CN217155526U - 智能热式液位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能热式液位计，通过使用数字温度传感器制造智能热式液位计的传感器，通过总线与变送器通信，解决了现有比热液位计（专利号：ZL2015104091606）使用模拟温度传感器制造液位传感器时，若干个模拟温度传感器与变送器间温度信号传递导线数量众多，变送器的接口电路复杂，制造困难的问题，同时使用新的传感器制造技术，传感器灵敏度更高，智能热式液位计能够测量待测介质上泡沫高度，解决了现有雷达液位计、超声波液位计、差压液位计、磁翻转液位计、核辐射液位计等不能测量泡沫高度的问题，采用柔性外套管、电热带或者U形管制造的智能热式液位计可以盘起来，解决了现有比热液位计运输、储存和安装难的问题。

Description

智能热式液位计

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，具体的说，是涉及一种料位测量装置。

背景技术

对于已经公布的发明专利“比热液位计（ZL2015104091606）”的温度检测元件，如果选择模拟温度传感器，由于需要安装的温度传感器数量大，因此，与变送器间连接的导线数量大，电路接口复杂，不易制造，本实用新型选择数字温度传感器，多个数字温度传感器共用一组总线，接口电路简单，容易制造；另外，现有雷达液位计、电容液位计、磁翻转液位计、差压液位计、核辐射液位计等液位计都不能测量待测介质上面泡沫的高度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种实现方便、性能可靠且使用范围广的料位测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种智能热式液位计，包括外套管、法兰、连接管、若干个温度测量元件、制造温差装置、总线和变送器，所述若干个温度测量元件是若干个数字温度传感器，所述若干个数字温度传感器都与所述总线连接，所述变送器也与所述总线连接，并与所述若干个数字温度传感器通信。

所述外套管包括金属材质和塑料材质两种类型，所述外套管在所述法兰中心穿过，所述连接管一端与法兰焊接，连接管的另一端带有小法兰，所述小法兰通过螺栓与所述变送器连接，所述金属材质的外套管与所述法兰焊接，所述塑料材质的外套管与所述法兰、连接管之间用环氧树脂填充，起到密封和固定的作用。

所述温差制造装置包括电热带和U形管两种类型，所述U形管内循环与待测介质温度有温差的介质，比待测介质的温度高或者低，所述电热带的温度高于待测介质的温度。

所述金属材质的外套管可以用于待测介质容器内有或者无搅拌器的工况，所述外套管选用厚壁的金属管，在所述金属管上加工一个矩形槽，将所述电热带或者U形管安装在所述矩形槽的底部，在电热带或者U形管上安装线路板，线路板上均匀排布若干个数字温度传感器，在若干个数字温度传感器上覆盖薄金属板，并且将所述薄金属板与所述矩形槽壁焊接，进而将线路板、若干数字温度传感器、电热带或者U形管密封在所述矩形槽内，在所述矩形槽靠近法兰的位置开一个孔，所述总线与所述电热带的电源线或者U形管通过所述孔、连接管进入所述变送器的壳体，所述总线与所述电热带的电源线与所述变送器的电路板连接，所述U形管从所述变送器壳体穿出，并且与提供U形管循环介质的装置相连。

所述塑料材质的外套管选用又薄又细的塑料管，用于待测介质容器内没有搅拌器的工况，所述电热带或者U形管上安装线路板，线路板上均匀排布若干个数字温度传感器，并且一起穿入所述塑料管内，所述塑料管的一端密封，另一端穿过所述法兰，所述总线、电热带的电源线或者U形管通过连接管进入所述变送器的壳体内，所述总线、电热带的电源线与所述变送器的电路板连接，所述U形管从所述变送器壳体穿出，并且与提供U形管循环介质的装置相连，如果所述塑料管、电热带或者U形管是柔性的，智能热式液位计可以盘起来，方便运输、储存和安装。

所述待测介质通过薄金属板、所述若干个数字温度传感器、线路板与电热带或者U形管传热，所述薄金属板可以被加工成中间与数字温度传感器接触部分薄，而四周焊接部分厚，这样即保证了智能热式液位计的灵敏度，又降低了焊接难度，所述金属管上可以选择包覆或者喷涂一层塑料薄膜，达到防腐蚀的目的。

