CN220231369U - 一种差压测量式无线密度计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种差压测量式无线密度计，包括设置在上端的表头、连接在表头下方的差压传感器以及连接在差压传感器下方的差压量杆；本实用新型通过将差压量杆的正负压端基座与差压传感器通过差压量杆内的充油毛细管焊接组成密闭环境，在高真空条件下充灌硅油，使压力通过正负压端的基座传输至差压传感器，然后再通过信号调理电路板将差压信号转换为电信号，再利用数字通讯技术，将压力值计算为密度值传输至数据平台。本实用新型的差压测量式无线密度计精度高，可靠性好，安装使用简单，可广泛使用。

Description

一种差压测量式无线密度计

技术领域

本实用新型属于密度计技术领域,特别涉及一种差压测量式无线密度计。

背景技术

现有技术中的液体密度计，传统的多采用的玻璃管式的，相对数字化广泛应用的今天来讲，功能单一，不能存储，作业不方便，携带、使用都很不方便。现有技术的缺陷和不足：1、现有密度测量方法有静态测量方法，一般是通过对采集样品进行分析从而得出其密度,这种方式费用低,方法简单,且测量精度高,分辨力高,但它不能实时地反映密度的变化,且存在人为因素影响大和效率低的缺点,已经无法满足现代计量的需要；2、现有在线式密度计多采用电容式差压传感器，精度差，不能满足高精度的测量需求；现有在线式密度计，对于远距离、大范围密度测量，需铺设长传输电缆，较为浪费，且后续信息处理复杂。

实用新型内容

针对以上现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种自动进行温度补偿，精度高，可靠性好，安装使用简单，可广泛使用的差压测量式无线密度计。

本实用新型的技术方案如下：

一种差压测量式无线密度计，包括设置在上端的表头、连接在表头下方的差压传感器以及连接在差压传感器下方的差压量杆；所述差压量杆包括连接在差压传感器下方的连接筒A、连接在连接筒A下端的基座A、连接在基座A下端的连接筒B以及连接在连接筒B下端的基座B；在基座A表面设置有负压端波纹膜片，在基座B表面设置有正压端波纹膜片；在连接筒A内设置有负压传端充油毛细管，在差压量杆内设置有正压传端充油毛细管；在差压传感器的两个测量膜片处分别设置有负压端夹块和正压端夹块，负压端夹块和一测量膜片之间形成负压传端腔体，正压端夹块和另一测量模块之间形成正压传端腔体；所述正压传端充油毛细管上端与正压传端腔体连通，其下端与正压端波纹膜片相连；所述负压传端充油毛细管上端与负压传端腔体连通，其下端与负压端波纹膜片相连；分别在正压传端腔体和正压传端充油毛细管以及负压传端腔体和负压传端充油毛细管内充满硅油；所述差压传感器与表头电连接。

本方案的正负压端通过毛细管与差压传感器导通，其中连接部分通过激光或氩弧焊接进行密封。压力可通过正负压端的波纹膜片传递至差压传感器，差压传感器输出毫伏信号，与差压值成正比。差压传感器与信号调理电路板导线连接，利用P=ρgh，已知差压值P，正负压端高度差h，重力加速度g，计算出密度ρ，信号通过数字补偿技术，获得高精度密度值。

进一步，还包括安装法兰，所述负压端夹块固定在安装法兰上方，所述正压端夹块固定安装在负压端夹块上，所述差压量杆固定在安装法兰下方。

优选的，所述连接筒A、基座A、连接筒B基座B相互连通且密封；在基座A内设置有过油管A，所述过油管A一端与负压端波纹膜片中部的空腔正对，另一端与负压传端充油毛细管连通；在基座B内设置有过油管B，所述过油管B一端与正压端波纹膜片中部的空腔正对，另一端与正压传端充油毛细管连通。

优选的，在正压传端夹块和负压传端夹块上分别设置有充油孔。正负压端的过油管与毛细管及差压传感器组成的密封腔体在高真空状态下充灌硅油。

优选的，所述表头包括无线表壳、设置在无线表壳内部的蓄电池和信号调理电路板；所述信号调理电路板上设置有与差压传感连接的接收模块、处理模块和发射模块；所述蓄电池分别与信号调理电路板和差压传感器电连接。

本实用新型的信号调理电路板、接收模块、处理模块和发射模块等相关的处理、发送以及接收等程序，是本领域技术人员的常规技术选择，属于现有技术，不需要付出创造性劳动就能得出的技术方案，不属于本实用新型保护的客体。

