CN2251714Y

CN2251714Y - 浮动差压式界面——液位变送器

Info

Publication number: CN2251714Y
Application number: CN 95212059
Authority: CN
Inventors: 雷良榆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2005-05-30

Abstract

本实用新型属于仪器仪表领域，用于检测储罐内两种不同液体之间界面及上下液面。特征是以一种浮动于界面上特定的检测器，精确跟踪界面的位置，并将位于界面的液体压力罐顶压力及罐底液体压力信号。以特定的管路系统输入各自差压传感器、转换为相应的电信号、以数字分别显示上、下层液位的高度。充分发展应用现代有关液位，差压传感器变送器技术，精度高、结构简单、可靠、成本低、便于维护、广泛用于石油化工领域。

Description

浮动差压式界面——液位变送器

本发明属于仪器仪表领域。

石油等储罐内一种液体储存状态，如液位、压力、温度、密度等的检测。有多种方式方法。但对于罐内装有两种(或两种以上)不同密度的液体，需要同时检测其总的液面位置和两相液体之间界面的位置。则比较困难。目前如伺服式、浮子式、超声波式、置达式、光电式等界面——液位变送器。有的复杂、价格高，有的受被测液体性质和波动的影响、精度不够，有的可靠性、稳定性较差。

本发明的目的是：以一种特定的装置连续精确测定罐顶、界面及罐底压力信号，分别输入各自对应的差压变送器。转换成相应的电信号，经放大等处理后，以数字直接显示界面的高度和界面以上(密度较小)液体的高度。构成一种新的简单可靠、高精度的界面——液位检测系统。

本发明由检测系统、差压变送器、数字显示表组成。图1是本发明的原理图。包括：A₁、A₂——差压传感器，B₁、B₂——数显表，C——储罐，D——检测系统。

本发明的传感器，变送器及其数字电子系统、显示以及与计算机连网的技术相同，所不同的是其特有的检测系统与检测方式。如图一，储罐内作用于上部液面C₁的压力为P₁，作用于两相液体界面C₂上的压力为P₂，作用丁罐底液面C₃上的压力为P₃，检测系统将以上不同位置上的管路中被压缩空气为传递压力信号的介质，将压力信号P₂、P₃传递给差压交送器A₁，通过A₁内部差压传感器及数字电子电路。将P₃-P₂的压力差，转换成4-20mA的电信号，输入对应的数显表B₁、显示由P₃-P₂压力差所对应的两相液体界面的高度。

同时，P₁、P₂通过检测系统管路内空气将此二者压力通过差压变送器A₂数显表B₂。以数字显示由P₂-P₁压力差所对应的界面以上液体的高度。

图2是本发明的结构。图中：1——储罐C，2——差压变送器A₂，3——罐顶入孔盖，

4——现场显示表(一次表)，5——电缆，6——数显表(二次表)B₂，7——数显表(二次表)B₁，8——电缆，9——现场显示表(一次表)，10——钢丝固定装置，

11——差压变送器A₁，12——导管，13——上导气软管，14——检测器，15——气室，16——气室管，17——支架，18—管接头，19——下导气软管，

20——导向套，21—管套，22——导向钢丝，23——重锤。

C₁——上层液体表面，C₂——界面(上、下液体分界面)，C₃——罐底检测表面，B——气室内液面。

本发明是这样实现的，位于罐顶部的入孔盖3上，有数个钢丝固定装置10悬挂导向钢丝22及重锤23。导向钢丝又穿过检测器14外缘各导向套20的孔。使检测器可沿导向钢丝上下位移。构成导向装置。

检测器14为中空园盘形，外缘有导向套20，中心下部有开口向下气室15、气室管16、支架17、管接头18，并连接上导气软管13、导管12分别直通差压变送器A₁和A₂。

中空的检测器连同上导气软管下部的重力小于界面下较重液体的浮力。而大于界面以上较轻液体的浮力。因而使检测器精确浮在两相液体界面C₂上，此界面上液体在其上压力作用下进入开口向下的气室使气室内液体表面相应上升至B平面。压缩气室及连通管路内的空气。直至其内空气压力与界面C₂上液体压力相平衡。与此平衡的压力信号通过管路分别同时进入差压变送器A₁和A₂。

