一种液位测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种液位测量装置，包括：液位探测部件，液位探测部件的截面为规则形状；与液位探测部件连接的测力模块，所述的测力模块所测量的拉力为力差记为Fi，则有F浮＝F0‑Fi；信号输入端与测力模块的信号输出端连接的计算模块，计算模块与数据存储模块连接；信号输出端与计算模块的信号输入端连接的第一标定模块和第二标定模块，第一标定模块用来标定空液位时所述的液位探测部件的重力F0，第二标定模块用于标定液位探测部件处于高液位时所述的液位探测部件的重力与所受到的浮力之间的力差Fi标，并根据F0和Fi标标定浮力F浮标；与计算模块连接的用于显示数值的显示模块。本实用新型专利技术能够大大降低对环境的敏感性，测量时受环境的影响小，提高测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于液体测量领域，涉及一种机械仪表，特别是涉及一种液位测量装置。
技术介绍
现有的对容器内的液位高度的测量装置主要有压差式液位计，压差式液位计在使用时先测量容器底部的压强，利用压强和被测液体的比重反算出液位高度，相当于通过对容器底部的压力信号进行再处理再得到液位信号，甚至直接就是一台压力表现场指示，压差式液位计所使用的压力感知部分主要形式有以下几种：a)膜片式：用一个充满液体的膜腔测压，使测压室和被测液体分开，测压测的是膜腔的压强，这就要求膜腔内的液体热膨胀系数很小，膜自身不能产生张力或张力可知，而且测压室必须和膜腔在同一高度，如果测压室高于或低于膜腔，充填液体会产生静压，造成测量偏差，因此这类传感器必须和测压室做成一体，其引出部分为信号电缆，在复杂的工作环境下，传感器的稳定性不高，影响测量的精度；b)等压皮膜式：包括传感器和其上的引出线及与传感器相连接的通气管和法兰盘，传感器结构是一长方形腔体，有相互连接的传感器外壳、主夹板、副夹板，传感器两侧感压面通过主夹板、副夹板分别感受被测液面上方气压和液态介质内被测液位点处的压力，当被测介质的压力分别通入传感器高低压室的感压面时，两侧的感压面产生不相等的位移，其位移和压差成正比，通过传感器上引出线输出测量的压力信号，该方式对密封性能提出了很高的要求，受温度变化的影响也很大。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种液位测量装置及其测量方法，该液位测量装置及其测量方法能够大大降低对环境的敏感性，测量时受环境的影响小，提高测量精度。本技术要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的。一种液位测量装置，其特征在于，包括：用于插入容器内的被测液体的液位探测部件，所述的液位探测部件的截面为规则形状，所述的液位探测部件的重力为F0，所述的液位探测部件的截面积为S，高度为H；与液位探测部件连接的测力模块，所述的测力模块所测量的拉力为所述的液位探测部件处于空液位时的重力F0及该重力F0与液位探测部件插入被测液体内任一液位高度时所受到的浮力F浮之间的力差，该力差记为Fi，则有F浮＝F0-Fi；信号输入端与测力模块的信号输出端连接的计算模块，所述的计算模块与数据存储模块连接；信号输出端与计算模块的信号输入端连接的第一标定模块和第二标定模块，所述的第一标定模块用来标定空液位时所述的液位探测部件的重力F0，第二标定模块用于标定液位探测部件处于高液位时所述的液位探测部件的重力与所受到的浮力之间的力差Fi标，并根据F0和Fi标标定浮力F浮标；与所述的计算模块连接的用于显示数值的显示模块。本技术一种液位测量装置技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：所述的液位探测部件为等径的圆柱形液位探测棒，所述的液位探测棒的长度大于被测液位的高度，所述的液位探测棒的下端用于浸入被测液体，液位探测棒的上端与拉线的下端连接，所述的拉线的上端与测力模块连接。本技术一种液位测量装置技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：所述的拉线与测力模块之间设有带支点的杠杆，所述的杠杆的一端与所述的拉线的上端连接，所述的杠杆的另一端通过测力拉线与所述的测力模块连接。本技术一种液位测量装置技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：所述的拉线的上端还与用于平衡液位探测棒的配重块连接，所述的配重块自然下垂。本技术一种液位测量装置技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：当所述的配重块的重量大于所述的液位探测棒的重量时，所述的测力模块向下拉紧所述的杠杆的另一端。本技术一种液位测量装置技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：当所述的配重块的重量小于所述的液位探测棒的重量时，所述的测力模块向上拉紧所述的杠杆的另一端。本技术一种液位测量装置技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：还包括用于防止所述的液位探测棒倾斜的防护套，所述的防护套与所述的液位探测棒同轴设置。本技术一种液位测量装置技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：还包括用于密封液位探测棒的防护套，包括上、下防护套，所述的上、下防护套通过水平的连接杆与所述的容器的侧壁连接。