CN212721665U - 液位测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液位测量装置，属于液位测量技术领域。本实用新型包括激光位移传感器、安装支架、浮漂板、吊绳和配重块；吊绳的一端与安装支架固定连接，另一端与配重块固定连接，浮漂板中部设置有供吊绳穿过的孔，该孔与吊绳形成间隙配合；激光位移传感器固定设置在安装支架上，激光位移传感器的安装位置与浮漂板相适配，用于测量浮漂板的竖向位移。本实用新型的工作原理为：激光位移传感器至槽体底部的距离L1是已知的固定值，激光位移传感器输出的位移绝对值设定为L2，液面的实际高度值设定为L，液位换算关系为：L＝L1‑L2。相对于现有技术，本实用新型适用范围更广，工作可靠性更高。

Description

液位测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种液位测量装置，属于液位测量技术领域。

背景技术

攀钢冷轧厂镀锌机组清洗槽、钝化槽循环系统中的各种介质槽体、罐体及机组各排污系统使用了各种各样的液位测量装置。如各排污系统使用的浮球开关、清洗槽循环系统使用的磁翻板液位计和超声波液位计。浮球开关具有结构简单、价格低廉的优点；磁翻板液位计使用连通器原理，具有连续测量各种罐体槽体液位并能通过色标反映槽体液位真实情况的优点；而超声波液位计具有安装维护方便、不容易受液体的粘度、密度等影响的优点。但在实际使用过程中存在以下不足：

浮球开关：浮球开关用于排污系统，由于冷轧厂废水含油、含碱重，用于排污系统的浮球开关普遍存在使用寿命较短、故障率高的问题；同时浮球开关无法对液位变化实时显示与监控，不能针对生产情况快速设定液位报警点，无法对排污泵启停控制做到无缝衔接。

磁翻板液位计：用于清洗槽循环系统的磁翻板液位计，由于清洗槽循环系统内大量油泥及铁粉刷毛等物质存在，磁翻板液位计的采样管道经常堵塞，浮球卡死无法浮动。该液位计需定期打开液位计的排污法兰，清洗主体管内的沉淀物质。磁浮子下部的排污泄压阀是内螺纹针型阀，其易发生堵塞和关闭不严，且手柄很小，易损坏。

超声波液位计：用于清洗槽罐体、钝化液槽体等非接触式测量环境。由于清洗槽槽体内碱液回流后，会产生大量水雾、泡沫，容易吸收声波或干扰声波发射，而使信号丢失、精度下降。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种工作可靠性更高的液位测量装置。

为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：液位测量装置，包括激光位移传感器、安装支架、浮漂板、吊绳和配重块；吊绳的一端与安装支架固定连接，另一端与配重块固定连接，浮漂板中部设置有供吊绳穿过的孔，该孔与吊绳形成间隙配合；激光位移传感器固定设置在安装支架上，激光位移传感器的安装位置与浮漂板相适配，用于测量浮漂板的竖向位移。

进一步的是：吊绳的上端固定连接在安装支架的底面中部位置。

进一步的是：配重块为圆锥体结构的重锤，其大头端朝上，并在顶端面设置有用于连接吊绳的吊环。

进一步的是：吊绳为钢丝绳。

进一步的是：浮漂板为EPE珍珠泡沫板。

进一步的是：浮漂板为正方形。

进一步的是：还包括控制系统，控制系统为PLC控制系统，激光位移传感器和PLC控制系统通过导线电性连接。

本实用新型的有益效果是：实施时，整个装置采用安装支架固定安装在槽体顶部，浮漂板及配重块放入介质内，吊绳在配重块的作用下呈竖向设置，浮漂板上的孔与吊绳形成间隙配合，浮漂板能够在介质的浮力作用下沿竖向浮动，能够实时反映出液位的变化，同时浮漂板又能利用自重排开泡沫，更好地反映真实液位；激光位移传感器作为测量元件固定设置在安装支架之上，不与被测介质有任何接触，仅仅通过激光照射浮漂板来测量位移，因此该传感器可应用在极恶劣的工业环境中，不易受油渍、溶液、尘埃或其它污染的影响，可以大大地提高检测的可靠性和使用寿命。整个液位测量装置安装、拆卸、维护非常方便。本实用新型的工作原理为：由于激光位移传感器是固定设置在槽体顶部的，因此，激光位移传感器至槽体底部的距离L1是已知的固定值，激光位移传感器输出的位移绝对值(激光位移传感器至浮漂板的距离)设定为L2，液面的实际高度值设定为L，液位换算关系为：L＝L1-L2。本实用新型可结合现有的控制系统实施，将换算后得到的液位值送到控制站相关画面上进行实时显示；此外，还可将换算后得到的液位值与预先定义值(可在画面上输入可调参数)进行比较，控制各泵启停，同时超出设定值上下限后发出相关报警信号并指示。本实用新型应用实施后，有利于实时掌握各槽体及排污系统液位实时数据，防止发生持续的溢流，避免出现液压站、清洗槽等部位漫水造成的设备事故，工作可靠性更高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中零部件、部位及编号：1-激光位移传感器，2-安装支架，3-浮漂板，4-吊绳，5-配重块。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括激光位移传感器1、安装支架2、浮漂板3、吊绳4和配重块5；吊绳4的一端与安装支架2固定连接，另一端与配重块5固定连接，浮漂板3中部设置有供吊绳4穿过的孔，该孔与吊绳4形成间隙配合；激光位移传感器1固定设置在安装支架2上，激光位移传感器1的安装位置与浮漂板3相适配，用于测量浮漂板3的竖向位移。

