[发明专利]一种能测量液体界面的仪表

说明书

本发明公开了一种物位测量装置，特别是一种能测量液体界面的仪表，提供一种性能可靠、制造简单、安装方便、能测量液体界面的仪表，从而解决工业自动化中存在的难点和痛点。本发明由接线端子排、压敏电阻、DC\DC隔离模块、主控电路板、介电常数设定接口、双刀双掷继电器、扫频液位传感器、仪表外壳几部分组成，其中，接线端子排上有第一路常开接线端口、第二路常开接线端口、第二路公共端接线端口、第一路公共端接线端口、第二路常闭接线端口、第一路常闭接线端口、电源负极接线端口、电源正极接线端口。本发明是化学、制药、食品、洗化、炼油厂、能源生产和钢厂等行业解决泡沫量大灌装过程自动控制的痛点最佳选择。

技术领域

本发明涉及一种物位测量装置，特别是一种能测量液体界面的仪表。

背景技术

物位包括液体液位和固体料位两大类。而液体液位测量又包括液体液位位置的开关量输出测量和液体液位连续量输出测量两种方式。物位开关量测量是对某个或几个固定位置进行测量，用于液位或料位的上下限报警和自动化连锁控制等，物位连续量测量是对物位连续地进行测量，这两种测量方式广泛地应用于水泥、石油、化工、食品加工等诸多领域。

目前，物位连续测量方法主要有磁致伸缩法、核辐射法、光纤传感器法和雷达法等20余种液位测量方法。在《20余种液位测量方法分析》一文中对20余种连续液位测量方法、原理、特点等进行了详细的比较分析。比如文中提到的超声波法是利用换能器，将电功率脉冲转换为超声波，射向液面，经液面反射后再由换能器将该超声波转换为电信号。超声波是机械波，传播衰减小，界面反射信号强，且发射和接收电路简单，因而应用较为广泛；但超声波的传播速度受介质的密度、浓度、温度、压力等因素影响，其测量精度较低。又如微波法是微波通过天线(大多为口径天线，也有平面天线)辐射出去，经液面反射后被天线接收，然后由二次电路计算发射信号与接收信号的时间差计算出液位。微波速度受传播介质、温度、压力、液体介电常数的影响很小，但液体界面的波动、液体表面的泡沫、液体介质的介电常数对微波反射信号强弱有很大影响。近几年随着高频元器件的创新和微带加工工艺的发展，微波测量技术得到长足的发展，77GHz和128GHz的测量雷达相继推出，并在一些工业环境得以适当应用。虽然微波雷达，特别是高频雷达有着较小的波束角，测量范围仍然不能满足实际工况的需求。比如大型钢厂使用的高吨位煤气柜，具有直径大，高度高的实际情况，一个30万吨的威金斯干式煤气柜，其直径为60米，高度100多米，这样在实际应用中就很少有能满足这种工况的物位计，因此对大量程、高精度的物位测量仪表已经成为工业应用环境的刚性需求。

物位开关量测量仪表也叫物位开关仪表，主要用于容器、储罐的高、低料位、或者中间料位测量，通过螺纹或法兰，定点安装于料仓的顶部、侧面、底部，目前广泛应用的有阻旋物位开关、音叉物位开关、射频导纳物位开关等。这些仪表广泛应用于石化、冶金、轻工、建材、环保等行业，实现对料位的上下限报警和控制。随着工业自动化程度的提高，一些特种行业对开关量仪表又提出了更高的需求，比如啤酒罐的液位测量，在啤酒液进出罐体时，由于啤酒泡沫的影响，上述开关仪表就不能很精准测量啤酒液和啤酒泡沫的位置。同样的需求在色拉油生产，洗化用品生产都存在，石油开采过程同样由于类似音叉物位开关上粘附了介质而导致误报警，因此能否使用新型的测量传感器和测量方法，制造出一种新型仪表，来解决工业控制和自动化的实际难题。

随着传感器技术、微电子技术、计算机硬件技术、计算机软件技术和新材料技术的发展，本发明将使用一种全新的测量方法，综合应用各种传感器和新器件，从而提供性能可靠、制造简单、安装方便、能测量液体界面的仪表，可以安全的监控物位，并且自动而可靠的区分不同特性的介质：静电的，粘稠的，糊状的，或者是高低粘度的，从而为解决工业自动化中存在的难点和痛点，为工业现场测量提供有效的技术手段和测量方法，同时为安全生产和智能制造做出积极地贡献。

发明内容

本发明的目的在于提供一种性能可靠、制造简单、安装方便、能测量液体界面的仪表，从而解决工业自动化中存在的难点和痛点。