用于确定锅炉汽鼓或其它管道或压力容器中的水位的方法技术

本发明专利技术提供了用于确定锅炉汽鼓、加热器或其它管道或压力容器中的水位的方法，包括投射第一颜色发光二极管的第一光；投射第二颜色发光二极管的第二光；将所述第一和第二光通过隔热板；将所述第一和第二光通过一包含不同水平面的蒸汽和水的柱；观察在不同垂直水平面投射并通过所述柱的第一和第二光的各个位置；及基于所观察的在所述不同垂直水平面的第一或第二光的位置，确定每一所述不同垂直水平面处水或蒸汽的存在。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及用于准确确定高压锅炉包或其它类似水/蒸汽 装置内的水位的设备。更具体地，本专利技术采用一排垂直排列的、双色、 固态发光二极管(LED)来提供光，其通过一排精密透镜聚焦并通过 或蒸汽或水进行投射并显示在观看屏上。在对应于LED阵列中的每一 LED的水平面处或蒸汽或水的存在将导致清楚的且不会弄错的颜色变 化，该变化可在观看屏上观察到。
技术介绍
在现有技术中，双色光设计和使用于确定蒸汽锅炉中的水位被广 为示范和记载。传统上，白炽光通过有色透镜而作为光源。这些设计 在脆性、效率、功率要求及寿命方面有大量不足。白炽光源使用脆弱 的灯丝在高温下工作。当遭受连续的振动时，该灯丝很容易被损坏并 很容易断裂。此外，灯丝的高工作温度限制了白炽光源的寿命。同样 的白炽光源要求高级别的运行功率且只有很小百分比的功率被转换 为可用光。其余的功率被失去，主要是作为热量失去。现有技术中有许多液位指示器，而本专利技术均优于这些指示器。-美 国专利2， 510, 729描述了一种指示计，其中包含水和蒸汽的垂直的柱 包括多个水平通过柱的孔并允许对出现在对应水平面的柱的内容物 进行可视观察。操作员可观察并确定柱的内容物从水变为蒸汽的水平 面。在美国专利2，024，815和2， 115,889中，示出了使用水、蒸汽和 光的反射和折射特性的指示器。在每种情况下，操作员观察多个量表内的各个量表并能通过观察与对应于从水到蒸汽的变化的水平面相关联的颜色变化而确定水/蒸汽水平面。美国专利2， 115,889的设备 提供了另一可在更远的距离可视地观察量表的装置，更具体地，在远 离量表并位于量表下面的位置。光经白炽光源而提供在每一这些设备 中。美国专利4， 836， 022描述了用在蒸汽锅炉中的双色水位计，并提 供了对提供自光源的光的亮度的改善，且包括了意在减少水位计的维 护频率的优点。光由日光灯提供且颜色经两个平面引入， 一个被涂成 红色，另一个为绿色。水位计增加了红光的亮度以允许其在黑暗的或 紊流的水条件下工作，前述条件使得大多数先前的设备不能工作。另 一优点在于该设备不需要经常清洁。传统上，包含在锅炉内的水中的 杂质会沉积在透镜上并逐步减少有效光传输。该影响可通过增加光亮 度而得以减轻。
技术实现思路
本专利技术提供了测量系统，其组合了固态发光器和相应的观看屏， 其可帮助准确地确定蒸汽锅炉或类似设备中的水位，且能以安全、经 济、及有效率的方式进行确定。在水位计发光器中发光二极管用作光源降低了运营成本，因为大 多数或实质上所有功率均被转换为可见光。此外，LED的额定寿命是 100000小时。LED不受持续振动的影响。LED能够直接产生红光和绿 光，从而消除了对有色玻璃的需要。最后，LED仅要求最小的运行功 率，且固态发光器的使用对于危险环境而言本质上就是安全的。根据本专利技术的一方面，提供了一种用于确定蒸汽/水环境中的水 位的双色开口水位计，蒸汽/水环境如锅炉汽鼓，其包括包含一排 高亮度、窄射束、红/绿发光二极管的电子印刷电路板；电子印刷电 路板安装在电子隔板上；隔板包括多个观看口，所述观看口分别与发 光二极管排成一行，观看口的数量最好实质上等于发光二极管的数 量；用于保护印刷电路板免受外面的外壳处存在的高温的隔热板，其包括多行偏移的槽(offset slot)以减少热量传输；及显示装置， 如观看屏，源自发光二极管的光投射在显示装置上以便由操作员观察o根据本专利技术另一方面，提供了一种用于确定蒸汽/水环境中的水位的双色开口水位计发光器，蒸汽/水环境如锅炉汽鼓，其包括包 含一排高亮度、窄射束、红/绿发光二极管的电子印刷电路板；电子 印刷电路板安装在电子隔板上；隔板包括多个观看口，所述观看口分别与发光二极管排成一行，观看口的数量最好实质上等于发光二极管的数量；用于保护印刷电路板免受外面的外壳处存在的高温的隔热 板，其包括多行偏移的槽以减少热量传输。