为方便实施，吊绳4的上端固定连接在安装支架2的底面中部位置。安装支架2通常可采用钢结构支架，为方便连接，并使得结构可靠，可设置凹槽限位结构或者连接环用于吊绳4的上端连接。

为方便实施，并保证连接结构的可靠性，配重块5为圆锥体结构的重锤，其大头端朝上，并在顶端面设置有用于连接吊绳4的吊环。吊绳4为钢丝绳。浮漂板3为EPE珍珠泡沫板。浮漂板3优选为正方形，本实施例中浮漂板3的尺寸为20cm X20cm X 5cm。EPE珍珠泡沫板为现有材质，是非交联闭孔结构,它是以低密度聚乙烯(LDPE)为主要原料挤压生成的高泡沫聚乙烯制品。采用EPE珍珠泡沫板制作的浮漂板3能够耐腐蚀，可用于各种场合。

本实用新型的工作原理为：由于激光位移传感器1是固定设置在槽体顶部的，因此，激光位移传感器1至槽体底部的距离L1是已知的固定值，激光位移传感器1输出的位移绝对值(激光位移传感器1至浮漂板3的距离)设定为L2，液面的实际高度值设定为L，液位换算关系为：L＝L1-L2。本实用新型可结合现有的控制系统实施，将换算后得到的液位值送到控制站相关画面上进行实时显示；此外，还可将换算后得到的液位值与预先定义值(可在画面上输入可调参数)进行比较，控制各泵启停，同时超出设定值上下限后发出相关报警信号并指示。兼顾考虑实用性和可靠性，控制系统优选为PLC控制系统，激光位移传感器1和PLC控制系统通过导线电性连接。

本实施例中的激光位移传感器1采用德国易福门公司的O1D155激光位移传感器，结构简单、接线方便，传感器测量范围从300-6000mm，工作电压为标准24VDC，输出信号为标准的0～10V(4..20mA)模拟量信号，和一个开关量输出，能够应付多种应用场景。模拟量信号能与工业控制计算机和带模拟量输入模块的PLC控制系统快速连接配置。

本实施例中的激光位移传感器1采用漫反射红外距离测量技术，很好地解决了高精度、高可靠地测量液位、界位的难题。独特的非接触漫反射传感器比传统的超声波的分辨率高，其具有结构简单，高防护等级(IP67)、测量范围大(0.3-6m)、测量精度高、输出方式灵活等多种优点，能够灵活应用于多种测量环境。

本实用新型中的激光位移传感器1采用模拟量信号输出，能连续检测液位，并发送至PLC控制系统，为了更精确控制液位和节能减排，可按如下方式设计控制程序：

(1)液位测量信号进入PLC控制系统后，通过信号转换，将液位反馈值与操作员设定值进行比较，当达到中间设定值时，启动一台水泵，当液位持续增高，达到高位设定值时，启动备用泵，液位到达低位时，同时停2台水泵。

(2)液位设定值由操作员在画面设定，HMI画面同时具有远程就地、自动手动、启动停止等功能。

(3)在HMI上增加柱形图，动态显示液位变化，当液位高低报警时，光柱闪烁报警，提醒操作人员注意监控。

本实用新型在实施时，可按照如下步骤实施：

一、依据被测流体系统的介质容器深度，合理设置易福门O1D155激光位移传感器的测量范围及报警节点，以提高测量精度；

二、选择40角钢制作安装支架2，并结合现场情况选择合适的固定方式；

三、选择直径0.05mm钢丝绳作为吊绳4，5kg重悬垂配重作为配重块5，将配重块5系挂在吊绳4一端，将浮漂板3穿过吊绳4，吊绳4的另外一端系挂在安装支架2上；

四、将液位测量装置整体安装在被测容器的顶部，将配重块5及浮漂板3放入被测容器内；

五、敷设从PLC控制柜至液位测量装置之间的信号电缆，并完成相应的接线工作，上电调整参数及激光斑点位置，让其垂直照射在浮漂板3上。

六、在PLC程序中增加相应的控制程序，并测试系统功能。

七、液位控制功能投入使用。

Claims (7)

1.液位测量装置，其特征在于：包括激光位移传感器(1)、安装支架(2)、浮漂板(3)、吊绳(4)和配重块(5)；吊绳(4)的一端与安装支架(2)固定连接，另一端与配重块(5)固定连接，浮漂板(3)中部设置有供吊绳(4)穿过的孔，该孔与吊绳(4)形成间隙配合；激光位移传感器(1)固定设置在安装支架(2)上，激光位移传感器(1)的安装位置与浮漂板(3)相适配，用于测量浮漂板(3)的竖向位移。

2.如权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于：吊绳(4)的上端固定连接在安装支架(2)的底面中部位置。

3.如权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于：配重块(5)为圆锥体结构的重锤，其大头端朝上，并在顶端面设置有用于连接吊绳(4)的吊环。

4.如权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于：吊绳(4)为钢丝绳。

5.如权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于：浮漂板(3)为EPE珍珠泡沫板。

6.如权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于：浮漂板(3)为正方形。

7.如权利要求1至6中任一项所述的液位测量装置，其特征在于：还包括控制系统，控制系统为PLC控制系统，激光位移传感器(1)和PLC控制系统通过导线电性连接。

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