一种液面高度检测方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及的是一种全新的液面高度检测方法及其装置，尤其是用振动频率或周期确定液面高度的方法及装置。本发明专利技术所述的方法是利用不与液面接触的激振器的振动频率ω与被测液面高度ｈ的函数关系测定液面高度。本发明专利技术中提出的振动液位计由内管、外管以及安装在内、外管之间的激振器和传感器组成。该装置结构简单、测量精度高、可靠性强、工作响应快，且可以应用在许多测量仪表中。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种液面高度检测方法及其装置，尤其是用振动频率或周期确定液面高度的方法及装置。现有的液位检测方法主要有以下几类1.利用透明玻璃管直接观察液面位置;2.利用浮子间接确定液面位置;3.根据底部压力计算液面高度;4.利用超声技术，根据声波行程确定液面高度。这些检测方法或是受容器及安装条件的限制，检测精度不高，或是需要将传感器与液面直接接触，在很多情况下无法采用，或是仪表结构相对复杂，可靠性差。而所有这些液位检测方法有一个共同的不足是都不适用于需要实时监控的非稳定系统中。本专利技术针对上述不足，提出了一种用振动原理测定液面高度的方法，并利用此方法设计了一种结构简单，测量精度高，且可以在任何条件下使用的实时监控的液位计。本专利技术的技术解决方案是利用不与液面接触的激振器的振动频率或周期T确定被测液面高度h，h与ω1的关系为h＝Kf(ω)，其中k、为条件系数。根据上述原理本专利技术提供了一种振动液位计，其特征是液位计由内管(1)、外管(2)以及安装在内、外管之间的激振器(3)和传感器(4)组成。激振器(3)和传感器(4)的环形线圈(31)、(41)部分固联在内管(1)的外壁上，激振器(3)和传感器(4)的环形磁钢(32)、(42)固定在外管(2)的内壁上。本专利技术与现有技术相比其优点与积极效果在于(1)本专利技术中提出的利用振动原理测量液面高度的方法，是这一领域中的首创专利技术，它为人们提供了一种全新的思维方法及技术解决方案。(2)本专利技术提供的振动液位器测量准确，其精度可达0.1%以上。(3)振动液位器中的传感器、激振器与液体不接触，因此可用于检测具有高度腐蚀或毒性很大的介质，介质温度范围可在-20℃到100℃之间。(4)不存在象超声测量仪中发生的器件老化问题，因此可长期可靠工作。(5)工作响应快，可在小于0.1秒的时间内准确捕捉液面高度，因此能可靠地用在需要实时监控系统中或很不稳定的场合。(6)本专利技术测量装置，可以使用在其它许多测量仪表之中。并作为核心部件，如排污流量计。 附图说明图1本专利技术的逻辑框2本专利技术检测装置的结构图其中1-内管;2-外管;3-激振器;31-线圈;32-环形磁钢;4-传感器;41-线圈;42-环形磁钢实施例内管(1)为均匀薄壁圆管，视具体情况可用金属也可用玻璃或塑料材料制作。外管(2)用于保护内管(1)。激振器和传感器均由环形磁钢、线圈组成，均为常规元件。线圈31、41可以使用托架，也可使用焊接，螺栓连接等方式固定在内管(1)上。工作时，直立的内管(1)以其最小的固有频率作谐振。液面高度h与频率ω之间，有如下的关系 hL=f(L2ωEJmo,mmo,MMO,MOLmo)]]>式中L是内管(1)的长度，EJ和m0，是内管(1)的抗弯刚度和线密度，m0是液体占有部分内管的有效线密度，M0和M分别是装在内管上的激振器和传感器部件的质量。权利要求1.一种液面高度检测方法，其特征是利用不与液面接触的激振器的振动频率ω或周期T确定被测液面高度h，h与ω的关系为h=KF(ω)，其中k、为条件系数。2.一种根据权利要求1所述方法制造的液面检测装置，其特征是该装置由内管(1)、外管(2)以及安装在内、外管之间的激振器(3)和传感器(4)组成。3.如权利要求2所述的液面检测装置，其特征是激振器(3)和传感器(4)的环形线圈(31)、(41)部分固联在内管(1)的外壁上，激振器(3)和传感器(4)的环形磁钢(32)、(42)固定在外管(2)的内壁上。4.如权利要求2或3所述的液面检测装置，其特征是直立的内管(1)为均匀薄壁内管，以其最小的固有频率作谐振。5.如权利要求4所述的液面检测装置，其特征是被测液面高度h＝KF(ω)，其中K为内管(1)的长度，内管(1)的刚度、线密度，激振器和传感器的质量有关的系数。具体函数关系为hL=f(L2ωEJmo,mmo,MMO,MOLmo)]]>全文摘要本专利技术涉及的是一种全新的液面高度检测方法及其装置，尤其是用振动频率或周期确定液面高度的方法及装置。本专利技术所述的方法是利用不与液面接触的激振器的振动频率ω与被测液面高度h的函数关系测定液面高度。本专利技术中提出的振动液位计由内管、外管以及安装在内、外管之间的激振器和传感器组成。该装置结构简单、测量精度高、可靠性强、工作响应快，且可以应用在许多测量仪表中。文档编号G01F23/22GK1083210SQ9310396公开日1994年3月2日 申请日期1993年4月1日 优先权日1993年4月1日专利技术者沈钧涛 申请人:北京大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液面高度检测方法，其特征是利用不与液面接触的激振器的振动频率ω或周期Ｔ确定被测液面高度ｈ，ｈ与ω的关系为ｈ＝ＫＦ（ω），其中ｋ、为条件系数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈钧涛，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]