CN210268808U - 一种无线液位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于液位测量装置，涉及一种无线液位计，包括液位计传感器，液位计传感器安装于被测量罐体上，液位计传感器的上端安装有液位计表头，液位计表头的内部安装有主板；主板分别连接有电池组、显示面板、无线模块，电池组安装于液位计表头的后壳内，主板、显示面板均安装于液位计表头的前壳内。液位计表头从液位计传感器中读取液位测量数据，数据经主板处理后分别发送给显示板进行显示、发送给无线模块通过通信天线进行无线远传。所述无线模块可以根据实际无线通信距离定制ZigBee通信或LoRa通信，减少石油、天然气井现场的液位计施工布线，将液位值无线远传，具有维护便捷、操作简单、施工便捷、功能强大的特点。

Description

一种无线液位计

技术领域

本实用新型属于石油、天然气设备技术领域，涉及液位测量装置，尤其涉及一种无线液位计。

背景技术

现有技术中，石油、天然气储液罐液位的数据远传方式主要分为RS485数字信号变送、4-20mA模拟信号变送和无线数字信号变送。其中，RS485数字信号变送、4-20mA模拟信号变送属于有线远传技术，无线数字信号变送则属于无线远传技术。无线远传技术，具有明显的免布线、维护少和易安装，有线远传必将被无线远传所代替。

然而，一方面由于石油、天然气储液罐分布在地域广阔、人烟稀少的地区，布线困难；另一方面，由于石油、天然气储液罐分布在集气站内，重新布线需要对站内已竣工设施进行破坏返工，布线代价太大；第三方面，布线距离短则在几百米，长则甚至上千米，布线周期长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种无线液位计，其不仅能够实现储液罐液位测量就地显示，还能够将测量数据通过无线通信传送给远端控制平台，并可以根据传输距离选择不同的无线模块。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种无线液位计，包括液位计传感器，所述液位计传感器安装于被测量罐体上，所述液位计传感器的上端安装有液位计表头，所述液位计表头的内部安装有主板；所述主板分别连接有电池组、显示面板、无线模块，所述电池组安装于液位计表头的后壳内，所述主板、显示面板均安装于液位计表头的前壳内，所述无线模块安装于主板上；所述液位计表头的侧面安装有通信天线；所述液位计表头从液位计传感器中读取液位测量数据，所述液位测量数据经主板处理后发送给无线模块通过通信天线进行无线远传。

进一步地，无线模块为ZigBee模块或者LoRa模块，通信距离在800米可视距离内时，选择ZigBee模块；通信距离在2000米可视距离内时，选择LoRa模块；所述无线模块为低功耗模块，其功率仅为6.3mW，远小于防爆场所的限制功率，符合防爆场所的安全要求。

进一步地，ZigBee模块设有内置天线，通信天线与ZigBee模块通过内置天线连接。

进一步地，LoRa模块设置有天线连接器，通信天线与LoRa模块通过天线专用连接器连接。

进一步地，电池组采用锂电池组供电，供电电压为7.2V。

进一步地，电池组采用两节3.6V锂电池串联成7.2v电池组，且串联有本安保护板，能够保证电压稳定，不存在干扰，且不需要外部供电。采用一体化设计，具有维护便捷、操作简单、施工便捷、功能强大的特点，尤其适用于远传布线不方便，布线代价大、周期长的地方。

进一步地，所述主板集电池管理、数据处理、传感器控制和通信功能于一体，主板对当前液位值进行处理，并根据保存的设置数据判断是否进行显示或者远传：如果两次测量数据差值小于设定误差值，则只进行就地显示，不进行远传，以节省功耗延长电池组寿命。此外，主板上的电池管理功能会根据保存的设置数据每隔一定时间进行一次测量，以延长电池组寿命。例如，在每10秒进行一次无线通信的前提下，电池的使用寿命可以达到1年以上。