所述待测介质通过所述塑料管、若干个数字温度传感器、线路板与电热带或者U形管传热。

所述矩形槽可以选择用环氧树脂灌满。

可以再加工一个所述矩形槽，所述矩形槽内只安装若干个数字温度传感器，测量待测介质温度，用于克服待测介质温度上下不均给液位测量带来的干扰。

所述变送器输出与待测介质液位、泡沫高度对应的4-20maDC信号，同时所述变送器通过设置串口，能够输出多点待测介质温度数字信号。

附图说明

图1为本实用新型-实施例1的俯视图。

图2为本实用新型-实施例1的主视图。

图3为本实用新型-实施例1的右视图。

图4为本实用新型-实施例2的俯视图。

图5为本实用新型-实施例2的主视图。

图6为本实用新型-实施例2的右视图。

图7为本实用新型-实施例2的U形管示意图。

图8为本实用新型-实施例3的俯视图。

图9为本实用新型-实施例3的主视图。

图10为本实用新型-实施例3的右视图。

图11为本实用新型-实施例4的俯视图。

图12为本实用新型-实施例4的主视图。

图13为本实用新型-实施例4的右视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1。

如图1、图2、图3所示，变送器1内装有电路板，变送器通过连接管与法兰2连接，连接管内壁15、外壁14，法兰4个螺栓孔3，将智能热式液位计插入待测介质容器内，法兰2与待测介质容器上的法兰通过螺栓连接固定；外套管选择金属材质的，外套管的一端与法兰2焊接，另一端焊接密封板密封，外套管外壁4、内壁11，外套管上加工一个矩形槽，矩形槽的两个侧壁5、底面6；电热带7安装在矩形槽的底面6上，线路板8安装在电热带7上，若干个数字温度传感器9贴在线路板8上，薄金属板10盖在若干个数字温度传感器9上，并与矩形槽侧壁5的顶端焊接，薄金属板10将电热带7、线路板8、若干个数字温度传感器9密封在外套管壁内。

在矩形槽靠近法兰的位置开一个孔13，电热带7的电源线、连接若干个数字温度传感器9的总线通过孔13、连接管进入变送器壳体1内与变送器的电路板连接。

由于外套管选择厚壁金属管，强度大，可以用于待测介质容器内有搅拌器的工况，如果在外套管上包覆或者喷涂塑料，可以达到防腐蚀的目的。

薄金属板10一侧与待测介质接触，另一侧与若干数字温度传感器9接触，待测介质与电热带7通过薄金属板10、若干数字温度传感器9、线路板8传热，处于待测介质液相位置的若干数字温度传感器，传热通道传热系数高，因此处于待测介质液相位置的若干数字温度传感器的温度低于处于待测介质气相位置的若干数字温度传感器的温度，如果待测介质液相上面还有泡沫，处于待测介质液相上面泡沫位置的若干数字温度传感器的温度介于处于液相位置若干数字温度传感器的温度和处于气相位置若干数字温度传感器的温度之间，因为泡沫的传热系数介于液体和气体之间，因此，智能热式液位计能够同时测量液位和泡沫高度，此实施例选择的若干数字温度传感器9的表面是平面。

实施例2。

如图4、图5、图6所示，变送器1内装有电路板，变送器通过连接管与法兰2连接，连接管内壁15、外壁14，法兰4个螺栓孔3，将智能热式液位计插入待测介质容器内，法兰2与待测介质容器上的法兰通过螺栓连接固定；外套管选择金属材质的，外套管的一端与法兰2焊接，另一端焊接密封板密封，外套管外壁4、内壁11，外套管上加工一个矩形槽，矩形槽的两个侧壁5、底面6；U形管安装在矩形槽的底面6上，U形管左侧管16，右侧管12，左侧管16和右侧管12靠的很近，线路板8安装在U形管上，若干个数字温度传感器9贴在线路板8上，薄金属板10盖在若干个数字温度传感器9上，并与矩形槽侧壁5的顶端焊接，薄金属板10将U形管、线路板8、若干个数字温度传感器9密封在外套管壁内。

在矩形槽靠近法兰的位置开一个孔13，连接若干个数字温度传感器9的总线通过孔13、连接管进入变送器壳体1内与变送器的电路板连接，U形管通过孔13、连接管进入变送器壳体1内，且从变送器1壳体穿出，与提供U形管循环介质的装置连接，U形管内可以循环比待测介质温度低的介质，此时，智能热式液位计用于待测介质温度较高的工况；U形管内可以循环比待测介质温度高的介质，此时，智能热式液位计用于待测介质温度较低的工况；制造温差装置选择U形管时，外套管内只有线路板8上有电压，且电压只有几伏，有利于防爆；由于U形管内循环介质流速较大，因此，U形管上下温度相差很小，有利于提高智能热式液位计的测量精度；图7是U形管循环介质流动示意图。