本技术还公开了一种上述的液位测量装置的测量方法，其特点在于，包括如下的步骤：(a)设置液位测量装置的系统参数：通过第一标定模块标定空液位时所述的液位探测部件的重力F0，然后将所述的液位探测部件的重力F0、所述的探测部件的截面积S及高度为H的数值输入数据存储模块内存储；(b)将液位探测部件移到已知任一液位高度的A点，记录A点的液位高度值HA，再通过测力模块测量拉力值FA，通过第二标定模块将A点所在的液位高度值HA和测力模块测得的拉力值FA输入数据存储器；(c)标定液位测量装置的深浮比参数K：根据阿基米德定律，浸在液体里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力，浮力公式有：F浮＝ρ.g.S.Hi (1)，整理可得液位探测部件插入被测液体内的任一液位高度的求取公式：Hi＝F浮/(ρ.g.S)， (2)，其中，ρ为被测液体的密度，g为液位测量地的重力加速度，S为液位探测部件的截面积，Hi为液位探测部件插入被测液体的任一液位高度；令ρ.g.S＝I/K，K为系统的深浮比参数，则(2)式可变为：Hi＝K.F浮，则有K＝Hi/F浮 (3)，将公式F浮＝F0-Fi代入(3)式，可得K＝Hi/(F0-Fi) (4)；将已知液位高度的A点的液位高度值HA和拉力值FA代入(4)式，可得KA＝HA/(F0-FA)，当ρ.g.S不变时，KA为常数值，将KA值输入数据存储器，高为深浮比参数K，标定完毕；(d)由式(3)变形可得液位高度的公式，Hi＝K.F浮＝K(F0-Fi) (5)将步骤(c)中所得的常数K、最低液位时用第一标定模块标定的F0和测力模块实时检测到的拉力Fi代入(5)式，通过计算模块计算出液位高度。与现有技术相比，本技术具有如下的技术效果：本技术通过液位探测棒、拉线、测力模块和计算模块有机地组合在一起构成了一种液位测量装置，由于采用了上述的结构，本技术装置的电子模块如测力模块和计算模块均与被测液体相隔离，作为液体浮力传感器的液位探测部件对环境和被测液体的性质不敏感，受环境的影响小，保证测量精度，而且还具有造价低廉，适应性强，维护方便等优点，特别适合污水、酸碱盐强氧化性等腐蚀性液体、高温液体、液体化学原料储罐等的液位检测。附图说明图1为本技术的实施例结构示意图；图2为本技术带杠杆的实施例的结构示意图；图3为本技术带配重块的结构示意图。具体实施方式以下参照附图，进一步描述本技术的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本技术，而不构成其权利的限制。实施例1，参照图1-3，一种液位测量装置，包括：用于插入容器内的被测液体的液位探测部件，所述的液位探测部件可以选用密度大于被测液体密度的材料，也可以选用密度小于测液体密度的材料，但需要在液位探测部件的底部或内部悬设置足以下沉的重物，所述的液位探测部件的截面为规则形状，所述的液位探测部件的重力为F0，所述的液位探测部件的截面积为S，高度为H；与液位探测部件连接的测力模块，所述的测力模块所测量的拉力为所述的液位探测部件处于空液位时的重力F0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液位测量装置，其特征在于，包括：用于插入容器内的被测液体的液位探测部件，所述的液位探测部件的截面为规则形状，所述的液位探测部件的重力为F0，所述的液位探测部件的截面积为S，高度为H；与液位探测部件连接的测力模块，所述的测力模块所测量的拉力为所述的液位探测部件处于空液位时的重力F0及该重力F0与液位探测部件插入被测液体内任一液位高度时所受到的浮力F浮之间的力差；信号输入端与测力模块的信号输出端连接的计算模块，所述的计算模块与数据存储模块连接；信号输出端与计算模块的信号输入端连接的第一标定模块和第二标定模块，所述的第一标定模块用来标定空液位时所述的液位探测部件的重力F0，第二标定模块用于标定液位探测部件处于高液位时所述的液位探测部件的重力与所受到的浮力之间的力差Fi标并根据F0和Fi标标定浮力F浮标；与所述的计算模块连接的用于显示数值的显示模块。

【技术特征摘要】
1.一种液位测量装置，其特征在于，包括：用于插入容器内的被测液体的液位探测部件，所述的液位探测部件的截面为规则形状，所述的液位探测部件的重力为F0，所述的液位探测部件的截面积为S，高度为H；与液位探测部件连接的测力模块，所述的测力模块所测量的拉力为所述的液位探测部件处于空液位时的重力F0及该重力F0与液位探测部件插入被测液体内任一液位高度时所受到的浮力F浮之间的力差；信号输入端与测力模块的信号输出端连接的计算模块，所述的计算模块与数据存储模块连接；信号输出端与计算模块的信号输入端连接的第一标定模块和第二标定模块，所述的第一标定模块用来标定空液位时所述的液位探测部件的重力F0，第二标定模块用于标定液位探测部件处于高液位时所述的液位探测部件的重力与所受到的浮力之间的力差Fi标并根据F0和Fi标标定浮力F浮标；与所述的计算模块连接的用于显示数值的显示模块。2.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于：所述的液位探测部件为等径的圆柱形液位探测棒，所述的液位探测棒的长度大于被测液位的高度，所述的液位探测棒的下端用于浸入被测液体，液位探测棒的...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁武斌，
申请(专利权)人：连云港大发环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32