另一方面，位于罐底C₃液面的液体受压也进入开口向下空心的管套21内，压缩其内空气直至其压力与罐底液体压力相等，此压力信号通过下导气软管19进入差压变送器A₁的另一端。使变送器A₁同时接收界面和罐底两种不同位置液压的信号，通过其内部转换、放大等。从其现场显示一次表9及数显(二次表)7，直接显示两相液体界面的高度。

同时，差压变送器A₂的中一端直接连通罐顶。这样它同时接收的是罐顶气压和界面的液压信号。同样通过差压变送器内部处理后，从现场显示一次表4和数显表(一次表)6，显示出界面以上(较轻)液体的高度。完成整个界面——液位的检测。

本发明的特征是：位于入孔盖上若干钢丝固定装置分别连接导向钢丝悬挂重锤，彼此平行，检测器位于各导向钢丝间，呈中空园盘形，其中心下部有气室，气室开口向下，并装有气室管、管接头、上导气软管。分别连通两台差压变送器的一端。另一特征是：其中一台差压变送器另一端连接下导气软管及管套与罐底液体相通。另一台差压变送器的另一端直接连通罐顶部份。

以下是本发明的一个实施例：

型式：浮动差压式界面——液位变送器。

传感器型式：压阻式差压传感器。

检测范围：两种或三种(包括高腐蚀性、高粘性等)液体的界面和液位。

量程：0--30m。

精度：(包括线性、滞后、重复性误差)±0.2％ FS。

使用环境温度：-40℃--+80℃。

使用液体介质温度：-50℃--250℃。

全量程温度补偿。

DC12--36V供电 4线制4--20mA线性信号输出。

带现场显示，可不停产直接连续调整零点及量程。二次仪表为数字显示。

误差范围：电源影响：0.005％V

环境温度影响：0.1％(-40℃--80℃之间)

长期稳定性：0.05％(符合IEC＞70标准)

过载能力：1.5倍全量程。

全密封防腐蚀、防水、本安型防爆结构。

防爆等级：Exib II C T5。

环境防护等级：IP65。

本发明的优点是：

1、本发明通过特定的检测器，管路系统，分别将罐顶、界面、罐底的压力信号输入差压变送器，所有差压变送器不与液体接触，属于非浸入式测量，因而可用于各种液体，特别是高粘度、高污染、高腐蚀性液体的检测。

2、本发明特定的导向系统，使检测器始终精确跟踪界面的位移。不受液体波动干扰的影响。提供的各压力信号准确、稳定。

3、本发明可直接应用现代各种成熟先进的差压变送器(如压阻式、电阻式、电感式、电容式、伺服式等)技术，及其数字——电字电路(这现有技术部份不另赘述)。如IIART协议通讯，全量程温度补偿，高精度、高线性度和重复性，宽量程比和可靠性。实现智能化，计算机控制及用户编程列表功能，现场调整组态等。

4、本发明比现有机械浮子式、伺服式、雷达式、光电式等界面变送器简单、稳定性、可靠性高。成本价格仅相当于同样性能国外界面变送器的1/10左右。而且可同时显示界面——液位两种位置数据。

5、本发明装置可直接从油罐(或其他容器)的入孔盖上安装。不需另行改装或加设其他管道，调试方便，对安装使用工人素质要求不高。防爆、防水。寿命长。一般不需维修。

本发明“浮动差压式界面——液位变送器”可广泛用于石油、化工、液体输送、储存等各个方面。

Claims

1.浮动差压式界面——液位交送器，特征是位于入孔盖上若干钢丝固定装置分别连接导向钢丝悬挂重锤、彼此平行，检测器位于各导向钢丝之间。

2、根据权利要求1所述的装置，特征是检测器呈中空园盘形，其中心下部有气室，气室开口而下，并装有气室管、管接头、上导气软管、分别连通两台差压变送器的一端。

3、根据权利要求1及权利要求2所述的装置，特征是其中一台差压变送器另一端直接连通储罐顶部，另一台差压变送器另一端连接下导气软管、管套连通储罐底部。