信号调理电路板通过表壳内装的锂电池进行供电，通过无线模块进行数字通讯，将密度值实时传输至数据平台。信号调理电路板将采集到的差压值P带入电路自身计算软件中，利用P=ρgh计算公式，将密度ρ进行计算，并在生产过程中，对差压信号进行温度及压力补偿校正，使产品精度提升。

差压测量式无线密度计根据介质在一定垂直距离上的差压值算出密度值，即使用P=ρgh，然后转换为标准数字型号，通过通讯技术将密度型号传递至信息平台，让客户监测所测介质的密度值。密度计采用安装法兰、充油毛细管和单晶硅差压传感器焊接结构，并自动进行温度补偿，精度高，可靠性好，安装使用简单广泛使用于石灰石浆液、石膏浆液、泥浆、沥青等复杂介质的密度测量。

相较于现有技术，本实用新型具有如下技术效果：

1、本实用新型密度计可在现场实时动态测量介质密度，大大减少了取样监测密度的人为影响和监测效率低下，在自控领域可实时反馈密度值，调整设备运行参数。

2、本实用新型采用无线传输，提高了平台兼容性，减少现场布线作业。

3、本实用新型无线传输形式采用锂电池供电，型号传输频次可远程调整。

4、本实用新型无线传输形式，较当下的数字输出产品传输距离远，可于移动及电信平台通讯，数据可保留，可利用大数据进行现场工况分析。

附图说明

说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1是实施例无线密度计正视示意图；

图2是实施例无线密度计侧视结构示意图；

图中：1、表头；2、差压传感器；3、连接筒A；4、基座A；5、连接筒B；6、基座B；7、负压端波纹膜片；8、正压端波纹膜片；9、负压传端充油毛细管；10、正压传端充油毛细管；11、负压端夹块；12、正压端夹块；13、负压传端腔体；14、正压传端腔体；15、安装法兰；16、过油管A；17、过油管B；18、蓄电池；19、信号调理电路板。

具体实施方式

下面结合附图给出一个非限定的实施例对本实用新型作进一步的阐述。但是应该理解，这些描述只是示例的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

实施例

如图1、2所示，一种差压测量式无线密度计，包括设置在上端的表头1、连接在表头1下方的差压传感器2、连接在差压传感器2下方的差压量杆以及安装法兰15；

差压量杆包括连接在差压传感器2下方的连接筒A3、连接在连接筒A3下端的基座A4、连接在基座A4下端的连接筒B5以及连接在连接筒B5下端的基座B6；在基座A4表面设置有负压端波纹膜片7，在基座B6表面设置有正压端波纹膜片8；在连接筒A3内设置有负压传端充油毛细管9，在差压量杆内设置有正压传端充油毛细管10；连接筒A3、基座A4、连接筒B5基座B6相互连通且密封；在基座A4内设置有过油管A16，过油管A16一端与负压端波纹膜片7中部的空腔正对，另一端与负压传端充油毛细管9连通；在基座B6内设置有过油管B17，过油管B17一端与正压端波纹膜片8中部的空腔正对，另一端与正压传端充油毛细管10连通。

在差压传感器2的两个测量膜片处分别设置有负压端夹块11和正压端夹块12，负压端夹块11和一测量膜片之间形成负压传端腔体13，正压端夹块12和另一测量模块之间形成正压传端腔体14；负压端夹块11固定在安装法兰15上方，正压端夹块12固定安装在负压端夹块11上，差压量杆固定在安装法兰15下方。

正压传端充油毛细管10上端与正压传端腔体14连通，其下端与正压端波纹膜片8相连；负压传端充油毛细管9上端与负压传端腔体13连通，其下端与负压端波纹膜片7相连；分别在正压传端腔体14和正压传端充油毛细管10以及负压传端腔体13和负压传端充油毛细管9内充满硅油；在正压传端夹块和负压传端夹块上分别设置有充油孔。差压传感器2与表头1电连接。

其中表头1包括无线表壳、设置在无线表壳内部的蓄电池18和信号调理电路板19；信号调理电路板19上设置有与差压传感连接的接收模块、处理模块和发射模块；蓄电池18分别与信号调理电路板19和差压传感器2电连接。蓄电池18采用锂电池，差压传感器2采用陕西西部传感技术有限公司生产的ST500型号的单晶硅差压传感器2。

