CN210513327U - 一种多级分布电容液位界面仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多级分布电容液位界面仪，所述多级分布电容液位界面仪包括：多个串联组成的电极，且相邻电极之间通过一绝缘结构进行短接；外壳，多个电极以及绝缘结构套装于所述外壳内；以及安装法兰，所述安装法兰套装于所述外壳外壁上，且可以相对于所述外壳上下移动；相邻两电极之间构成一个电容，电极之间的绝缘结构为电容的极板间电容介质，多个串联的电极以及电极之间的绝缘结构组成一个多级分布的电容。根据电容在液体中电容值的变化，可以得到油水界面处于哪个电极，从而得到油水界面所在电极的具体位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及液位测量技术领域，具体涉及一种多级分布电容液位界面仪。
背景技术
当含水油品注入沉降罐或油水分离器后，由于密度不同，经过沉降，油水界面逐步分离，逐渐形成一个油水界面，油层和水层分属两种不同介质。生产工艺要求准确及时地知道油水界面的位置，以便当水位达到某种限定高度时及时开启阀门排水，同时在排水的过程中要实时监控水位的变化，当水位达到低限位时及时关闭阀门，以避免油品流失造成浪费和环境污染。面对这种工艺需求，用户急需一种稳定可靠的测量仪表来实现这种功能。
发明内容
有鉴于此，本实用新型提供一种多级分布电容液位界面仪，以实现对油水界面的测量。
本实用新型提供一种多级分布电容液位界面仪，其特征在于：所述多级分布电容液位界面仪包括：
多个串联组成的电极，且相邻电极之间通过一绝缘结构进行短接；
外壳，多个电极以及绝缘结构套装于所述外壳内；以及
安装法兰，所述安装法兰套装于所述绝缘套管外壁上，且可以相对于所述绝缘套管上下移动；
相邻两电极之间构成一个电容，电极之间的绝缘结构为电容的极板间电容介质，多个串联的电极以及电极之间的绝缘结构组成一个多级分布的电容。
优选的，所述电极为圆柱形，且每个电极的直径均相等；所述绝缘结构也为圆柱形，且其直径与每一个电极的直径相等，即每一个电极的极板面积相等。
优选的，每个所述电极的长度相等，且每个所述绝缘结构的长度相等，即每个电容的极板间距相等。
优选的，所述外壳为一绝缘套管。
优选的，所述多个串联的电极分别连接有一单片机，用于获取所述每一级电容的电容值，并对每一级电容的电容值进行比较。
优选的，所述单片机连接有一显示装置，用于显示每一级电容的电容值。
优选的，所述安装法兰包括法兰本体，所述法兰本体中心设置有供所述外壳穿过的通孔；所述法兰本体包括圆盘状的放置部，所述放置部上方一体设置有一导向部。
优选的，所述放置部的通孔周围设置有可伸缩的夹持装置。
优选的，所述夹持装置包括：
多个圆弧状的夹具，多个所述夹具围绕所述通孔设置；以及
与所述夹具连接的调节装置，所述调节装置为一调节螺杆，所述放置部设置有有与所述调节螺杆相匹配的调节螺孔，所述调节螺杆的一端与所述夹具固定连接，另一端从所述调节螺孔想所述放置部的外壁延伸，一直延伸至所述放置部的外侧。
优选的，所述法兰本体的通孔内壁上设置有多个容置槽，所述容置槽的形状与所述夹具相匹配，用于容置所述夹具。
本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型提供一种多级分布电容液位界面仪，所述多级分布电容液位界面仪包括：多个串联组成的电极，且相邻电极之间通过一绝缘结构进行短接；相邻两电极之间构成一个电容，电极之间的绝缘结构为电容的极板间电容介质，多个串联的电极以及电极之间的绝缘结构组成一个多级分布的电容。根据电容在液体中电容值的变化，可以得到油水界面处于哪个电极，从而得到油水界面所在电极的具体位置。同时设置有一安装法兰，用于实现对外壳的整体高度的调节以及实现对整个装置的固定。
附图说明
图1是本实用新型的多级分布电容液位界面仪的结构示意图；
图2是本实用新型的电极以及绝缘结构的分布示意图；
图3是本实用新型的多级分布电容液位界面仪使用状态示意图；
图4是平板电容的工作原理示意图；
图5是本实用新型的安装法兰的轴向的剖面示意图；
图6是本实用新型的夹持装置的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
