U形電容式液位計的製作方法
2023-12-11 02:01:17 2
專利名稱：U形電容式液位計的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種物料液位測量裝置。具體是U形電容式液位計。
背景技術：
目前糖廠蒸發罐液位的測量，均採用差壓原理，由於蒸發罐內壓力、溫度不穩定， 且蒸發過程糖液錘度在不斷變化，加上積垢的影響，使得液位測量不準確，嚴重影響蒸發過程DCS控制系統。目前的電容式液位變送器，都是應用在工作環境良好的場合。故在其它工業場合使用是沒問題的，而應用在條件要求苛刻的場合卻要面臨許多使用極限的限制。如糖廠蒸發罐液位的測量、糖廠氣送罐液位的測量。經調查試驗發現，大多數電極在初期是可以正常工作完成測量的，但經過一些時間後同樣出現了許多該產品不能克服的問題。關鍵是絕緣電極的絕緣塗層太脆弱，在安裝過程中極容易損傷，而在使用過程中還要面臨溫度、壓力、 結晶等聚變的考驗，氣送罐在使用一段時間後要用高溫高壓蒸氣清洗，而電極絕緣塗層根本經不起這種惡劣的環境，在使用過程中便經常發生電極漏電而不能正常工作的情況。另外該絕緣塗層不具不粘性，受糖蜜粘附影響，測量結果大受影響。而使用絕緣套管的電極使用的材料為普通材料，電介係數隨溫度變化而變化較大，也直接影響了測量結果。同樣地該絕緣套管也不具不粘性，受糖蜜粘附影響，測量結果也大受影響。特別有些絕緣套管採用堵塞方式密封絕緣管套末端，在溫度、壓力聚變的情況下沒多久便失去密封性，繼而也發生了電極漏電的情況。
發明內容
本發明為了克服現有技術缺陷，提供一種結構獨特，能在高溫、物料粘度大、結晶、 積垢嚴重等環境下正常測量的U形電容式液位計。為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是U形電容式液位計由電極絕緣外套管、變送器外殼、顯示器、變送電路、內電極、法蘭、外電極組成；其中變送電路由電源電路、脈衝輸出電路、階躍時間積分電路和RC階躍電路組成。各元件的連接內電極套入電極絕緣外套管內形成U形，U形電極絕緣外套管的兩端均穿過法蘭與法蘭連接，其中內電極的一端與變送電路的輸入正極連接，另一端電極絕緣外套管為封口管；外電極與內電極平行，外電極焊接在法蘭的中部，外電極與法蘭下方的內電極同長; 變送電路的輸入負極與變送器外殼相連接後、再與外電極連接；顯示器輸出的DC24V連接到變送電路的電源電路24VDC輸入端，DC24V通過電源電路依次與RC階躍電路、階躍時間積分電路和脈衝輸出電路連接；脈衝輸出電路的輸出端與顯示器脈衝輸入端連接。上述電極絕緣外套管為聚四氟乙稀材料。上述內電極和外電極為不鏽鋼材料。
本發明與現有技術比較的效益是I.電極套管為U形結構，應用本發明時電極兩端均在測量物料的容器外面，不會發生電極漏電的情況，該結構還增加了電極的相對面積，因採用U形結構設計，變化面積是杆式的雙倍，這樣使測量更穩定、精確。2.採用了性能優良的聚四氟乙稀管做材料，該材料具有以下優良特點耐高溫-長期使用溫度200 260度，耐低溫-在_100度時仍柔軟；耐腐蝕-能耐王水和一切有機溶劑；耐氣候-塑料中最佳的老化壽命；高潤滑-具有塑料中最小的摩擦係數(O. 04);不粘性-具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質；無毒害-具有生理惰性；優異的電氣性能，是理想的C級絕緣材料，報紙厚的一層就能阻擋1500V的高壓；比冰還要光滑。聚四氟乙烯材料，廣泛應用在國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機械、化學工業等重要部門。如上所述，之前的溫度、壓力聚變問題，糖蜜粘附、結晶、積垢問題，電介係數受溫度影響問題，絕緣層損傷問題等，都得到完美解決。
圖I是本發明結構示意圖。圖中電極絕緣外套管I、變送器外殼2、顯示器3、變送電路4、內電極5、法蘭6、外電極7。圖2是本發明的變送電路結構示意圖。圖中電源電路8、脈衝輸出電路9、階躍時間積分電路10、RC階躍電路11。
