一种液位测量方法技术

本发明专利技术属于一种利用浮力测量液位的方法。步骤包括：①组装液位测量装置，如图所示：包括压力传感器、连接扣、实心棒、套筒、数据处理及显示模块、外壳。②将装置垂直放入被测液体的容器内，当装置下方的套筒接触到容器底部时，测量开始有效。③测量液位：被测液体中的实心棒对压力传感器的作用力随着液位的不同而发生变化，数据处理及显示模块将这种信号转换计算后输出到显示屏即可直观得到液位数据。装置中设计可拆卸的连接扣保护了压力传感器，外侧同轴安装可拆卸的半径略大的套筒以减少注入液体或液体晃动对实心棒浮力的影响。本发明专利技术所述方法中使用的实心棒及套筒材质和大小可根据被测液体的类型及容器大小来选取和改变，兼容性强，应用范围广，且造价低，测量精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液体测量领域，具体地说是一种利用浮力测量液位的方法。现有技术液位是指液体介质在容器中的液面的高度。在工业生产中，液位是一个很重要的参数，液体测量在工业生产中具有重要地位，有的甚至直接影响到生产的安全。液位计是测量液位的仪表，在实际操作过程中，对液位测量的要求越来越多，应根据不同方面的要求来选用不同种类的液位计。在工业领域中，要测量液位，除了投入式液位计的静压液位测量外，还有浮球液位测量装置、磁翻板液位法、雷达法、超声波法、气泡法等。这些装置有的测量精度低，而且很多都对容器形状结构和材质有较高的要求，雷达和超声波装置在安装装置上比较复杂且安装体积比较大；电容式液位传感器测量液位的装置日常操作及维护方面需要保证传感器的水密和防止磕碰电极绝缘层。对一些介电常数经常变化的被测液体无法测量，大多数测量装置受到被测液体性能及容器形状限制，为克服上述技术上的不足，现提出一种适应范围广，使用方便的液位测量方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种液位测量方法，该方法解决了现有测量技术的弊端，兼容性强、准确性高，可被广泛应用。本专利技术的技术方案是：液位测量方法包括以下步骤，①组装液位测量装置：包括压力传感器、数据处理及显示模块、外壳、连接扣、实心棒、套筒，选取比被测液体容器高度略高的实心棒和套筒，要求实心棒密度大于被测液体，以保证实心棒在被测液体中受到的合力向下，套筒套在实心棒外面，套筒底端设有供被测液体进出的孔洞；在外壳内将压力传感器和数据处理及显示模块通过数据线连接，压力传感器为长条形器件，两侧自带安装孔，安装时一侧与外壳固定，另一侧与连接扣固定，实心棒与连接扣螺纹连接，套筒和外壳之间可拆卸连接;②将液位测量装置放置到被测液体中：将装置竖直放置到容器中，当装置下方的套筒接触到容器底部时，显示屏数值开始有效，套筒底端设计有孔洞，容器内注入或存在液体的高度（液位）与套筒内进入液体的高度一致;③测量液位：根据阿基米德原理，浸在液体里的物体受到的浮力大小等于被该物体排开的液体的重力，实心棒材质及大小固定后，实心棒受到被测液体的浮力正比于被测液体的高度，实心棒对压力传感器产生的变化的力是获得被测液体液位值的唯一变量，压力传感器将这种变化信号传输给数据处理及显示模块，经过转换及计算即可准确得到被测液体的液位。本专利技术的有益效果是：本方法适用于测量多种类型的液体，且不限制容器的形状，深入被测液体中的实心棒和套筒材质和大小可根据实际要求调整。兼容性强，应用范围广，且所用设备体积小，造价低，可被广泛应用。附图说明图1为液位测量装置放置到被测液体中的整体示意图。图2为实例连接扣结构示意图。图3为实例实心棒结构示意图。1—压力传感器，2—连接扣，3—实心棒，4—套筒，5—数据处理及显示模块，6—外壳，7—容器。具体实施方式：该液位测量方法，包括以下步骤：①组装液位测量装置：包括压力传感器、数据处理及显示模块、外壳、连接扣、实心棒、套筒。