一种测量工业水池水位的设备及方法技术

本发明专利技术公开一种测量工业水池水位的设备及方法，属于水位测量领域。针对现有水位测量误差大且成本高的问题，本发明专利技术提供一种测量工业水池水位的设备，它包括设置在水池内的主水位管和次水位管，主水位管远离水池底部的一端设置有浮塞，浮塞底部设置有正极，主水位管底部设置有负极；次水位管顶部设置有正极，底部设置有负极，两水位管均分别与导线串联成两个独立的电回路，电回路上设置有测量电阻的装置。本发明专利技术通过两个电回路的电阻值比值乘以次水位管的水柱高度直接计算出主水位管的水柱高度，最终得主水位管水位即水池水位，消除了其它变量对水池水位测量的影响，有效保证水位测量的精准度。该测量方法操作简单，无需复杂的设备投入，节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种测量工业水池水位的设备及方法
本专利技术属于水位测量设备领域，更具体地说，涉及一种测量工业水池水位的设备及方法。
技术介绍
目前的工业水池水位监测，通常是采用水池绘制的液位线，经人工观测来判断水位。对于一些需要准确的掌握水池水位的生产工业水池则不适用，需要通过仪器对水位进行测量。比如压力变送器，通过将水的压力转化为水的高度，从而达到测量水位的目的。由于压力变送器并不是直接测量水位，而是通过压力换算成水位，在某些工况或是测量位置下，水的压力值会失真(例如工作状态下输水位管中)，导致测量的水位值也跟着失真，无法准确测量水位的准确值。雷达液位计，可以准确地测量水池水位，但设备对工作环境，和安装位置要求较高。设备容易损毁，且价格昂贵，维护费用较高，不适合在露天环境下的工业水池中使用。针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号CN201610488198.1，公开日为2016年10月26日，该专利公开了一种水位测量装置，包括壳体、测控单元、电阻导轨和浮球；浮球通过滚轮与电阻导轨接触；电阻导轨为槽型结构，内嵌密闭腔体；密闭腔体为软性绝缘材料，内部平行设置第一导电体和第二导电体；第一导电体和第二导电体相对粘贴在密闭腔体内壁上，上端与测控单元连接；滚轮挤压密闭腔体，使得第一导电体和第二导电体在挤压点电导通。该专利的不足之处在于：滚轮挤压密闭腔体，腔体发生形变，滚轮上下移动的摩擦阻力大大增大，浮球随水位变化频繁上下移动时，摩擦阻力会对腔体做功，腔体的温度升高，导电体以及电阻导轨的温度都会升高，导电体的接触电阻改变，电阻导轨的电阻率也发生变化，测量的电阻值失真，无法准确的反映测量的水位。又如中国专利申请号CN201510696310.6，公开日为2016年5月4日，该专利公开了连续测量连续喷墨(CIJ)打印机的槽中的墨水的水位的装置，包括：第一电极对和用于串联连接该电极对的装置，其用于测量在所述槽中的墨水的第一预定高度的阻抗，-第二电极对和用于串联连接该第二电极对的装置，其用于测量在所述槽中的墨水的第二高度的阻抗，该第二高度被包括在所述第一高度和最大水位之间；-用于根据独立于墨水导电性而测量的2个阻抗的电阻分量来计算所述第二高度的装置。该专利的不足之处在于：该专利技术的两组电极对共同设置在测量槽中，未分开设置。由于电流都是优先选取电阻小的电路，所以从第二电极对正极出发的电流会从电阻较小的第一电极对的阴极通过，导致第一电极对电流增大、第二电极对电流减小，测量的电阻分量失真，电阻分量无法与第一高度、第二高度相对应，测量误差较大。另外槽中的墨水是串联接入电路的，在测量电路的阻抗时，不仅电极间的墨水连接在电路中，电极下的墨水也同样形成电阻串联进电路，实际的阻抗并非测量的两电极之间的阻抗。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有水位测量误差大且成本高的问题，本专利技术提供了一种测量工业水池水位的设备及方法。本专利技术所述的测量工业水池水位的设备整体结构简单，无需复杂的设备投入，节约成本，且两个电回路之间彼此独立，互不干扰，减小测量的误差。本专利技术所述的测量方法通过测量主水位管和次水位管的电阻值，再通过主水位管与次水位管电阻值的比值乘以次水位管的水柱高度直接计算出主水位管的水柱高度，继而得到主水位管内水位，消除水池电阻率以及其它变量对水池水位测量的影响，极大提高了测量的准确性。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种测量工业水池水位的设备，包括设置在水池内的主水位管和次水位管，主水位管通过连通支管与水池连通，主水位管远离水池底部的一端设置有浮塞，浮塞底部设置有正极，主水位管底部设置有负极；次水位管通过连通支管与水池连通，次水位管的顶部与底部均呈封闭状态，且顶部设置有正极，底部设置有负极，主水位管和次水位管均分别与导线串联成两个独立的电回路，电回路中设置有测量电回路阻抗的阻抗测量装置。结构简单，易于使用，测量精度高。更进一步的，主水位管所在的电回路中浮塞的上方位置还设置有盘线器，用于补偿浮塞在主水位管内移动时导线的移动距离，盘线器中的导线与浮塞中的正极连接。避免浮塞移动受到导线的限制，保证测量结果的准确性。更进一步的，所述盘线器包括上部和下部，上部为导线存储空间，下部为用于承受上部重力的浮块。