如图1和图2所示，本实用新型提供一种多级分布电容液位界面仪，所述多级分布电容液位界面仪包括：多个串联组成的电极10，且相邻电极10 之间通过一绝缘结构20进行短接；多个所述电极10以及绝缘结构20套装于一外壳30内，且外壳30的外壁上套装有一安装法兰40，该安装法兰40 可以相对于所述外壳30上下移动。
在本实用新型中，相邻两电极10之间构成一个电容，电极10之间的绝缘结构20为电容的极板间电容介质，多个串联的电极10以及电极之间的绝缘结构20组成一个多级分布的电容。
进一步地，所述电极10为圆柱形，且每个电极10的直径均相等；所述绝缘结构20也为圆柱形，且其直径20与每一个电极10的直径相等，即每一个电极10的极板面积相等。
每个所述电极10的长度相等，且每个所述绝缘结构20的长度相等，即每个电容的极板间距相等。
该多级分布电容液位界面仪在使用的过程中，将套装有多级电极10的外壳置于待检测的液体中，如图3所示，该液体中由下至上分别为水、油以及空气，将该界面仪的外壳贯穿三种介质。
在本实用新型的一个实施例中，多级电极10由下至上分别为第一电极 101、第二电极102、第三电极103、……，检测的过程中，首先检测第一电极101和第二电极102之间的电容，然后检测第二电极102和第三电极103 之间的电容，以此类推。
如图4所示，平板电容器的电容可表达为
C＝εε0A/δ；
式中：
A—极板面积(m2)；
ε0—真空介电常数，ε0＝8.85×10-12(F/m)；
ε—极板间介质的相对介电常数，当介质为空气时ε＝1；
δ—两极板间距离(m)。
第一电极101和第二电极102之间的电容值C1＝ε1ε0A1/δ1，第二电极102 和第三电极103之间的电容值C2＝ε2ε0A2/δ2。又由于，所述电极10的直径和长度都相等，即A1＝A2，δ1＝δ2，所以，
电容值的比值等于极板间介质的介电常数的比值。
又由于，第一电极101与第二电极102之间的极板间介质一样，只有其所处的待检测的液体可能不一样，即可能第一电极101和第二电极102处于不同的待检测液体内。
当第一电极101、第二电极102以及第三电极103都处于水中时，其电容的比值为1，根据电容值的变化，可以得到油水界面处于哪个电极，从而得到油水界面所在电极的具体位置。
进一步地，所述外壳30为一绝缘套管，用于实现对电极10的保护，防止液体对电极10造成损坏。
进一步地，所述多个串联的电极10分别连接有一单片机，用于获取所述每一级电容的电容值，并对每一级电容的电容值进行比较。
该单片机设置于外壳30顶端的固定座60内，所述固定座60的顶端还设置有一显示装置，所述显示装置与所述单片机50连接，用于显示每一级电容的电容值以及以及油水界面所处的电极的具体位置。
进一步地，如图5和图6所示，所述安装法兰40包括法兰本体401，所述法兰本体401中心设置有供所述外壳穿过的通孔402；所述法兰本体401 包括圆盘状的放置部4011，所述放置部4011上方一体设置有一导向部4012，所述通孔402从所述放置部4011的底面延伸至所述导向部4012的顶面，所述外壳30从所述通孔402内穿过。
进一步地，所述放置部4011的通孔周围设置有可伸缩的夹持装置403。
具体的，所述夹持装置403包括：多个圆弧状的夹具4031，多个所述夹具4031围绕所述通孔402设置；以及与所述夹具4031连接的调节装置4032，所述调节装置4032为一调节螺杆，所述放置部4011设置有有与所述调节螺杆相匹配的调节螺孔，所述调节螺杆的一端与所述夹具固定连接，另一端从所述调节螺孔向所述放置部4011的外壁延伸，一直延伸至所述放置部4011 的外侧。
该安装法兰40在使用的过程中，所述放置部4011放置于油缸的测量孔处，所述放置部4011用于实现对整个界面仪的支撑，另外所述外壳30从所述通孔402内穿过，且所述加持装置403对其实现夹持固定。
在使用的过程中，调节所述调节螺杆，是的所述调节螺杆带动所述夹具 4031向着靠近所述通孔402的内壁的方向运动，然后将所述外壳30从所述通孔402内通过，等所述外壳30调节到适合的高度，调节所述调节螺杆，使得所述调节螺杆带动所述夹具4031夹紧所述外壳30。
进一步，在本实用新型的一个实施例中，所述述法兰本体401的通孔内壁上设置有容置槽4013，所述容置槽4013的形状与所述夹具4031相匹配，用于容置所述夹具4031。
