2）之间连通有入管（3）和出管（4），所述入管（3）和出管（4）为并列水平设置，所述入管（3）远离测量管（1）的一端设置有进料膜片（5），所述进料膜片（5）通过第一支撑架（7）固定在入管（3）内，所述出管（4）靠近测量管（1）的一端设置有出料膜片（6），所述出料膜片（6）通过第二支撑架（8）固定在出管（4）内；

所述测量管（1）的顶部设有测量部件（9），所述测量部件（9）包括雷达变送器（901），短波接收发射器（902），天线（903）及显示器（904），所述测量管（1）内部的液面上漂浮有反射板（10），所述反射板（10）的内径稍小于测量管（1）的内径，所述测量管（1）的外侧壁设有同步控制盒（11）；

所述同步控制盒（11）内设有控制芯片（12），滤波器（13），电动势传感器（14）及信号放大器（15），所述进料膜片（5）及出料膜片（6）均为导电性膜片，所述入管（3）的管口部位均设有正极触头（16）和负极触头（17），所述入管（3）的正极触头（16）与进料膜片（5）的上部接触，所述入管（3）的负极触头（17）与进料膜片（5）的下部相接触，所述出管（4）的管口部位也设有与出料膜片（6）相接触的正极触头（16）和负极触头（17）；

所述正极触头（16）和负极触头（17）与电动势传感器（14）形成电压回路，所述电动势传感器（14）电性连接信号放大器（15），所述信号放大器（15）电性连接滤波器（13），所述滤波器（13）电性连接有雷达变送器（901），所述滤波器（13）与控制芯片（12）连接，所述控制芯片（12）与显示器（904）连接；

所述入管（3）和出管（4）分部设有一个电动势传感器（14）和一个信号放大器（15），所述入管（3）处电动势传感器（14）的测试电压信号与出管（4）处电动势传感器（14）的测试电压信号完全相反。

2.根据权利要求1所述的一种暂稳态测量的导波雷达液位计，其特征在于，所述正极触头（16）和负极触头（17）均为石墨片，所述正极触头（16）和负极触头（17）的表面黏贴有耐腐蚀薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种暂稳态测量的导波雷达液位计，其特征在于，所述反射板（10）的外表面涂布有防水涂层。

4.根据权利要求1所述的一种暂稳态测量的导波雷达液位计，其特征在于，所述滤波器（13）具体是巴特沃斯滤波器。

5.根据权利要求1所述的一种暂稳态测量的导波雷达液位计，其特征在于，所述测量管（1）的顶部与待测容器（2）的顶部设有连通管（18）。