一种液位测量装置包括气源发生器、污物箱、真空发生器、电磁气阀、气源压力变送器、真空压力变送器及检测仪，污物箱内设有温度传感器，真空发生器的进气端与气源发生器连接，抽气端与污物箱连接；电磁气阀设于气源发生器和真空发生器之间；检测仪的信号输入端与前述温度传感器、气源压力变送器及真空压力变送器均连接，信号输出端与前述的电磁气阀连接。本发明专利技术还公开了一种液位测量方法。与现有技术相比，优点在于：利用压缩空气对污物箱抽真空的方式进行液位测量，无需接触污物，检测准确快速。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种液位测量装置，适用于列车车载卫生间的真空集便系统的污物箱，本专利技术还涉及液位测试方法。
技术介绍
作为列车车载卫生间的真空集便系统，污物箱是重要的组成部分，污物箱内设有液位开关，用于检测污物箱的积满程度，传统的液位开关采用浮子式液位开关，浮于污物表面的轻质污物粘结浮子式液位开关，容易导致误报；。还有采用超声波传感器来实现液位的非接触式检测，但污物箱的气压不稳定(经常抽真空或者列车在高低海拔行驶)，并且污物容易在行驶过程中溅到探头上，导致测量误差。相关文献可以参考专利号为ZL201120480175.9的中国技术专利《非接触式水箱液位检测装置》(授权公告号为CN20239746U)。还有使用电极式液位开关和电容插入式液位，电极式液位开关由于污物粘结固化，容易导致误报；电容插入式液位开关也容易受固液混合污物污染而导致测量误差。相关文献可以参考专利号为ZL201120124979.5的中国技术专利《通性污物箱》(授权公告号为CN202089076U)；还可以参考专利号为ZL201210419287.2的中国专利技术专利《旅客列车真空集便器》(授权公告号为CN102941857B)。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而另外提供一种非接触式液位测量装置。本专利技术所要解决的又一个技术问题是提供一种测量准确稳定的液位测量装置。本专利技术所要解决的又一个技术问题是提供一种测量准确稳定的液位测量方法。本专利技术所要解决的又一个技术问题是提供一种非接触式液位满液的测量装置。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种液位测量装置，其特征在于包括气源发生器；污物箱，内设有温度传感器；真空发生器，进气端与前述气源发生器连接，抽气端与前述污物箱连接；电磁气阀，设于前述的气源发生器和真空发生器之间；气源压力变送器，能将气源发生器的输出气压转换为电信号；真空压力变送器，能将污物箱气压转换为电信号；以及检测仪，信号输入端与前述温度传感器、气源压力变送器及真空压力变送器均连接，信号输出端与前述的电磁气阀连接，该检测仪能依据真空压力单位时间内的变化量结合气源压力和污物箱的温度计算出污物箱的液位。一种液位测量方法，其特征在于包括如下步骤：测量前，气阀关闭，污物箱内保持常压；检测仪检测气源压力，温度传感器的温度值；开启气阀，真空发生器启动，检测仪同步获得真空压力变送器的测量值，检测仪根据如下公式获得液位高度：以20℃为基准进行补偿，先用公式ΔpT＝(k0+k1T+k2T2)×Δp进行修正，其中k0、k1、k2在20℃以及其他2个温度点进行3次实际测量进行计算所得；ΔpT为针对温度进行修正后的Δp值；k0、k1、k2分别为修正用多项式的0次、1次、2次项的系数；上述公式中P为压缩空气压力，T为污物箱内的温度，p为污物箱内的真空压力，t为抽真空计时t，Δp为真空压力变化速度，V为污物箱内总容积，v为污物箱内空气体积，h为污物箱内液位高度；然后用Δpp＝(k3+k4P+k5P2)×ΔpT进行修正，其中k3、k4、k5以400kPa以及其他2个压力点进行3次实际测量进行计算所得；Δpp为根据压缩空气压力P值进行修正后的Δp值；k3、k4、k5分别为修正用多项式的0次、1次、2次项的系数；最后用h＝k6+k7Δpp+k8Δpp2其中k6、k7、k8以在不同的标准液位点进行3次实际测量进行计算所得；上述公式中P为压缩空气压力，T为污物箱内的温度，p为污物箱内的真空压力，t为抽真空计时t，Δp为真空压力变化速度，V为污物箱内总容积，v为污物箱内空气体积，h为污物箱内液位高度。一种液位测量装置，其特征在于包括气源发生器；污物箱；真空发生器，进气端与前述气源发生器连接，抽气端与前述污物箱连接；电磁气阀，设于前述的气源发生器和真空发生器之间；真空开关，用于监测前述污物箱内的真空度；以及检测仪，信号输入端与前述真空开关连接，信号输出端与前述的电磁气阀连接，该检测仪能依据抽真空持续时间来判断污物箱是否满液。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：利用压缩空气对污物箱抽真空的方式进行液位测量，无需接触污物，检测准确快速。附图说明图1为实施例1结构示意图。图2为实施例1中温度T与Δp关系图。图3为实施例1中温度补偿基础上P对Δp关系图。图4为实施例1中Δp与V关系图。