由于外套管选择厚壁金属管，强度大，可以用于待测介质容器内有搅拌器的工况，如果在外套管上包覆或者喷涂塑料，可以达到防腐蚀的目的。

薄金属板10一侧与待测介质接触，另一侧与若干数字温度传感器接触，待测介质与U形管通过薄金属板10、若干数字温度传感器9、线路板8传热，处于待测介质液相位置的若干数字温度传感器，传热通道传热系数高，因此，如果U形管内循环高温介质时，处于待测介质液相位置的若干数字温度传感器的温度低于处于待测介质气相位置的若干数字温度传感器的温度，如果待测介质液相上面还有泡沫，处于待测介质液相上面泡沫位置的若干数字温度传感器的温度介于处于液相位置若干数字温度传感器的温度和处于气相位置若干数字温度传感器的温度之间，因为泡沫的传热系数介于液体和气体之间，因此，智能热式液位计能够同时测量液位和泡沫高度，此实施例选择的若干数字温度传感器9的表面是平面。

实施例3。

如图8、图9、图10所示，变送器1内装有电路板，变送器通过连接管与法兰2连接，连接管内壁15、外壁14，法兰4个螺栓孔3，将智能热式液位计插入待测介质容器内，法兰2与待测介质容器上的法兰通过螺栓连接固定；外套管4选择薄塑料材质的，外套管4的一端密封，另一端穿过法兰2、进入连接管，连接管内壁15与外套管4之间的区域18用环氧树脂灌注、填充；17是一段硬管，用于将外套管4撑起来，保证18区域灌注环氧树脂时形状规则、密封良好；线路板8安装在电热带7上，若干个数字温度传感器9贴在线路板8上，一起穿入外套管4内，如果电热带7、线路板8和外套管4都是柔性的，智能热式液位计就能够盘起来，方便运输、储存和安装。

电热带7的电源线、连接若干个数字温度传感器9的总线通过连接管进入变送器壳体1内与变送器的电路板连接。

由于外套管选择薄塑料管用于待测介质容器内无搅拌器的工况，如果薄塑料管固定在厚壁管上，厚壁管焊接在法兰上，此时，智能热式液位计也可以用于待测介质容器内有搅拌器的工况。

外套管4一侧与待测介质接触，另一侧与若干数字温度传感器9接触，待测介质与电热带7通过外套管4、若干数字温度传感器9、线路板8传热，处于待测介质液相位置的若干数字温度传感器，传热通道传热系数高，因此处于待测介质液相位置的若干数字温度传感器的温度低于处于待测介质气相位置的若干数字温度传感器的温度，如果待测介质液相上面还有泡沫，处于待测介质液相上面泡沫位置的若干数字温度传感器的温度介于处于液相位置若干数字温度传感器的温度和处于气相位置若干数字温度传感器的温度之间，因为泡沫的传热系数介于液体和气体之间，因此，智能热式液位计能够同时测量液位和泡沫高度，此实施例选择的若干数字温度传感器9的表面是弧形表面。

实施例4。

如图11、图12、图13所示，变送器1内装有电路板，变送器通过连接管与法兰2连接，连接管内壁15、外壁14，法兰4个螺栓孔3，将智能热式液位计插入待测介质容器内，法兰2与待测介质容器上的法兰通过螺栓连接固定；外套管4选择塑料材质的，外套管4的一端密封，另一端穿过法兰2、进入连接管，连接管内壁15与外套管4之间的区域18用环氧树脂灌注、填充；17是一段硬管，用于将外套管4撑起来，保证18区域灌注环氧树脂时形状规则、密封良好；线路板8安装在U形管上，U形管左侧管16、右侧管12，若干个数字温度传感器9贴在线路板8上，一起穿入外套管4内，如果U形管、线路板8和外套管4都是柔性的，智能热式液位计就能够盘起来，方便运输、储存和安装。

连接若干个数字温度传感器9的总线通过连接管进入变送器壳体1内与变送器的电路板连接；U形管通过连接管进入变送器壳体1内，并且从变送器壳体穿出来与提供U形管循环介质的装置连接。

由于外套管选择薄塑料管用于待测介质容器内无搅拌器的工况，如果薄塑料管固定在厚壁管上，厚壁管焊接在法兰上，此时，智能热式液位计也可以用于待测介质容器内有搅拌器的工况。