更进一步的，导线存储空间呈锥形状。结构简单，导线释放和收集顺畅，不易发生堵塞。更进一步的，两个电回路中均设置有报警装置，报警装置与阻抗测量装置。提醒工作人员及时注意并做出相应的调整，保证了整个测量过程的安全性能。更进一步的，主水位管的内部设置有限制浮塞移动的限位环。知晓水池水位过低，工作人员即可进行相应的调整，提高测量过程的安全性与准确性。更进一步的，所述限位环由绝缘材质制成。减小测量误差。更进一步的，所述连通支管上设置有用于过滤水中杂质的过滤环。避免杂质进入到主水位管和次水位管中。更进一步的，所述过滤环包括与连通支管连接的环形壳体，环形壳体内部设置有过滤网。结构简单，易于安装和更换。一种使用如上述任一项所述的测量工业水池水位的设备的测量方法，包括以下步骤：S1：分别测量出次水位管中的水柱高度L2，浮塞中正极到主水位管顶部的距离L6，主水位管的底部的壁厚L7；S2：根据电阻的计算公式：分别计算出主水位管内电阻值R1和次水位管内电阻值R2；其中，R为电阻值：ρ为电阻率：L为电阻的长度：F为电阻的截面积；S3：根据两个测量电回路中电阻的装置得出两个电回路中的电阻值R4和R5，通过比值法算出主水位管内的水柱高度L1；S4：最终将主水位管内的水柱高度L1、浮塞中正极到主水位管顶部的距离L6和主水位管的底部的壁厚L7这三者相加得到主水位管的水位高度也就是水池的水位高度L。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术将主水位管通过连通支管与水池连通，使其主水位管内水位与水池内水位相同，通过求取主水位管内水位得到水池水位；通过测量次水位管内水柱的固定高度和两个电回路中的电阻值，再经过比值法算出主水位管内的水柱高度，最终求解出主水位管内水位，消除水池电阻率这个变量对水池水位测量的影响，极大提高了测量的准确性；同时主水位管与次水位管在两个独立的电回路中，彼此互不干扰，保证测量的准确性，继而进一步提高了测量结果的精准度；整个设备结构简单，且成本较低，适用于多种不同类型的水池水位测量；(2)本专利技术在浮塞的上方还设置有盘线器，因浮塞随着水池内水位的升降而在主水位管内随之升降，浮塞的移动带动导线的移动，为避免浮塞移动距离过大导线不能满足其移动距离而影响测量结果，盘线器内的导线能够补偿因浮塞移动导线的移动距离，保证浮塞的移动不受到导线的限制，进一步保证测量过程的稳定性和精准性；(3)本专利技术所述的盘线器上部呈锥形状，便于导线在上部的收集和释放，使导线的释放动作顺畅，不易发生堵塞；下部为一浮块，浮块的设置既能够利用其在水中的浮力承托上部重力，又能够保证整个盘线器与浮塞接触，避免浮塞受到盘线器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量工业水池水位的设备，其特征在于：包括设置在水池内的主水位管(10)和次水位管(5)，主水位管(10)通过连通支管(8)与水池连通，主水位管(10)远离水池底部的一端设置有浮塞(3)，浮塞(3)底部设置有正极(4)，主水位管(10)底部设置有负极(7)；次水位管(5)通过连通支管(8)与水池连通，次水位管(5)的顶部与底部均呈封闭状态，且顶部设置有正极(4)，底部设置有负极(7)，主水位管(10)和次水位管(5)均分别与导线串联成两个独立的电回路，电回路中设置有测量电回路阻抗的阻抗测量装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种测量工业水池水位的设备，其特征在于：包括设置在水池内的主水位管(10)和次水位管(5)，主水位管(10)通过连通支管(8)与水池连通，主水位管(10)远离水池底部的一端设置有浮塞(3)，浮塞(3)底部设置有正极(4)，主水位管(10)底部设置有负极(7)；次水位管(5)通过连通支管(8)与水池连通，次水位管(5)的顶部与底部均呈封闭状态，且顶部设置有正极(4)，底部设置有负极(7)，主水位管(10)和次水位管(5)均分别与导线串联成两个独立的电回路，电回路中设置有测量电回路阻抗的阻抗测量装置。


2.根据权利要求1所述的一种测量工业水池水位的设备，其特征在于：主水位管(10)所在的电回路中浮塞(3)的上方位置还设置有盘线器(2)，用于补偿浮塞(3)在主水位管(10)内移动时导线的移动距离，盘线器(2)中的导线与浮塞(3)中的正极(4)连接。


3.根据权利要求2所述的一种测量工业水池水位的设备，其特征在于：所述盘线器(2)包括上部和下部，上部为导线存储空间，下部为用于承受上部重力的浮块(22)。


4.根据权利要求3所述的一种测量工业水池水位的设备，其特征在于：导线存储空间呈锥形状。


5.根据权利要求1所述的一种测量工业水池水位的设备，其特征在于：两个电回路中均设置有报警装置，报警装置与阻抗测量装置电连接。


6.根据权利要求1所述的一种测量工业水池水位的...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘文文，费书文，朱兴华，侯玉伟，李洪，王海鹏，周庆子，
申请(专利权)人：马钢集团设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34