图5为实施例2结构示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1，如图1所示，本实施例中的液位测量装置包括气源发生器1、污物箱2、真空发生器3、电磁气阀4、气源压力变送器5、真空压力变送器6及检测仪7，污物箱2内设有温度传感器8；真空发生器3的进气端与气源发生器1连接，抽气端与污物箱2连接；电磁气阀4设于气源发生器1和真空发生器3之间；气源压力变送器5能将气源发生器1的输出气压转换为电信号，真空压力变送器6能将污物箱2气压转换为电信号。检测仪7的信号输入端与温度传感器8、气源压力变送器5及真空压力变送器6均连接，信号输出端与电磁气阀4连接，该检测仪7能依据真空压力单位时间内的变化量结合气源压力和污物箱2的温度计算出污物箱2的液位。液位测量方法：测量前，电磁气阀4关闭，污物箱2内保持常压；检测仪7检测气源压力，温度传感器8的温度值；开启电磁气阀4，真空发生器3启动，检测仪7同步获得真空压力变送器6的测量值，检测仪7根据如下公式获得液位高度：如图2所示，T对Δp的影响与其他参数无关的，以20℃为基准进行补偿，先用公式ΔpT＝(k0+k1T+k2T2)×Δp进行修正，其中k0、k1、k2在20℃以及其他2个温度点进行3次实际测量进行计算所得；ΔpT为针对温度进行修正后的Δp值；k0、k1、k2分别为修正用多项式的0次、1次、2次项的系数；上述公式中P为压缩空气压力，T为污物箱2内的温度，p为污物箱2内的真空压力，t为抽真空计时t，Δp为真空压力变化速度，V为污物箱2内总容积，v为污物箱2内空气体积，h为污物箱2内液位高度；如图3所示，然后用Δpp＝(k3+k4P+k5P2)×ΔpT进行修正，其中k3、k4、k5以400kPa以及其他2个压力点进行3次实际测量进行计算所得；Δpp为根据压缩空气压力P值进行修正后的Δp值；k3、k4、k5分别为修正用多项式的0次、1次、2次项的系数；如图4所示，最后用h＝k6+k7Δpp+k8Δpp2其中k6、k7、k8以在不同的标准液位点进行3次实际测量进行计算所得；液位高度h与v存在一一对应关系，因此只要直接计算液位h即可。h的计算一共涉及到P，T，p，t这4个参数，其中p和t可以合成为Δp一个参数，因此，一共有3个参数(P，T，Δp)参与运算，整个对应关系呈现一个四维图形，考虑校准时候的工作量，以及参数的物理对应关系，采用了一种降维分步计算的算法。实施例2，如图5所示，本实施例中的液位测量装置包括气源发生器1、污物箱2、真空发生器3、电磁气阀4、真空开关9及检测仪7，真空发生器3的进气端与气源发生器1连接，抽气端与污物箱2连接，电磁气阀4设于气源发生器1和真空发生器3之间，真空开关9用于监测污物箱2内的真空度，检测仪7的信号输入端与前述真空开关9连接，信号输出端与电磁气阀4连接，该检测仪7能依据抽真空持续时间来本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液位测量装置，其特征在于包括气源发生器；污物箱，内设有温度传感器；真空发生器，进气端与前述气源发生器连接，抽气端与前述污物箱连接；电磁气阀，设于前述的气源发生器和真空发生器之间；气源压力变送器，能将气源发生器的输出气压转换为电信号；真空压力变送器，能将污物箱气压转换为电信号；以及检测仪，信号输入端与前述温度传感器、气源压力变送器及真空压力变送器均连接，信号输出端与前述的电磁气阀连接，该检测仪能依据真空压力单位时间内的变化量结合气源压力和污物箱的温度计算出污物箱的液位。
【技术特征摘要】
1.一种液位测量装置，其特征在于包括气源发生器；污物箱，内设有温度传感器；真空发生器，进气端与前述气源发生器连接，抽气端与前述污物箱连接；电磁气阀，设于前述的气源发生器和真空发生器之间；气源压力变送器，能将气源发生器的输出气压转换为电信号；真空压力变送器，能将污物箱气压转换为电信号；以及检测仪，信号输入端与前述温度传感器、气源压力变送器及真空压力变送器均连接，信号输出端与前述的电磁气阀连接，该检测仪能依据真空压力单位时间内的变化量结合气源压力和污物箱的温度计算出污物箱的液位。2.一种利用权利要求1所述的液位测量装置的液位测量方法，其特征在于包括如下步骤：测量前，气阀关闭，污物箱内保持常压；检测仪检测气源压力，温度传感器的温度值；开启气阀，真空发生器启动，检测仪同步获得真空压力变送器的测量值，检测仪根据如下公式获得液位高度：以20℃为基准进行补偿，先用公式ΔpT＝(k0+k1T+k2T2)×Δp进行修正，其中k0、k1、k2在20℃以及其他2个温度点进行3次实际测量进行计算所得；ΔpT为针对温度进行修正后的Δp值；k0、k1、k2分别为修正用多项式的0次、1次、2次项的系数；上述公式中P为压缩空气压力，T...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞杰，马锡敏，刘忠平，
申请(专利权)人：宁波中车时代电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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