具體實施例方式I. 一種U形電容式液位計構造組成內電極5與電極絕緣外套管I為U形結構，內電極5套入電極絕緣外套管I內，電極絕緣外套管I採用聚四氟乙稀材料，內電極5和外電極7為不鏽鋼材料，應用本發明時內電極5兩端均在測量物料的容器外面。2. 一種U形電容式液位計工作原理使用有絕緣外套的內電極5為電容的正極，外電極7、測量物料的容器金屬罐殼與物料為負極，兩者共同組成一個電容。隨著物料液位變化與絕緣電極形成電容的相對面積也跟隨變化，而電容大小與電容極板平行相對面積大小成正比例，故經電容測量變送器輸出信號便實時反應了罐內液位的狀態。以下通過具體實施方式
，結合附圖對本發明作進一步說明。本發明結構如圖I所示，電容式液位計，由電極絕緣外套管I、變送器外殼2、顯示器3、變送電路4、內電極
5、法蘭6、外電極7組成，電極絕緣外套管I為聚四氟乙稀材料，內電極5和外電極7為不鏽鋼材料。各元件的連接內電極5套入電極絕緣外套管I內形成U形,U形電極絕緣外套管 I的兩端均穿過法蘭6與法蘭6連接，其中內電極5的一端與變送電路4的輸入正極連接， 另一端電極絕緣外套管I為封口管；外電極7與內電極5平行，外電極7焊接在法蘭6的中部，外電極7與法蘭6下方的內電極5同長；變送電路4的輸入負極與變送器外殼2相連接後、再與外電極7連接；變送電路4的結構如圖2所示，由電源電路8、脈衝輸出電路9、階躍時間積分電路 10和RC階躍電路11組成變送電路4。各元件的連接顯示器3輸出的DC24V輸入到變送電路4的電源電路824VDC輸入端，DC24V從電源電路8經調整後依次輸出到RC階躍電路11、階躍時間積分電路10和脈衝輸出電路9進行供電，內電極5與外電極7分別接入到RC階躍電路11的正極和負極輸入端，RC階躍電路11對電極電容進行變換輸入到階躍時間積分電路10進行時間積分後輸入到脈衝輸出電路9進行調整脈衝輸出量，最後回到顯示器3脈衝輸入端。
權利要求
1.U形電容式液位計，其特徵在於，由電極絕緣外套管、變送器外殼、顯示器、變送電路、 內電極、法蘭、外電極組成；其中變送電路由電源電路、脈衝輸出電路、階躍時間積分電路和 RC階躍電路組成；各元件的連接內電極與電極絕緣外套管為U形，內電極套入電極絕緣外套管內，電極絕緣外套管的兩端均穿過法蘭與法蘭連接，其中內電極的一端與變送電路的輸入正極連接，另一端電極絕緣外套管為封口管；外電極與內電極平行，外電極焊接在法蘭的中部，外電極與法蘭下方的內電極同長；變送電路的輸入負極與變送器外殼相連接後、再與外電極連接；顯示器輸出的DC24V連接到變送電路的電源電路24VDC輸入端，DC24V通過電源電路依次與RC階躍電路、階躍時間積分電路和脈衝輸出電路連接；脈衝輸出電路的輸出端與顯示器脈衝輸入端連接。
2.根據權利要求求I所述的U形電容式液位計，其特徵在於，所述電極絕緣外套管為聚四氟乙稀材料。內部導電電極為不鏽鋼材料，
3.根據權利要求求I所述的U形電容式液位計，其特徵在於，所述內電極和外電極為不鏽鋼材料。
全文摘要
本發明公開了U形電容式液位計，它由電極絕緣外套管、變送器外殼、顯示器、變送電路、內電極、法蘭、外電極組成；其中變送電路由電源電路、脈衝輸出電路、階躍時間積分電路和RC階躍電路組成。本發明的優點1.電極套管因採用U形結構設計，變化面積是杆式的雙倍，這樣使測量更穩定、精確。2.採用了性能優良的聚四氟乙稀管做材料，該材料具有以下優良特點耐高溫、耐腐蝕、耐氣候、高潤滑、不粘性、無毒害和優異的電氣性能，在溫度、壓力聚變，糖蜜粘附、糖蜜結晶、積垢，電介係數受溫度影響的情況下都能完美、精確測量液位。
文檔編號G01F23/26GK102589646SQ20121002934
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月10日 優先權日2012年2月10日
發明者梁支信 申請人:梁支信