在本实用新型使用的过程中，首先将所述放置部4011放置于油缸的测量孔处，所述放置部4011实现对整个装置的支撑，然后调节所述调节螺杆，是的所述调节螺杆带动所述夹具4031向着靠近所述通孔402的内壁的方向运动，使得所述夹具4031回到所述容置槽4013内，然后将所述外壳30从所述通孔402内通过，等所述外壳30调节到适合的高度，调节所述调节螺杆，使得所述调节螺杆带动所述夹具4031夹紧所述外壳30，然后实现对油水界面的测量。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种多级分布电容液位界面仪，其特征在于：所述多级分布电容液位界面仪包括：
多个串联组成的电极，且相邻电极之间通过一绝缘结构进行短接；
外壳，多个电极以及绝缘结构套装于所述外壳内；以及
安装法兰，所述安装法兰套装于所述外壳外壁上，且可以相对于所述外壳上下移动；
相邻两电极之间构成一个电容，电极之间的绝缘结构为电容的极板间电容介质，多个串联的电极以及电极之间的绝缘结构组成一个多级分布的电容。
2.根据权利要求1所述的多级分布电容液位界面仪，其特征在于：所述电极为圆柱形，且每个电极的直径均相等；所述绝缘结构也为圆柱形，且其直径与每一个电极的直径相等，即每一个电极的极板面积相等。
3.根据权利要求1或2所述的多级分布电容液位界面仪，其特征在于：每个所述电极的长度相等，且每个所述绝缘结构的长度相等，即每个电容的极板间距相等。
4.根据权利要求3所述的多级分布电容液位界面仪，其特征在于：所述外壳为一绝缘套管。
5.根据权利要求1或4所述的多级分布电容液位界面仪，其特征在于：所述多个串联的电极分别连接有一单片机，用于获取所述每一级电容的电容值，并对每一级电容的电容值进行比较。
6.根据权利要求5所述的多级分布电容液位界面仪，其特征在于：所述单片机连接有一显示装置，用于显示每一级电容的电容值。
7.根据权利要求1所述的多级分布电容液位界面仪，其特征在于：所述安装法兰包括法兰本体，所述法兰本体中心设置有供所述外壳穿过的通孔；所述法兰本体包括圆盘状的放置部，所述放置部上方一体设置有一导向部。
8.根据权利要求7所述的多级分布电容液位界面仪，其特征在于：所述放置部的通孔周围设置有可伸缩的夹持装置。
9.根据权利要求8所述的多级分布电容液位界面仪，其特征在于：所述夹持装置包括：
多个圆弧状的夹具，多个所述夹具围绕所述通孔设置；以及
与所述夹具连接的调节装置，所述调节装置为一调节螺杆，所述放置部设置有有与所述调节螺杆相匹配的调节螺孔，所述调节螺杆的一端与所述夹具固定连接，另一端从所述调节螺孔想所述放置部的外壁延伸，一直延伸至所述放置部的外侧。
10.根据权利要求9所述的多级分布电容液位界面仪，其特征在于：所述法兰本体的通孔内壁上设置有多个容置槽，所述容置槽的形状与所述夹具相匹配，用于容置所述夹具。
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| CN201921542287.5U CN210513327U (zh) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 一种多级分布电容液位界面仪 |
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| CN201921542287.5U CN210513327U (zh) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 一种多级分布电容液位界面仪 |
Publications (1)
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| CN210513327U true CN210513327U (zh) | 2020-05-12 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112729051A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-30 | 广东化一环境科技有限公司 | 介质厚度检测设备 |
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2019
- 2019-09-17 CN CN201921542287.5U patent/CN210513327U/zh active Active
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