自校準式電容液位計的製作方法
2023-10-10 20:08:49 1
專利名稱：自校準式電容液位計的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種液面高度的測量裝置。
目前國內不少液體儲罐中液位的測量仍採用人工的方法，這不僅很不方便，帶有很大的危險性，而且測量不及時，不能實現遠距離集群化自動測量和控制，不適應現代化管理的要求。對於高溫高壓的儲罐，有毒有害介質更是人工所不能實現的。
現在市場上供應的自動測量液位計種類繁多，有浮球式、壓力傳感器式、雷射式、超聲波式等多種原理的產品。有的帶有頻繁活動的機械部件，有的穩定性很差，大多受被測介質溫度、密度等物理參數變化及環境變化的影響，使測量準確度和長期穩定性很不理想。
本實用新型的目的，是提供一種能對溫度、壓力、介質密度、介電常數、環境條件、元器件老化、電源變化等所產生的影響進行自動補償，測量準確性高、穩定性好的自校準式電容液位計。適用於非導電液體介質的液面高度測量。
本實用新型的目的，是採用下述技術方案來實現的，即自校準式電容液位計，是由校準傳感器和測量傳感器組成的同軸式電容傳感器，內管、外管分別作為電容的二個電極。校準傳感器設置在測量傳感器下部的一側，並固定連接在一起。
測量傳感器，包括外管、內管、外管底端接頭，外管頂端接頭、內管底端接頭、內管頂端接頭。外管由多節短外管對接構成，內管由多節短內管對接構成。內管底端接頭的上端插入內管下埠內，且緊密配合固定連接在一起。內管頂端接頭的下端插入內管上埠內，緊密配合且固定連接在一起。外管底端接頭的上端套裝在外管下端上，緊密配合且固定在一起。外管頂端接頭的下端套裝在外管的上端，緊密配合且固定連接在一起，設置有內管底端接頭和頂端接頭的內管同軸心地裝設於外管內。內管外壁與外管內壁之間的距離相同。在內管下端和上端分別裝上絕緣環後，分別用背帽背緊。
校準傳感器，是由多個不鏽鋼管同軸套裝組成的並聯式多極電容式傳感器。包括在內管的上、下端分別裝設有內管內套，內管內套通過螺釘與內管固定連接。在同軸套裝在一起的多個不鏽鋼管的上、下端分別固定有頂蓋和底蓋。
對於上述的測量傳感器，在每二節短外管的對接處可套設一個卡子，卡子兩端對接處用卡子螺釘固定連接在一起，每二個短外管的對接處，也可通過法蘭連接或螺紋聯接。
在每二個短內管的對接處的內管裡可裝設一個內管連接套，內管連接套與內管通過螺釘固定在一起。
為了使整個內管的外壁與整個外管的內壁的距離保持等距離不變，在每一個內管連接套上裝設一個限位裝置。該限位裝置可為多個限位螺釘。多個限位螺釘的前端分別旋入內管連接套上的與之相對應的螺栓孔內，多個限位螺釘的後端分別抵頂在外管的內壁上。該限位裝置還可以採用限位環，限位環套裝在內管連接套上，限位環的外端面與外管內壁接觸並緊密配合。在限位環上設有多個孔，或在限位環的外端面或內端面上有多個凹槽。
為了懸掛方便，在外管頂端接頭上裝設有固定吊耳，固定吊耳通過螺栓與外管頂端接頭連接。
上述校準傳感器，可由多個同軸套裝在一起的不鏽鋼管組成。在內管內套上可裝設限位裝置，該限位裝置可為多個限位螺釘。多個限位螺釘的前端分別旋入內管內套上的與之相對應的螺栓孔內，多個限位螺釘的後端分別抵頂在中管內壁上。限位裝置也可為限位環。限位環套裝在內管內套上，限位環的外端面與中管的內壁接觸，且緊密配合。在限位環上有多個孔，或在限位環的外端面或內端面上有多個凹槽。
