[发明专利]一种音叉开关的快速校验装置及其方法

说明书

本发明属于仪表测量领域，具体涉及一种音叉开关的快速校验装置及其方法。该装置包括：罐体、基座、音叉开关接口、音叉开关、音叉开关电子插件、音叉凹槽、显示屏、蓄电池和音叉开关连接电缆。本发明装置结构简单，体积小，携带方便，操作便捷，能够准确、快速地进行音叉开关及音叉开关电子插件的校验，确保音叉开关应用的可靠性和准确性。

技术领域

本发明属于仪表测量领域，具体涉及一种音叉开关的快速校验装置及其方法。

背景技术

在工业应用中，音叉开关应用非常广泛，不仅适用于测量能自由流动的中等密度的固体粉末或颗粒，而且也适用于几乎所有的液体介质，具有高、低故障安全限位开关，溢流或空运转保护，泵控制，显示管道内有、无流动等功能。音叉开关主要分为音叉液位开关、音叉料位开关、紧凑型音叉液位开关三种。音叉开关的工作原理是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉开关的音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变，音叉开关的这些变化由控制回路来进行监测、处理并将之转换为一个开关信号。音叉开关的优点较多，比如：由于音叉开关的检测过程由电子电路完成，无活动部件，所以一经安装投运便不需要维护；音叉开关适应性强，音叉开关的检测不受被测介质电参数及密度的影响，而且结垢、搅动、湍流、气泡、振动、中等粘度、高温、高压等恶劣条件对检测均无影响。

音叉开关的生产厂家一般不提供校验音叉开关的校验装置。以音叉液位开关为例，绿灯亮为安全模式，红灯亮为报警模式。在校验音叉液位开关时，工作人员手持音叉液位开关，观察高低位开关，如果音叉液位开关上电子插件的高低开关置于“High”位置，此时LED绿灯亮(即安全模式)，将高低开关拨动到“Low”位置，绿灯切换为红灯亮(即报警模式)，再将高低开关拨回“High”位置，同时把密度开关拨到≥0.7，此时绿灯亮。把音叉液位开关叉体慢慢插入介质中(比如杯中水)，当水浸到叉体凹槽中点附近时，绿灯切换为红灯，同时听到继电器释放“嗒”的声音，把音叉液位开关叉头抽离水面，1秒之内红灯转换为绿灯，同时听到继电器吸合的“嗒”的声音，表示该音叉液位开关正常工作。然而，在音叉开关实际工作过程中，工作人员无法准确把握音叉开关的叉头具体在哪个位置接触或脱离介质时，出现LED绿灯亮(安全模式)和红灯亮(报警模式)的切换。

以某核电站为例，音叉开关被广泛用于控制区厂房一回路、三废(废水、废气、废渣)等工艺系统介质的液位、料位等的监测，然而一回路、三废工艺系统介质一般放射性较高，同时一回路、三废工艺系统所在厂房环境放射性也偏高。因此，为了降低维修工作人员受放射性照射的影响，核电机组在正常运行期间，应避免工作人员出入一回路、三废工艺系统的所在房间长时间开展维修工作。当机组运行人员发现音叉出现故障缺陷或维修工作人员需要更换音叉开关的音叉及电子插件时，需要运行人员配合对一回路、三废工艺系统管道、储罐等进行介质排空或者注满，以此验证音叉开关是否可以正常工作。然而，在上述检查音叉开关或更换音叉开关的音叉及电子插件过程中，因音叉安装的厂房或房间环境剂量偏高，工作人员需在最短时间内或分批次的完成音叉开关电子插件参数值设置，音叉开关报警方式分为上限和下限，上限报警即介质上升后，介质淹没音叉开关的探头，下限报警即介质下降后，介质与音叉开关的探头不接触，如果将音叉开关报警方式(上限报警或者下限报警)参数值设反，会导致在工艺系统管道的注水泵或排水泵空转，或者放射性介质被排放，给系统的安全运行造成隐患；如果是更换新的音叉开关，维修人员需要不断调整音叉开关的音叉凹槽位置，以确定被监测介质的报警位置(液位或料位)。音叉开关在测量地坑液位或料位时，维修人员尚可通过肉眼观察到音叉开关的音叉凹槽位置，但当音叉开关安装在管道、罐体等金属材质内时，音叉开关的音叉凹槽的实际位置无法通过肉眼观察到，在音叉开关实际工作过程中，存在不能有效监测液位或料位的风险。

基于以上情况，当音叉开关用于放射性较高的介质或工作场所时，为避免工作人员受到放射性照射，减少人员受照剂量，需要快速、安全、可靠的保证音叉开关的安全稳定运行。

因此，急需一种音叉开关的快速校验装置，解决音叉开关无法准确、快速校验的问题。

发明内容