[发明专利]用于监测容器中流体的表面水平的探针和将探针安装在容器中的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于监测容器中流体的表面水平的探针，并且涉及将设备安装在容器中的方法。本发明的设备可应用于所有这类容器（vessel），容纳器（container）、罐、大气水腿（drop leg）、卸料罐（blow tank）、反应器等，其中，需要利用容器中存在的流体的表面水平信息来控制应用。一个好的例子是流体将从其中被泵送到更远处的容器，从而使得容器中的表面水平保持处于某些限制内，由此必须根据容器中的表面水平调整供给和/或排放泵的操作。

背景技术

现有技术讨论应用监测容器中流体的表面水平的许多方法。

压力传感器可用于容器中的流体是易流动流体（如水）并且容器直径很大的情形。换言之，压力传感器仅可应用于可以用可靠且可重复的方式测量压力值的情形。

电容传感器或导线被广泛使用，但它们对流体的浓度或干材料含量很敏感。它们还会聚集污垢并非常快地失去它们的灵敏度。此外，它们，尤其是导线，在机械上脆弱，即，它们可能松弛或断裂，并且在最坏的情况下可能落入流体中并与泵中的流体一起进入其他过程。

US-A-20120184932提及了论述电容传感器的文件的例子，其论述了通过布置在吸力泵外壳中的吸力泵抽吸流体的排泄泵单元，其中，流体收集容纳器可被可释放地固定在吸力泵外壳上，并且其中，电容式填充高度传感器被布置在吸力泵外壳上，用于检测流体收集容纳器中的填充高度。填充高度传感器具有至少两个电极，电极彼此相距一定距离布置并且沿共同路径延伸。第一电极是一体式电极，并且第二电极是分段式电极。这里，流体收集容纳器具有矩形剖面，并且电极被直接布置在容纳器的平坦侧壁之一上。

US-A1-2010/0251816论述了采用被布置在燃料罐内的一个或多个数字探针的飞机燃料测量系统。所述探针由两个同心管形成，同心管彼此相距一定距离布置并且设置有用于将探针安装在燃料罐内的支架。

JP-A-2005283201论述用于监测还原剂容纳器中的液体高度的另一种电容式系统，所述还原剂用于电动车辆的排放物控制装置。探针由两个同心管形成，同心管彼此相距一定距离布置并且设置有用于经由容纳器顶盖中的开口将探针安装在尿素容纳器内的支架。

WO-A1-03052357论述一种包括电极组件的填料高度传感器，所述电极组件具有若干单个电极和位于容器外软管内的电极所共用的背板电极，该软管优选在所述容器的整个高度上延伸，并且其端部分别流连接到开孔连接器和容器的供给连接器。换言之，电极装置被布置在容器外沿容器的整个高度延伸的单独的管中，从而使得，由于管与容器流连通，因此管中的液体高度与容器中相同，只要所述液体易流动。

US-A1-2005/0242966论述由于检测容器（诸如浴缸）中的液体溢出的系统。容器壁设置有多对传感器，其可以是测量电阻的电子传感器或检测被阻挡的视线的光学传感器。

US-A-5167769论述一种用于检测蒸煮器，例如卡米尔蒸煮器（Kamyr digester），中的木片高度的传感器，其包括：（a）探针，若干米长，被竖直地安装在蒸煮器的顶部内；（b）一系列裸露的金属电极，位于探针一侧，通常分开几厘米，并且与探针壁电绝缘；（c）电子电路，用于允许选择任何一对电极，以及（c）一种装置，允许测量一对电极之间的液体或者木片和液体混合物的电特性，并从测量结果推导出高度。这里，探针已被布置为沿着蒸煮器的竖直中心线。

US 3,313,902论述通过罐内成角度布置的电极控制导电液体向罐的泵送。罐壁用作第二电极。当将电极安装在罐中时，罐壁首先设置有开口，并且开口设置有套管式耦接构件，通过该耦接构件电极可在罐内滑动。在电极处于其在罐中的倾斜位置之后，密封环和另一套管式耦接构件被滑动套在电极上，之后两个耦接构件被紧固到彼此。

也尝试了基于雷达的装置，但是发现它们对蒸汽敏感，对表面形状和容器内的各种结构敏感。此外，基于雷达的装置的构造和尺寸使得它们对容器中装置的位置有自己的要求，从而使得它不会影响容器中流体的内部流动。

辐射测量有它们自身的缺点，即，由于使用放射源而导致的有限的接受度，有限的操作时间，需要许可以及其他其他规程。