本實用新型與信號變換器和顯示器配合，可精確測量出容器內所盛裝的液體的液面高度，其工作原理如下校準傳感器，實際工作中全浸於被測介質中，始終處於滿量程工作狀態。其相對幾何長度量(HO)是一常數。液位計的工作原理如下若測量傳感器、校準傳感器在空載條件下顯示儀表對其測量的數值分別為NCO和NJO，在實際工作中測量值又分別為NC1和NJ1，則實測高度為h=NC1-NCONJ1-NJOHO+H----(1)]]>式中ΔH為液位計零點與儲罐計量基點之差。
自動補償原理假如由於液位計工作中某一影響量發生變化，引起了測量誤差，此時顯示儀表對上述同一高度液位下測量傳感器和校準傳感器的測量值分別有一個增量ΔNC1和ΔNJ1，同時液位計兩個零點也相應變化ΔNCO和ΔNJO。由於兩個傳感器在同一工作環境中，且由一個信號變換器進行A/D轉換，因此上述變化量的變化率應是相等的，設變化率為K，則ΔNC1＝KNC1ΔNCO＝KNCOΔNJ1＝KNJ1ΔNJO＝KNJO原子筆類由原子筆杆內壁上端一節固定於筒體的縱向凹凸齒型內圓環，凹凸齒均布排列，凹槽與凸齒均為圓心角的30度，凹槽又分為深淺槽，三個深槽與三個淺槽相對稱均布排列，凹槽上端頭為頂壁端臺階與凸齒齒面相平，凸齒下端頭與淺槽根部合為一體形成寬
形狀的銳角形，另凸齒下端頭為窄
形狀的銳角形，在原子筆杆筒上豎直挖掉一塊寬為筒體圓周面1/6、高為筒體長度的1/3相應位置長方形面，在長方形窗口面上沾連上無色透明有機玻璃塑料放大片，形成課程表每日課程課目安排的可視窗；原子筆杆筒上端頭按鍵與筆掛連為一體，按鍵製作成內圓筒套，在其筒套內有節空心圓杆，形成內圓筒外環套狀；制動空心圓杆節上端空心圓杆外徑約小於按鍵套筒內空心圓杆內徑。制動空心圓杆下端空心圓杆為臺階狀，製作成縱向凹凸齒型輪盤，凹凸齒均布排列，凹槽與凸齒均為圓心角的30度，凹凸齒型輪盤下端頭底圈為V形狀的鋸齒形。齒尖在凸齒中線位置上、齒根在凹槽中線位置上，為六個均布排列的鋸齒，凸齒圓中心距約小於原子筆杆筒內凹凸齒型內圓環上淺槽圓中心距；從動圓杆節上端分為上段節小圓杆，小圓杆外徑約小於制動空心圓杆節下段凹凸齒型輪盤內徑。下段圓杆為臺階、圓稈外徑小於原子筆杆筒內徑，製作成縱向凹凸齒型輪盤，凸齒均為圓心角的30度，凹槽均為圓心角的90度，凸齒上端頭為
形狀的銳角形，凹凸齒均布排列，凸齒圓中心距約小於原子筆杆筒內凹凸齒型內圓環上深槽圓中心距、約大於內圓環上淺槽中心距，從動圓杆節凹凸齒型輪盤以下大段圓周面上用不乾膠紙印製的課程安排表，豎直接圓周面六等份距離對稱於原子筆杆筒上可視窗位置沾連上每周一至周六課程表，課程表部分圓杆節外徑約小於原子筆杆筒內徑，課程表部分圓杆節為圓筒狀、內圓形成原子筆芯放進去的筒套，將從動圓杆節上端的個圓杆插入制動空心圓杆節凹凸齒型輪盤下的空心圓杆內，制動空心圓杆節凹凸齒型輪盤下端頭V形狀的鋸齒與從動圓杆節凹凸齒型輪盤上端頭
形狀的銳角齒齒面相間隔90度吻合，然後一道從原子筆杆筒下端圓口裝進，制動空心圓杆節凹凸齒型輪盤的凸齒從原子筆杆筒內壁上端凹凸齒型內圓環的凹槽下推進至凹槽頂壁端，隨其後的從動圓杆節凹凸齒型輪盤的凸齒從原子筆杆筒內壁上端的凹凸齒型內圓環上的深槽下推進，前停口內，並與內管焊固連接。在內管底端接頭3和內管頂端接頭4上分別套裝上絕緣環13後，分別用背帽14背緊，在外管頂端接頭2上裝設有吊耳15，吊耳15通過螺栓16與外管頂端接頭2連接。
校準傳感器，由外管17、中管18、內管19、二個內管內套20、頂蓋21和底蓋22組成。內管19、中管18、外管17同軸心套裝在一起。在內管19的上端和下端分別裝有內管內套20，內管內套20通過螺釘與內管19固定連接。在每一個內管內套23上和與內管內套20相對應的內管上有四個螺釘孔11，在四個螺釘孔11內分別旋入限位螺釘24，限位螺釘24的上端分別抵頂在中管18的內壁上。頂蓋21、底蓋22分別固設於套裝在一起的內管19、中管18、外管17的兩端。
