液位变送器制造技术

本实用新型专利技术涉及的液位测量的液位变送器，为实现该测量装置能够在高温、高压、压力瞬间变化、有机、无机及强腐蚀性液体介质等恶劣的工作环境下正常工作，本变送器的传感探头采用了水平刚性杆结构，在探入容器内的自由端悬垂一体积均匀的悬桶。该液位变送器具有适用范围广，测量准确，结构简单，安装方便的特点。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术技术涉及的是检测液态介质在容器中的液位的测量装置。测量容器内液体介质的液位高度的方法多种多样，其基本类型有投入式、法兰式、浮子式及非接触式。由于容器内的状态是较复杂的，而这些不同形式的传感探头所适应的工作条件又各有限制。投入式、法兰式，一般难以适应工作温度超过100℃、压力变化及强腐性液体的工作环境；浮子式液位变送器又因存在机械结构组成复杂和运行部件较多，有易出现故障、体积大、量程范围窄的缺点，使用受到限制；非接触式对温度和容器压力范围也有较严格要求。综上所述，目前还没有一种液位变送器能够在高温、高压、强酸强碱的腐蚀性液体介质及容器内压力瞬间变化的恶劣工作环境中正常运行，影响了此类行业的自动化控制。本技术的专利技术目的在于提供一种既使在上述恶劣的工作环境中也能够实现准确地液位测量的液位变送器。本技术设计的液位变送器包括有传感探头和变送电路，该变送器的主要技术特点是传感探头为在容器上法兰水平设置一刚性杆，刚性杆位于容器内的自由端自由悬垂一体积均匀的悬桶，悬桶底面与容器有一与额定液位相比无穷小的微小距离。在上述技术方案中，其变送电路是由差动变压器、整流电路、跟随器、差动放大器和信号放大器及电压电流转换器组成，差动变压器的铁芯自由悬垂于刚性杆的另一自由端，由差动变压器感应其位移信号，将其转换成电信号实现液位的测量。根据帕斯卡定理“密闭容器中的压力向各个方向传递并处处相等”，推理可知悬桶对刚性杆的拉力与容器内的压力无关。则由浮力定律，刚性杆所受悬桶拉力T为T=G-S底面·h·ρ(G-为悬桶重量，S底面-体积均匀悬桶的底面积，h-为液面高度，ρ-为液体比重)，在刚性杆拉力变化的同时，刚性杆的挠度也在变化，由材料力学可知 其中为刚性杆所受拉力，L为刚性杆长度，E为材料弹性模量，I为刚性杆的惯性矩，因L、E、I均为常量，则函数δb(T)及推导的函数δb(h)均为线性函数，因此只要将刚性杆端的位移变化信号转换为电信号，即可达到测量液位的目的。由上可知，本技术所提供的液位变送器不仅结构组成简单，安装方便，而且能够广泛适于600℃以下的工作温度范围、各种压力变化及开口、密封容器中的液位测量，不受容器内压力瞬间变化的影响，可以测量各种有机、无机及强腐蚀性液态介质的液位，测量准确。以下将结合附图详细说明本技术的
技术实现思路
。附图说明图1为本液位变送器的安装结构示意图图2为本液位变送器中的刚性杆纵向剖视结构示意图图3为刚性杆的受力原理图图4为变送电路的电路原理图。本液位变送器包括有传感探头和变送电路两部分。如图所示，其传感探头为一刚性杆悬臂1，通过法兰4水平安装并探进被检测容器3中，变送电路5也由法兰4连接安装于容器3上。在本实施例中，刚性杆悬臂1是与法兰4为一体的空心杆，以探入容器3内的堵端为支撑点，沿空心杆的中心轴线设置一刚性杆11，堵端悬挂一均匀的圆柱形悬桶2，该悬桶2底面与容器3底面有一可乎略不计的距离δ。如图4所示，变送电路包括有差动变压器B，其两组次级输出端分别经桥式整流、跟随器、差动放大器、信号放大器和电压电流转换电路组成，然后由该电信号实现液位信号的检测，差动变压器B的铁芯6自由悬垂于刚性杆11的另一自由端，由差动变压器B实现铁芯位移的电信号转换。在电压电流转换电路与差动放大器之间设置有非线性补偿反馈电路，实现非线性校正，产生与输入电压成线性关系的4～20mA的标准测量信号。权利要求1.一种包括有传感探头和变送电路两部分的液位变送器，其特征在于传感探头为在容器(3)上法兰(4)水平设置一刚性杆(11)，刚性杆(11)探入容器(3)内的自由端自由悬垂一体积均匀的悬桶(2)，悬桶(2)底面与容器(3)有一与额定液位相比无穷小的微小距离。2.根据权利要求1所述的液位变送器，其特征在于传感探头为一与法兰(4)一体的空心的刚性杆悬臂(1)，以探入容器(3)内的堵端为支撑点，沿该空心杆的中心轴线设置一刚性杆(11)，堵端悬挂一体积均匀的悬桶(2)。3.根据权利要求1或2所述的液位变送器，其特征在于变送电路是由差动变压器(B)、整流电路、跟随器、差动放大器和信号放大器及电压电流转换电路组成，差动变压器(B)的铁芯(6)自由悬垂于刚性杆(11)的另一端，实现位移信号——电信号的转换。专利摘要本技术涉及的液位测量的液位变送器,为实现该测量装置能够在高温、高压、压力瞬间变化、有机、无机及强腐蚀性液体介质等恶劣的工作环境下正常工作,本变送器的传感探头采用了水平刚性杆结构,在探入容器内的自由端悬垂一体积均匀的悬桶。该液位变送器具有适用范围广,测量准确,结构简单,安装方便的特点。文档编号G01F23/22GK2327999SQ9823762公开日1999年7月7日 申请日期1998年5月13日 优先权日1998年5月13日专利技术者李志强 申请人:李志强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括有传感探头和变送电路两部分的液位变送器，其特征在于传感探头为在容器（３）上法兰（４）水平设置一刚性杆（１１），刚性杆（１１）探入容器（３）内的自由端自由悬垂一体积均匀的悬桶（２），悬桶（２）底面与容器（３）有一与额定液位相比无穷小的微小距离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，
申请(专利权)人：李志强，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]