[发明专利]一种电容式液位分界面测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮球式液位变送器。

背景技术

在工业生产中，常需要对两种介质的界面位置进行实时的测量，在很多情况下界面位置的测量直接或者间接的影响着生产过程或工程施工过程的控制、质量和安全的问题，所以对界面的测量有着非常重要的意义。现阶段对界面测量的方法有超声波法、射线法、电磁法、光学法等，但这些测量方法不是受光线和被测对象颜色影响较大，就是对两种介质的不互溶程度要求较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现在测量两种介质界面位置的方法存在上述限制的问题，设计了一种电容式液位分界面测量仪。

本发明技术方案：

一种电容式液位分界面测量仪，包括液位变送器，液位变送器的探极和敏感部件安装在平衡罩上，通过导线和中继箱连接。

平衡罩位于防护罩内部，防护罩为柱状镂空结构。

平衡罩连接导压管，导压管将导线包裹。

平衡罩是一个密封的箱体或球体结构，并设有可密封的开口。

探极安装在平衡罩上表面，敏感部件安装在平衡罩内部，探极和敏感部件通过导压管连接。

本发明有益效果：

1.由于平衡罩是空心结构，可以通过调节其内部填充物的质量调整整个平衡罩的密度，将平衡罩的密度调整到介于待测的两种介质密度之间，这样平衡罩就可以浮在两种介质的分界面上，通过安装在平衡罩上的液位变送器探极探极测量其受到的压强，经过敏感部件转化为电压信号，经导线传递到中继箱后最终处理得到上层介质的厚度，从而得到分界面的位置信息。该装置可将各种物位参数的变化转换成标准电流信号、远传至操作控制室，供二次表或计算机装置进行集中显示、报警或自动控制。

2.本设计敏感部件固定平衡罩内部上，探极与敏感通过导压管相连，液体的压力通过空气的传导间接地由导压管传递给敏感部件，这样就避免敏感部器件与被测介质的直接接触，避免液体对内部元器件的腐蚀与干扰。该设备测量的使用范围广，可用于高温、粘稠、腐蚀等介质的特殊场合，可以广泛应用于石油、化工、冶金、酿酒、水利水电等行业中。

3. 防护罩的作用是使平衡罩可以在其内部的竖直范围内移动，具有柱状镂空结构，这样的结构可以保证液体顺利的流入防护罩内部。

附图说明：

图1为本发明结构示意图。

 具体实施方式：

该装置机械部分由四部分组成，防护罩1的作用是使平衡罩2可以在其内部的竖直范围内移动，具有柱状镂空结构，这样的结构可以保证液体顺利的流入防护罩内部；平衡罩2是一个密封的箱体结构，内部装有高密度溶液，箱体的底部开有可密封开口，通过调节箱体内部的溶液的量调节箱体的密度，使整个箱体的密度处于上位液体和下位液体之间，这样就可以保证整个平衡罩位于两种液体的分界面处，安装于防护罩2上方的探极就可以收集上位液体的压力。平衡罩2内部装有敏感部件，探极和敏感部件通过导压管连接，液体的压力通过空气的传导间接地由导气管传递给敏感部件，这样就避免敏感部器件与被测介质的直接接触，这样就增加了设备测量的使用范围，因为整个平衡罩是一个密封的装置，使被测量的液体与内部的原件隔离，可以避免液体对内部元器件的腐蚀与干扰。在这里完成对信号的整流、放大的初步处理。导压管3和平衡罩2连接，经过初步整流和放大的电压信号，通过导压管3里的导线传到至中继箱4，当溶液具有腐蚀性时，可以增加导压管3的长度，使中继箱4远离上位液体，在中继箱4内完成对电压信号的处理与转换，最终转换成上位机可以识别的电流信号，导压管3上部与中继箱4相连，下部与平衡罩2相连，两部分均使用螺栓连接。

工作原理：

首先调节平衡罩2的密度，使其刚好介于上下位液体密度的中间，当把平衡罩2投入到液体中时，平衡罩2位于两种液体分界面处，探极（压力传感器）经过导压管受的压力为

P=9.807ρH+P₀

P—传感器感受到得压强，单位kPa

ρ—液位密度，单位g/cm??

H—上位液体的高度，单位m

   P₀—液面上的压强，单位kPa

若传感器背面腔与液面上部连通，则P₀为零，所以H约等于0.102P/ρ，安装在平衡宅内部的变送器把感受到的压力信号转换成电信号，此信号与液面高度成正比。

电容感应的测量原理，以被测介质浸没探极的高度变化，反映出感应频率的变化，经电路转换与之对应的4～20m A电流信号输出。