[实用新型]一种磁干簧管式液位传感器

说明书

本实用新型属于液体体积、液位测量的传感器。适用于密度经常变化，液面波动大，比较粘稠的液体介质。

目前已用于密度经常变化，液面波动大，比较粘稠的液体介质体积测量的传感器有：CADT综合录井仪（美国BAROID公司）和BJQ－B泥浆报警器（四川石油管理局钻井工艺研究所）均采用浮筒电位器式；TOC综合录井仪（法国GEOSRVICES公司）采用的是磁浮子电位器式。上述统归为浮子电位器式。此类型传感器其自身结构造成了一些无法解决的问题，如脱轮、打滑、零点漂移、反复调整零点和量程、抗波动干扰能力差等缺陷。在现场使用时由于上述原因经常出现仪器误报警、而失去其工作可靠性。

再有，VISULOGGER综合录井仪（美国TOTCO公司）用于液体测量的传感器是磁浮子干簧管式，它克服了浮子电位器式存在的缺陷，适合用于液体体积的测量。但其测量精度为2.5％，不能满足目前现场应用及配备计算机的二次仪表对传感器的精度要求。该传感器浮球的磁性材料使用的环形磁铁为一整体，磁力线方向与浮球导管平行，使得对浮球导管的磁场强度分布面积大且不均匀，尤其浮球导管中轴线部分的磁场很弱，而磁浮球在工作中其作用区域为其轴线部分，这就造成了浮球在测量杆上随液体上下浮动时，导致干簧管的各个吸合力、释放力不一致，其分压电阻的分压比经常变化，给测量带来很大误差。

本实用新型的目的在于克服上述传感器的不足，而提供一种用于液体体积、液位测量的磁干簧管式液位传感器。

图1、磁干簧管式液位传感器结构示意图

图2、浮球结构图

图3、测量杆结构图

以下结合附图详细说明：如图1，测量杆A上套装有浮球B，测量杆A的上端连接接线盒C，下端连接定位器D。如图2，浮球B内中心轴线上设有浮球导管2，浮球导管2的周围沿轴线均布6－12条磁条3，构成组合磁环，磁力线方向与浮球导管2的轴线垂直，组合磁环的外壁及两端包围有铁磁质材料制成的多边形及平面的磁屏蔽1。磁屏蔽1的外面至浮球壳4间填充发泡塑料5并被发泡塑料5固定。浮球外壳4与浮球导管2之间密封。如图3，测量杆A的外护8内设有线路板护套10，顶部有密封胶层12，底部有盖9。线路板护套10内有线路板16，线路板16上设有信号线13、地线14、电源线15。信号线13与电源线15之间跨接干簧管17，每个干簧管17之间相距L＝5～15mm。信号线13的上端串接有保护电阻11。电源线15上跨接的每个干簧管17之间间距L相同并分别串接阻值相同的分压电阻6，下端的电阻为补偿电阻7；电源线15的最下端处与地线14连接。信号线13、地线14、电源线15分别通过上端的密封胶层12引出至接线盒。

本实用新型的浮球B内磁条3为对称均布于浮球导管2的周围，由于磁屏蔽1紧贴于磁条3的每个面（除靠浮球导管2的面外），使各个磁条3的磁力线偏离或折向法线而进入S极，把磁场强度屏蔽起来。由磁屏蔽1构成的套在组合磁环外的多边形罩及上下平面的面板把余下的磁力线再进行一次屏蔽，使组合磁环中心区域的磁场强度最强且分布均匀。浮球B内填充的发泡塑料5起到固定组合磁环和调节浮球B的密度的作用。浮球外壳4及外护套8由耐腐蚀的、较高强度的非导磁性的材料（如不锈钢材料或塑料）制成，其表面圆整光滑以避免液体侵入或粘结在表面上。测量杆内串联在电源线15下端的补偿电阻7的阻值由测量盲区的大小决定，即浮球在液体中的浮面与浮球导管2下端面间的距离，可消除实际应用中浮球B内组合磁环到浮球导管2底面的这一段不能测到的盲区，使实测体积与实际体积的一致性更加接近。

实施例：现场应用时将本实用新型垂直悬置于需测量的液体槽箱中，浮球B在测量杆A上随液面的升降而上下浮动。当接通电源及信号线路后，浮球B所在位置上的测量杆A内的干簧管17被磁场作用而吸合，电信号通过被吸合的一组干簧管17最上位置的一个传输到信号线路13并被输出，从而实现对槽箱中液体体积及液位进行传感监测。

由于本实用新型采用组合磁环使浮球内磁场强度增强且均匀，以及干簧管17和补偿电阻7的合理配置使整个传感器测量误差小于1％，具有较高的测量精度。本实用新型可直接使用也可与配有计算机的二次仪表配套使用，如这样可使本实用新型对任何槽箱中的液体的体积或液位的传感监测更加完美。