本实施例的工作过程如下所示：

正压端基座B6与负压端基座A4表面有波纹膜片，内部为空腔，正压端基座B6与负压端基座A4通过连接筒B5和连接筒A3相互固定，连接筒B5长度已知，则正负压端基座B6和基座A4高度差已知为h。

负压端基座A4上端焊接有连接筒A3，与安装法兰15焊接，安装法兰15与负压端夹块11通过螺栓固定，负压端夹块11与差压传感器2和正压端夹块12通过螺栓固定且密封。

正负压端基座B6和基座A4内部均有不锈钢充油毛细管与本体焊接，充油毛细管另一端分别与正压端夹块12和负压端夹块11焊接，且正负压端夹块11分别有充油孔。

通过充油孔进行高真空状态下充灌硅油，然后将充油口焊接密封，使正压传端充油毛细管10、负压传端充油毛细管9；正压端夹块12、负压端夹块11和差压传感器2形成两侧的正压传端腔体14和负压传端腔体13内部形成密封硅油。

现场压力作用到正压端基座波纹膜片和负压端波纹膜片7上，通过波纹膜片的轻微变形，将压力通过硅油传递至差压传感器2。

密度计下端为正压端基座B6，上部为负压端基座A4，插入介质后利用液位深度越深压力越大原理，形成差压型号，测量出正压端基座B6和负压端基座A4处的差压值P。

信号调理电路板19将采集到的差压值P带入电路自身计算软件中，利用P=ρgh计算公式，将密度ρ进行计算，并在生产过程中，对差压信号进行温度及压力补偿校正，使产品精度提升。

信号调理电路板19通过表壳内装配的锂电池进行供电，同时通过发射模块将信号传输至数据平台用于实时监测密度状态，并通过大数据处理，进行设备运行控制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若出现术语“第一”、“第二”等，其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个” 的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“安装”、“相连”、“连接”，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (5)

1.一种差压测量式无线密度计，其特征在于，包括设置在上端的表头（1）、连接在表头（1）下方的差压传感器（2）以及连接在差压传感器（2）下方的差压量杆；所述差压量杆包括连接在差压传感器（2）下方的连接筒A（3）、连接在连接筒A（3）下端的基座A（4）、连接在基座A（4）下端的连接筒B（5）以及连接在连接筒B（5）下端的基座B（6）；在基座A（4）表面设置有负压端波纹膜片（7），在基座B（6）表面设置有正压端波纹膜片（8）；在连接筒A（3）内设置有负压传端充油毛细管（9），在差压量杆内设置有正压传端充油毛细管（10）；在差压传感器（2）的两个测量膜片处分别设置有负压端夹块（11）和正压端夹块（12），负压端夹块（11）和一测量膜片之间形成负压传端腔体（13），正压端夹块（12）和另一测量模块之间形成正压传端腔体（14）；所述正压传端充油毛细管（10）上端与正压传端腔体（14）连通，其下端与正压端波纹膜片（8）相连；所述负压传端充油毛细管（9）上端与负压传端腔体（13）连通，其下端与负压端波纹膜片（7）相连；分别在正压传端腔体（14）和正压传端充油毛细管（10）以及负压传端腔体（13）和负压传端充油毛细管（9）内充满硅油；所述差压传感器（2）与表头（1）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种差压测量式无线密度计，其特征在于，还包括安装法兰（15），所述负压端夹块（11）固定在安装法兰（15）上方，所述正压端夹块（12）固定安装在负压端夹块（11）上，所述差压量杆固定在安装法兰（15）下方。

3.根据权利要求1所述的一种差压测量式无线密度计，其特征在于，所述连接筒A（3）、基座A（4）、连接筒B（5）基座B（6）相互连通且密封；在基座A（4）内设置有过油管A（16），所述过油管A（16）一端与负压端波纹膜片（7）中部的空腔正对，另一端与负压传端充油毛细管（9）连通；在基座B（6）内设置有过油管B（17），所述过油管B（17）一端与正压端波纹膜片（8）中部的空腔正对，另一端与正压传端充油毛细管（10）连通。

4.根据权利要求1所述的一种差压测量式无线密度计，其特征在于，在正压传端夹块和负压传端夹块上分别设置有充油孔。

5.根据权利要求1所述的一种差压测量式无线密度计，其特征在于，所述表头（1）包括无线表壳、设置在无线表壳内部的蓄电池（18）和信号调理电路板（19）；所述信号调理电路板（19）上设置有与差压传感连接的接收模块、处理模块和发射模块；所述蓄电池（18）分别与信号调理电路板（19）和差压传感器（2）电连接。