根据本专利技术的一方面，提供了一种用于确定蒸汽/水环境中的水 位的双色开口水位计，蒸汽/水环境如锅炉汽鼓，其包括包含一排高亮度、窄射束、红/绿发光二极管的电子印刷电路板；电子印刷电路板安装在电子隔板上；包括多个观看口的透镜隔板，每一包含的装 置如平凸型透镜用于聚焦源自发光二极管的光，所述观看口分别与发 光二极管排成一行，观看口的数量最好实质上等于发光二极管的数 量；用于保护印刷电路板免受外面的外壳处存在的高温的隔热板，其 包括多行偏移的槽以减少热量传输；及显示装置，如观看屏，源自发 光二极管的光投射在显示装置上以便由操作员观察。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于确定蒸汽/水环境中的 水位的双色开口水位计发光器，蒸汽/水环境如锅炉汽鼓，其包括 包含一排高亮度、窄射束、红/绿发光二极管的电子印刷电路板；电 子印刷电路板安装在电子隔板上；包括多个观看口的透镜隔板，每一 包含的装置如平凸型透镜用于聚焦源自发光二极管的光，所述观看口 分别与发光二极管排成一行，观看口的数量最好实质上等于发光二极 管的数量；用于保护印刷电路板免受外面的外壳处存在的高温的隔热 板，其包括多行偏移的槽以减少热量传输。本专利技术的另一方面提供了用于确定锅炉蒸汽加热器或类似水/蒸 汽设备中的水位的方法，其包括步骤投射来自一个或多个第一颜色发光二极管的第一光；投射来自一个或多个第二颜色发光二极管的第 二光；将所述第一和第二光通过一包含不同水平面的蒸汽和水的柱而 投射在投射屏上，投射屏相对于所述发光二极管位于所述柱的另一 侧；沿柱的不同垂直水平面观察投射屏上第一和第二光的位置；基于 所观察的投射屏上第一和第二光的位置，确定每一所述不同垂直水平 面处水或蒸汽的存在。附图简要说明图la为传统水位计的立体图，示出了一列观看口。图lb为单个观看口的立体图。图lc为单个观看口的分解立体图。图2a、 2b和2c组成了根据本专利技术一实施例的系统的立体图，其 包括部件从左至右依次为水位显示、水位计、及发光器。 图3a是根据本专利技术一实施例的发光器的分解立体图。 图3b是图3a的发光器完成组装后的立体图。 图3c为根据本专利技术一实施例的电子隔板和透镜隔板的分解立体图。图3d为图3c的透镜隔板的立体图，包括一排透镜，透镜之一呈 现在分解图中。图3e是根据本专利技术一实施例的发光器的外壳的分解立体图。图4a为根据本专利技术一实施例的内显示侧板的立体图。图4b为根据本专利技术一实施例的水位显示装置的分解立体图。图4c为图4b的水位显示装置完成组装后的立体图。图5为根据本专利技术第二实施例的水位显示装置的分解立体图。图6为图5的水位显示装置在完成组装后的立体图。具体实施例方式本专利技术系统包括两个主要构件发光器和水位显示装置。 这两个主要构件与图la中所见的传统水位计22相合。传统水位计22由一连串观看口 3组成，其沿柱2垂直排列，每一观看口包括 由玻璃保护的开口4，光可通过该开口。当安装在开水锅炉或类似设 备上时，水或蒸汽或二者的结合将从锅炉穿过管1并进入柱2。希望 观察柱2的操作员可通过一连串观看口 3凝视，并确定水位计即锅炉 内的水位。如图2a、 2b和2c中所示，发光器14和水位显示装置23通过接 口与水位计22相合，接口形成于发光器的外壳上的钩18和水位计的 柱2上的水位显示装置及螺栓17本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定锅炉汽鼓、加热器或其它管道或压力容器中的水位的方法，包括步骤：　　　　投射来自第一阵列第一颜色发光二极管的第一光；　　　　投射来自第二阵列第二颜色发光二极管的第二光，所述发光二极管安排成使得所述第一光和第二光可被投射在多个不同的位置；　　　　将所述第一和第二光通过隔热板；　　　　将所述第一和第二光通过一包含不同水平面的蒸汽和水的柱从而到达所述柱的相对于所述发光二极管的另一侧，所述隔热板使所述发光二极管隔离于在所述柱处存在的高温；　　　　观察在不同垂直水平面投射并通过所述柱的第一和第二光的各个位置；及　　　　基于所观察的在所述不同垂直水平面的第一或第二光的位置，确定每一所述不同垂直水平面处水或蒸汽的存在。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维卡利克斯，约翰斯潘塞，
申请(专利权)人：福斯尔动力系统公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]