外套管4一侧与待测介质接触，另一侧与若干数字温度传感器9接触，待测介质与U形管通过外套管4、若干数字温度传感器9、线路板8传热，处于待测介质液相位置的若干数字温度传感器，传热通道传热系数高，因此，如果U形管内循环高温介质时候，处于待测介质液相位置的若干数字温度传感器的温度低于处于待测介质气相位置的若干数字温度传感器的温度，如果待测介质液相上面还有泡沫，处于待测介质液相上面泡沫位置的若干数字温度传感器的温度介于处于液相位置若干数字温度传感器的温度和处于气相位置若干数字温度传感器的温度之间，因为泡沫的传热系数介于液体和气体之间，因此，智能热式液位计能够同时测量液位和泡沫高度，此实施例选择的若干数字温度传感器9的表面是弧形表面。

Claims (7)

1.一种智能热式液位计，包括外套管、法兰、连接管、若干个温度测量元件、制造温差装置、总线和变送器，其特征在于，所述若干个温度测量元件是若干个数字温度传感器，所述若干个数字温度传感器都与所述总线连接，所述变送器也与所述总线连接，并与所述若干个数字温度传感器通信，所述温差制造装置包括电热带和U形管两种类型，所述U形管内循环与待测介质温度有温差的介质，比待测介质的温度高或者低，所述电热带的温度高于待测介质的温度。

2.根据权利要求1所述的一种智能热式液位计，其特征在于，所述外套管包括金属材质和塑料材质两种类型，所述外套管在所述法兰中心穿过，所述连接管一端与法兰焊接，连接管的另一端带有小法兰，所述小法兰通过螺栓与所述变送器连接，所述金属材质的外套管与所述法兰焊接，所述塑料材质的外套管与所述法兰、连接管之间用环氧树脂填充，起到密封和固定的作用，所述金属材质的外套管可以用于待测介质容器内有或者无搅拌器的工况，所述外套管选用厚壁的金属管，在所述金属管上加工一个矩形槽，将所述电热带或者U形管安装在所述矩形槽的底部，在电热带或者U形管上安装线路板，线路板上均匀排布若干个数字温度传感器，在若干个数字温度传感器上覆盖薄金属板，并且将所述薄金属板与所述矩形槽壁焊接，进而将线路板、若干数字温度传感器、电热带或者U形管密封在所述矩形槽内，在所述矩形槽靠近法兰的位置开一个孔，所述总线与所述电热带的电源线或者U形管通过所述孔、连接管进入所述变送器的壳体，所述总线与所述电热带的电源线与所述变送器的电路板连接，所述U形管从所述变送器壳体穿出，并且与提供U形管循环介质的装置相连，所述塑料材质的外套管选用又薄又细的塑料管，用于待测介质容器内没有搅拌器的工况，所述电热带或者U形管上安装线路板，线路板上均匀排布若干个数字温度传感器，并且一起穿入所述塑料管内，所述塑料管的一端密封，另一端穿过所述法兰，所述总线、电热带的电源线或者U形管通过连接管进入所述变送器的壳体内，所述总线、电热带的电源线与所述变送器的电路板连接，所述U形管从所述变送器壳体穿出，并且与提供U形管循环介质的装置相连，如果所述塑料管、电热带或者U形管是柔性的，智能热式液位计可以盘起来，方便运输、储存和安装。

3.根据权利要求2所述的一种智能热式液位计，其特征在于，所述待测介质通过薄金属板、所述若干个数字温度传感器、线路板与电热带或者U形管传热，所述薄金属板可以被加工成中间与数字温度传感器接触部分薄，而四周焊接部分厚，这样即保证了智能热式液位计的灵敏度，又降低了焊接难度，所述金属管上可以选择包覆或者喷涂一层塑料薄膜，达到防腐蚀的目的。

4.根据权利要求2所述的一种智能热式液位计，其特征在于，所述待测介质通过所述塑料管、若干个数字温度传感器、线路板与电热带或者U形管传热。

5.根据权利要求2所述的一种智能热式液位计，其特征在于，所述矩形槽可以选择用环氧树脂灌满。

6.根据权利要求2所述的一种智能热式液位计，其特征在于，可以再加工一个所述矩形槽，所述矩形槽内只安装若干个数字温度传感器，测量待测介质温度，用于克服待测介质温度上下不均给液位测量带来的干扰。

7.根据权利要求1所述的一种智能热式液位计，其特征在于，所述变送器输出与待测介质液位、泡沫高度对应的4-20maDC信号，同时所述变送器通过设置串口，能够输出多点待测介质温度数字信号。

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