进一步地，通信天线垂直于地面，通过螺纹安装于液位计表头的侧面。

进一步地，所述电池组、显示板、无线模块分别采用连接器与主板连接。

进一步地，所述液位计表头通过螺纹固定安装于液位计传感器的上方，且液位计传感器与液位计表头采用连接件电气连接。

进一步地，液位计传感器的内部包括驱动单元、信号检测单元、处理单元；驱动单元发出驱动信号对传感材料进行驱动，信号检测单元检测驱动信号和传感材料的信号，反馈给处理单元，处理单元对接收到的信号进行处理再转换成当前液位值，并上传给液位计表头，液位计表头通过读取液位计传感器数据，获得当前液位值。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有以下有益效果：这种无线液位计，能够进行罐体内的液位测量，通过无线模块远传给控制平台；整个无线液位计，采用模块一体化设计，具有维护安装、调试便捷、操作简单、施工便捷、功能强大的特点，尤其适用于远传布线不方便，布线代价大、周期长的地方。

此外，这种无线液位计的无线模块具有两种通信方式，可以根据实际通信距离进行定制ZigBee通信(可视距离800米内)和LoRa通信(可视距离2000米内)方式，具有安装位置灵活，现场安装和施工便捷、后期维护方便等特点；同时，主板包括电池管理模块，通过电池管理功能，可以根据设置数据每隔一定时间进行一次测量，以延长电池组寿命。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的无线液位计的结构示意图；

图2为本实用新型提供的无线液位计的剖视图。

其中：1、液位计传感器；2、液位计表头；3、通信天线；4、主板；5、电池组；6、显示面板；7、无线模块。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例：

参见图1所示，本实用新型提供了一种无线液位计，包括液位计传感器1，液位计传感器1安装于被测量罐体上，液位计传感器1的上端安装有液位计表头2，液位计表头2的内部安装有主板4；主板4分别连接有电池组5、显示面板6、无线模块7，电池组5安装于液位计表头2的后壳内，主板4、显示面板6均安装于液位计表头2的前壳内，无线模块7安装于主板4上；液位计表头2的侧面安装有通信天线3；液位计表头2从液位计传感器1中读取液位测量数据，所述液位测量数据经主板4处理后发送给无线模块7通过通信天线3进行无线远传。

进一步地，无线模块7为ZigBee模块或者LoRa模块，通信距离在800米可视距离时，选择ZigBee模块；通信距离在2000米可视距离内时，选择LoRa模块；无线模块7为低功耗模块，其功率仅为6.3mW，远小于防爆场所的限制功率，符合防爆场所的安全要求。

进一步地，ZigBee模块设有内置天线，通信天线3与ZigBee模块采用内置天线连接。

进一步地，LoRa模块设置有天线连接器，通信天线3与LoRa模块采用专用天线连接器连接。

进一步地，电池组5采用锂电池组供电，供电电压为7.2V。

优选地，电池组5采用两节3.6V电池串联成7.2V电池组，且串联有本安保护板，给整个液位计供电，能够保证电压稳定，不存在干扰，且不需要外部供电。

进一步地，主板4集电池管理、数据处理、传感器控制和通信功能于一体，主板4对当前液位值进行处理，并根据保存的设置数据(根据用户需求设定)判断是否进行显示或者远传：如果两次测量数据差值小于设定误差值，则只进行就地显示，不进行远传，以节省功耗延长电池组寿命。此外，主板4上的电池管理功能会根据保存的设置数据每隔一定时间进行一次测量，以延长电池组寿命。例如，在每10秒进行一次无线通信的前提下，电池的使用寿命可以达到1年以上。

进一步地，通信天线3垂直于地面，通过螺纹安装于液位计表头2的侧面。

进一步地，液位计传感器1的内部包括驱动单元、信号检测单元、处理单元，各单元通过连接器连接；驱动单元生成驱动信号，对液位计传感器1的传感材料进行驱动；信号检测单元检测到驱动信号和传感材料的信号，并将检测到的信号反馈给处理单元；处理单元对接收到的信号进行处理，转换成当前液位数值，并上传至液位计表头2于显示面板6显示。

进一步地，电池组5、显示板6、无线模块7分别采用连接器与主板4连接。

进一步地，液位计传感器1与液位计表头2结构上采用螺纹连接，电气采用连接件连接。

优选地，这种无线液位计可以安装于被测量罐体的顶部，也可以安装于被测量罐体的侧面，安装螺纹选用M27*2，其测量范围为100mm～20000mm，测量精度可以达到0.2级。