校準傳感器25並列設置在測量傳感器23的下部，並通過卡子6固定連接在一起。
上述限位螺釘12和24可用限位環代替，限位環套裝在內管連接套9或內管19上。限位環上可開設多個孔，或凹槽，以便液體通過。
本實用新型的上述限位螺釘12、24和絕緣環、內管內套23為由陶瓷、橡膠或塑料製成，其它件均由不鏽鋼或鈦鋼製成。
本實用新型的上述卡子6，還可以用螺紋或法蘭連接方式。
權利要求1.自校準式電容液位計，包括校準傳感器(25)、測量傳感器(23)，校準傳感器(25)設置在測量傳感器(23)的下部，且固定在一起，其特徵在於A、測量傳感器(23)，包括外管、內管、外管底端接頭(1)、外管頂端接頭(2)、內管底端接頭(3)、內管頂端接頭(4)、吊耳(15)；外管由多節短外管(5)對接組成，內管由多節短內管(8)對接組成；內管設置在外管內，且同軸心；外管底端接頭(1)的上端套裝在外管的下端，並與外管焊固連接；外管頂端接頭(2)的下端套裝在外管的上端，並與外管焊固連接；內管由多節短內管(8)對接組成，內管底端接頭(3)的上端插入內管的下埠內，並與內管固定連接，內管頂端接頭(4)的下端插入內管的上埠內，並與內管固定連接；在內管底端接頭(3)和內管頂端接頭(4)上分別套裝有絕緣環(13)，並分別用背帽(14)背緊，在外管頂端接頭(2)上固設有吊耳(15)；B、校準傳感器(25)，包括外管(17)、中管(18)、內管(19)、二個內管內套(20)、頂蓋(21)和底蓋(22)；內管(19)、中管(18)、外管(17)套裝在一起，且同軸心，在內管(19)的上端和下端分別裝有內管內套(20)，內管內套(20)通過螺釘與內管(19)固定連接；頂蓋(21)和底蓋(22)分別固設於套裝在一起的內管(19)、中管(18)、外管(17)的兩端。
2.根據權利要求1所述的自校準式電容液位計，其特徵是在所述的每二個短外管(5)的對接處套設有卡子(6)，卡子(6)的兩端通過卡子螺釘連接在一起，在所述的每二個短內管(8)的對接處短內管(8)內裝置有內管連接套(9)，內管連接套(9)通過螺釘(10)與二個短內管(8)固定連接，在內管連接套(9)上設置有限位裝置，限位裝置為多個限位螺釘(12)，多個限位螺釘的下端分別旋入內管連接套(9)上的與之對應的螺釘孔(11)內，其上端分別抵頂在外管內壁上；在所述的內管(19)上設置有限位裝置，該限位裝置為多個限位螺釘(24)，多個限位螺釘(24)的下端分別旋入內管(19)和內管內套(20)上的螺釘孔內，其上端分別抵頂在中管(18)的內壁上。
3.根據權利要求1或2所述的自校準式電容液位計，其特徵在於所述的在內管連接套(9)或內管(19)上設置的限位裝置也可為限位環，限位環套裝在內管連接套(9)或內管(19)上，限位環上可有多個孔或多個凹槽。
專利摘要自校準式電容液位計,包括測量傳感器和設置在測量傳感器下部的校準傳感器。測量傳感器由內管和套裝在內管上的外管組成,外管和內管均由多管短內管和短外管對接構成。在內管兩端分別裝設有內管底端接頭和內管頂端接頭。外管兩端分別裝設有外管底端接頭和外管頂端接頭。校準傳感器,包括套裝在一起的內管中管和外管及裝設在其兩端的頂蓋和底蓋。本實用新型能對溫度壓力、環境等影響進行自動補償,液位精度高、穩定性好。
文檔編號G01F23/26GK2380910SQ9922405
公開日2000年5月31日 申請日期1999年6月8日 優先權日1999年6月8日
發明者趙明旭 申請人:趙明旭