选取比被测液体容器高度略高的实心棒和套筒，要求实心棒密度大于被测液体，以保证实心棒在被测液体中受到的合力向下，实心棒为圆柱形，直径一般在8-12mm左右，套筒套在实心棒外面，内空圆柱形，比实心棒直径大5~10mm，套筒底端设有供被测液体进出的孔洞（直径2~5mm），套筒底端比实心棒高出2~5mm；为了保护上端的压力传感器，设计可拆卸的实心棒与套筒（不用时需要将套筒和实心棒卸下），实心棒与压力传感器的连接通过一个连接扣，连接扣可采用铁质内螺纹形式，实心棒上端采用外螺纹方式，套筒与外壳的连接可以采用螺纹或卡扣方式；压力传感器为长条形器件，两侧自带安装孔，安装时一侧与外壳固定，另一侧与连接扣固定；数据处理及显示模块包括AD转换器、单片机芯片、数字显示屏三部分，三者以数据线相连，接收并处理压力传感器产生的变化信号。②将液位测量装置放置到被测液体中：将装置竖直放置到容器中，当装置下方的套筒接触到容器底部时，显示屏数值开始有效，套筒底端设计有孔洞，容器内注入或存在液体的高度（液位）与套筒内进入液体的高度一致。③测量液位：根据阿基米德原理，浸在液体里的物体受到的浮力大小等于被该物体排开的液体的重力，实心棒材质及大小固定后，实心棒受到被测液体的浮力正比于被测液体的高度，实心棒对压力传感器产生的变化的力是获得被测液体液位值的唯一变量，压力传感器将这种变化信号传输给数据处理及显示模块，经过转换及计算即可准确得到被测液体的液位。对普通液体如水等进行测量时，实心棒可以采取成本低的钢棒，套筒使用塑料或玻璃材质，对酸性液体或高温液体进行测量时可采用耐酸及耐高温材料。尽管上面结合示例性实施例描述了本专利技术的液位测量方法，然而，本领域普通技术人员应该理解，在不脱离权利要求保护的范围的情况下，可以对上述示例性实施例进行各种改变。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液位测量方法，其特征在于：包括以下步骤，①组装液位测量装置：包括压力传感器、数据处理及显示模块、外壳、连接扣、实心棒、套筒，选取比被测液体容器高度略高的实心棒和套筒，要求实心棒密度大于被测液体，以保证实心棒在被测液体中受到的合力向下，套筒套在实心棒外面，套筒底端设有供被测液体进出的孔洞；在外壳内将压力传感器和数据处理及显示模块通过数据线连接，压力传感器为长条形器件，两侧自带安装孔，安装时一侧与外壳固定，另一侧与连接扣固定，实心棒与连接扣螺纹连接，套筒和外壳之间可拆卸连接；②将液位测量装置放置到被测液体中：将装置竖直放置到容器中，当装置下方的套筒接触到容器底部时，显示屏数值开始有效，套筒底端设计有孔洞，容器内注入或存在液体的高度（液位）与套筒内进入液体的高度一致；③测量液位：根据阿基米德原理，浸在液体里的物体受到的浮力大小等于被该物体排开的液体的重力，实心棒材质及大小固定后，实心棒受到被测液体的浮力正比于被测液体的高度，实心棒对压力传感器产生的变化的力是获得被测液体液位值的唯一变量，压力传感器将这种变化信号传输给数据处理及显示模块，经过转换及计算即可准确得到被测液体的液位。

【技术特征摘要】
1.一种液位测量方法，其特征在于：包括以下步骤，①组装液位测量装置：包括压力传感器、数据处理及显示模块、外壳、连接扣、实心棒、套筒，选取比被测液体容器高度略高的实心棒和套筒，要求实心棒密度大于被测液体，以保证实心棒在被测液体中受到的合力向下，套筒套在实心棒外面，套筒底端设有供被测液体进出的孔洞；在外壳内将压力传感器和数据处理及显示模块通过数据线连接，压力传感器为长条形器件，两侧自带安装孔，安装时一侧与外壳固定，另一侧与连接扣固定，实心棒与连接扣螺纹连接，套筒和外壳之间可拆卸连接；②将液位测量装置放置到被测液体中：将装置竖直放置到容器中，当装置下方的套筒接触到容器底部时，显示屏数值开始有效，套筒底端设计有孔洞，容器内注入或存在液体的高度（液位）与套筒内进入液体的高度一致；③测量液位：根据阿基米德原理，浸在液体里的物体受到的浮力大小等于被该物体排开的液体的重力，实...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，楚学娟，楚学伟，
申请(专利权)人：吉林师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22