综上，本实用新型提供的这种无线液位计，其具体的工作过程如下：液位计传感器1内的驱动单元生成驱动信号，对传感材料进行驱动；信号检测单元检测驱动信号和传感材料的信号，并将采集到的信号反馈给处理单元；处理单元将信号进行处理，转换成当前液位值。液位计传感器1的上端安装有液位计表头2，液位计表头2前壳内安装的显示板6，能够实时显示当前液位测量值；液位计表头2侧面安装的通信天线3，用来发送和接收无线信号；液位计表头2前壳中安装的主板4，负责读取和处理液位计传感器1的测量数据，将处理后数据发送给显示板6显示，在主板4上安装无线模块7，将接收的无线数据发给主板4，并将主板4的数据通过通信天线3发出给远端控制中心，液位计表头2后壳中安装的电池组5，采用两节3.6V大容量锂电池串联而成7.2V电池组，给仪表供电。可选地，无线模块7可以根据需要进行定制选择。通信距离在800米可视距离内时，选择ZigBee模块；通信距离在2000米可视距离内时，选择LoRa模块。

因此，该无线液位计，适用于石油、天然气井的液位数据测量和远传，将无线通信集成于液位计上，采用一体化设计，具有同时将液位数据就地显示并实现无线远传的功能；通过电池组实现供电，采用模块化结构设计，具有现场安装和施工便捷、后期维护方便、集成模块等特点。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种无线液位计，包括液位计传感器(1)，所述液位计传感器(1)安装于被测量罐体上，其特征在于，所述液位计传感器(1)的上端安装有液位计表头(2)，所述液位计表头(2)的内部安装有主板(4)，所述主板(4)分别连接有电池组(5)、显示面板(6)、无线模块(7)，所述无线模块(7)安装于主板(4)上，所述电池组(5)安装于液位计表头(2)的后壳内，所述主板(4)、显示面板(6)均安装于液位计表头(2)的前壳内；所述液位计表头(2)的侧面安装有通信天线(3)，所述液位计表头(2)从液位计传感器(1)中读取液位测量数据，所述液位测量数据经主板(4)处理后发送给无线模块(7)通过通信天线(3)进行无线远传。

2.根据权利要求1所述的无线液位计，其特征在于，所述无线模块(7)为ZigBee模块或者LoRa模块。

3.根据权利要求2所述的无线液位计，其特征在于，所述ZigBee模块设有内置天线，所述通信天线(3)与ZigBee模块通过内置天线连接。

4.根据权利要求2所述的无线液位计，其特征在于，所述LoRa模块设置有天线连接器，所述通信天线(3)与LoRa模块通过天线连接器连接。

5.根据权利要求1所述的无线液位计，其特征在于，所述电池组(5)采用锂电池组供电，供电电压为7.2V。

6.根据权利要求5所述的无线液位计，其特征在于，所述电池组(5)采用两节3.6V锂电池串联成7.2V电池组，且串联有本安保护板。

7.根据权利要求1所述的无线液位计，其特征在于，所述通信天线(3)垂直于地面，通过螺纹固定安装于液位计表头(2)的侧面。

8.根据权利要求1所述的无线液位计，其特征在于，所述电池组(5)、显示面板(6)、无线模块(7)分别采用连接器与主板(4)连接，所述主板(4)包括电池管理模块，通过其电池管理功能，能够根据设置数据每隔一定时间进行一次远传。

9.根据权利要求1所述的无线液位计，其特征在于，所述液位计表头(2)通过螺纹固定安装于液位计传感器(1)的上方，且液位计传感器(1)与液位计表头(2)采用连接件电气连接。

10.根据权利要求1所述的无线液位计，其特征在于，所述液位计传感器(1)的内部包括驱动单元、信号检测单元、处理单元；驱动单元发出驱动信号对液位计传感器(1)的传感材料进行驱动，信号检测单元检测驱动信号和传感材料的信号，反馈给处理单元，处理单元对接收到的信号进行处理再转换成当前液位值。

Images