CN88200398U - 玻璃管液位仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于测量仪表，用于测量石油，化工等贮罐液位的高度。其主测元件为一根由浮子驱动的不锈钢带，并有两根补偿链，分别装在浮子上端支架和平衡重锤上。不锈钢带存有循环码，当其运动时经过玻璃管取样器，测出液位信号经电路处理后传至控制室二次表，二次表再把信号输出给控制报警器和计算机，控制报警器根据超高液位或超低液位发出声光报警信号；计算机进行数据处理。其量程可达3万多毫米，精度达1毫米内。

Description

本实用新型是测量液位的装置，用于测量石油、化工等部门所用的大型贮罐的液位高度。

近一年来，国内专利号85203066研制的光电摄相液位仪目的是克服浮子式液位仪结构复杂，测量精度差的缺点，其构成是由浮子随液位仪运动而带动刻有明暗相间编码图形的钢码带，并用光电摄相器摄相后，变成信息码，经放大器放大后用于遥测。其不足之处是：①钢码带上信号取样方式用与钢码带非常接近的红外探测光电器件，这些光电器件直接装在摄相器上，为防止发光管和接收管之间的红外干扰，摄相器上装有透镜帽和抗扰板，其几何尺寸小到2毫米以下，从而使制造工艺难度大，结构复杂；②当钢码带上下运动的同时产生左右摆动，会造成取样错位，引起极大的测量误差；③光电摄相器这种结构不可避免地会使光电器件直接暴露在测量现场的恶劣环境中，空气中的灰尘使光电器件测量灵敏度下降，从而不能准确地辨认信号，潮湿空气和雨水又会使摄相器内部光电器件短路，故该表可靠性差，现场维护工作量大。④钢码带的首尾均通过钢丝绳与浮子和重锤连结，由于钢丝绳由多根钢丝拧成的，绳内残留着力图恢复原来状态的内应力，故在测量时，钢丝绳就有一股迫使钢码带生产旋转的趋势，因而使钢码带的有编码图形的一面与摄相器不垂直，造成测量的误差。

本实用新型研制的目的在于避免上述液位仪的不足之处，而提供一种结构更为简单，可靠性高，造价低廉的液位仪（测量精度可达1毫米以内）。

图1为本仪表工作原理图：

整套仪器由浮子（1）滑轮（2）不锈钢带（3）平衡重锤（4）补偿链（5）和（11）玻璃管取样器（6）信号放大器（7）二次仪表（8）控制报警器（9）计算机（10）所组成。

其工作原理为：随着液位而升降的浮子（1）通过不锈钢带（3）使平衡重锤（4）做上下直线运动，与此同时不锈钢带（3）与平衡重锤（4）做与液位同步的升降，路经玻璃管取样器（6），由于不锈钢带上储存有与液位对应的数万个循环码（每毫米有一个信息码），玻璃管取样器（6）随时将不锈钢带的信息采集下来，经信号放大器（7）进行信息的放大，并通过传输导线或光缆送至控制室的二次表（8），二次表内部进行部分码制转换，输出信号分别送给控制报警器（9）和计算机（10），控制报警器能根据人为给定值发出报警和控制信号，精度可达1毫米之内，计算机可进行数据处理。

本仪表为达到上述目的其措施是：玻璃管取样器（6）代替光电摄相器。玻璃管取样器（6）是由多组同心玻璃棒和玻璃管组成。其结构如图2所示，它的断面为：环形玻璃内包着园形玻璃芯，环形玻璃负责光的发射，而园形玻璃芯负责接收，其效果是发射光和接收光在同一方位，又由于玻璃芯直径很小，因此排除了不锈钢带（3）运动中前后左右摆动而造成的失误，使取样读数准确无误；同时此种玻璃可让0.4微米至1.3微米波长的光通过。其效果可供光电器件在较大的波长范围内选取，故可用可见光或红外光进行测量；再有玻璃不怕高低温，又不怕潮湿，故取样器可在比较恶劣的环境中使用，提高了仪表的可靠性。

本仪表研制目的还可以通过以下措施来达到：

在测量过程中浮子（1）的重量和它所受的液体的浮力及不锈钢带（3）的重量，平衡重锤（4）的重量等多个力组成整个测量系统的力平衡。液面的升降使浮子浸入液面的深度发生变化，使不锈钢带与液位运动的距离不同，而造成测量误差。该表的解决办法是增加二根补偿链（5）和（11），补偿链（5）和（11）的单位长度重量与不锈钢带的单位长度重量完全相同，在低液位时，贮罐外面的不锈钢带短，而补偿链长；贮罐内不锈钢带长而此时补偿链（5）的重量全部被支架（13）所承担，当高液位时，贮罐外不锈钢带增长，而补偿链长度减少，补偿链（11）所减少的重量全部由地面所承担，贮罐外不锈钢带和补偿链的总重不变；而贮罐内不锈钢带长度减少而补偿链（5）的长度也减少，所减少的补偿链（5）的重量全部堆积在浮子上喇叭形的漏斗上，故贮罐内压在浮子上的不锈钢带和补偿链总重也不变因而浮子与重锤的力平衡不因液位的变化而变化。因此浮子浸入液体中的深度不会发生变化，从而达到液位和不锈钢带同步的目的，使仪表由钢带自身重量而引起的测量误差达到了完全的自动补偿其效果是减少了传动机构中的滑轮数量，使机械系统中的摩擦力减少了一半，因而使测量精度提高，构造简化、降低成本。此种补偿方案需要把采样器装在上部。

如上所述，该仪表取消了光电摄相液位仪中的钢丝绳，而全部使用了不锈钢带，就避免了钢丝绳所产生的扭力，保证了不锈钢带有编码的一面与玻璃采样器垂直，减少了测量误差。

上述说明中的图1和图2给出了本实用新型的实施例。

Claims (3)

1、一种浮式液位仪，该液位仪的主侧元件是一根与浮子同步升降的不锈钢带，不锈钢带一面存有循环码，该液位仪其特征是(1)有二根补偿链，该补偿链的单位长度重量与主侧元件的不锈钢带的单位长度重量相同；(2)有多组对应于不锈钢带各码道的同心玻璃管取样器，当不锈钢带运动经过该取样器时，取样器就把不锈钢带上的液位信号测量出来，经放大器传给控制室的二次表由二次表传给控制报警器，控制报警器根据人为给定的超高液位或超低液位发出声光报警信号。

2、如权利要求1所述液位仪其特征在于：玻璃管取样器（6）由同心的一根光学玻璃棒（21）（或透明有机玻璃棒）和一根光学玻璃管（22）组成（或透明有机玻璃管）。光学玻璃棒（21）的外表面和光学玻璃管（22）的内壁和外表面均涂上比玻璃折射率低的硅橡胶或含氟塑料。

3、如权利要求1所说液位仪其特征在于：当液位超出或低于给空值时，控制报警器（9）能发出声光报警及控制命令信号，其控制误差不超过1毫米。

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