一种气压传感液位计及其测量方法技术

本发明专利技术公开了液位计技术领域的—种气压传感液位计及其测量方法，包括液位计本体，所述液位计本体顶部固定安装有显示屏，所述液位计本体外侧固定连接有连接法兰，标定步骤中可以选择任意液位进行标定,但是为了方便标定操作,规定标定液位，(当然也可以用其它的值.标定标准水深选取较大的值是可以扩大测量范围的,不过在标定操作上会遇到许多困难，一般地最小的测压元件，可以很好地满足通用条件)，液位计采用静压测量原理，当液位变送器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力的同时，通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的Po。以抵消传感器背面的Po。以抵消传感器背面的Po。

【技术实现步骤摘要】
一种气压传感液位计及其测量方法


[0001]本专利技术涉及液位计
，具体为一种气压传感液位计及其测量方法。

技术介绍

[0002]压力式液位计是一种测量液位的压力传感器，包括静压液位计、液位变送器、液位传感器、水位传感器、压力变送器等，是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号。压力式液位计适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。精巧的结构，简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。
[0003]用一个充满液体的膜腔测压,使测压室和被测液体分开,测压测的是膜腔的压强,这就要求膜腔内的液体热膨胀系数很小,膜自身不能产生张力或张力可知,而且测压室必须和膜腔在同一高度,如果测压室高于或低于膜腔,充填液体会产生静压,造成测量偏差,因此这类传感器必须和测压室做成一体,其引出部分为信号电缆,在复杂的工作环境下,传感器的稳定性不高﹐影响测量的精度，等压皮膜式:包括传感器和其上的引出线及与传感器相连接的通气管和法兰盘,传感器结构是一长方形腔体,有相互连接的传感器外壳、主夹板﹑副夹板,传感器两侧感压面通过主夹板﹑副夹板分别感受被测液面上方气压和液态介质内被测液位点处的压力，当被测介质的压力分别通入传感器高低压室的感压面时,两侧的感压面产生不相等的位移,其位移和压差成正比,通过传感器上引出线输出测量的压力信号,该方式对密封性能提出了很高的要求,受温度变化的影响也很大，为此，我们提出一种气压传感液位计及其测量方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种气压传感液位计及其测量方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种气压传感液位计及其测量方法，包括液位计本体，所述液位计本体顶部固定安装有显示屏，所述液位计本体外侧固定连接有连接法兰；
[0006]所述气压传感液位计进行测量的方法包括如下的步骤:
[0007]步骤一、设置气压传感液位计的系统参数:将测压空气管的截面积S和测压空气管容积Vo的数值输入数据存储模块内存储；
[0008]步骤二、标定步骤:先选定没入深度分别为H1和H2的高液位点和低液位点,测量H1和H2的数值,然后将所述的测压空气管的下端先后对准该高液位点和低液位点,然后通过测压模块测量测压空气管处于该两个位置时所对应的管内气体压强P1和P2,然后通过第一标定模块和第二标定模块将H1、P1 和H2、P2的数值输入数据存储模块内存储；
[0009]步骤三、(c)通过计算模块建立液位求取方程:根据理想气体的状态方程；PV＝＝
nRT及测压空气管的参数特性,得到测压空气管内的空气压强和液位深度的方程式:Po.Vo＝Pi.Vi＝(Po+Pi).Vi(1)其中,Po为标准大气压强,以 mmHzo计；VO为测压空气管原始容积，以mmHzo计，Pi为测压状态时测压空气管内的气压绝对压强变量，以mmHgo计，pi为测压状态时测压空气管内的气压相对压强变量，以mmHzo计，Vi为测压状态时测压管内气体体积变量,以 mm3计；根据测压空气管的特性,有V＝Vo
‑
AH.S＝Vo
‑
(H
‑
Pi).S(2)其中，
△
H 为进入测压管内的水深变量,以mmHzo计，S为测压空气管的截面积，以mm2 计，Hi为测压空气管的没入深度变量,以mm计；将
⑵
)式带入(1)式,得Po. Vo＝Pi.Vi＝(Po+P).[Vo
‑
(Hi
‑
Pi).S)]化简得关于测压空气管的没入深度变量Hi的方程式:Hi＝p_pV.(3)(Pe+p)s计算模块将步骤(b)中的高液位点和低液位点所对应的管内气体压强P1和P2的数值及没入深度H1和H2的数值带入公式(3),求得VO和PO的值Vc和Pc；将VO和P0的代入(3)式,可得:H＝P+ P V/(p+P)S(4)
[0010]步骤四、液位测量步骤:将所述的测压空气管的底端接触所述的容器的底面,通过测压模块测量测压空气管内的管内气体压强pi数值,再通过计算模块将pi数值输入公式(4)计算出Hi值,该Hi值就是容器内被测液体的液位高度。
[0011]优选的，所述测压空气管外面套设有套管,所述的套管的下端靠近所述的测压空气管的下端,所述的套管的上端伸出被测液体的液面。
[0012]优选的，所述连接法兰上均匀开设有多个螺纹孔。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：标定步骤中可以选择任意液位进行标定,但是为了方便标定操作,规定标定液位H＝1000mmH0,Hg＝500mmHz0， (当然也可以用其它的值.标定标准水深选取较大的值是可以扩大测量范围的, 不过在标定操作上会遇到许多困难，一般地最小的测压元件为10kPa，选用 h＝1000mm可以很好地满足通用条件)，液位计采用静压测量原理，当液位变送器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力的同时，通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的Po，使传感器测得压力为:p.g.H，通过测取压力P，可以得到液位深度，其公式为:P＝p.g.H+Po式中:P:变送器迎液面所受压力；p:被测液体密度；g:当地重力加速度；Po:液面上大气压；H ︰变送器投入液体的深度，稳定性好，满度、零位长期稳定性可达0.1％FS/ 年。在补偿温度0～7℃范围内，温度飘移低于0.1％FS，在整个允许工作温度范围内低于0.3％FS，具有反向保护、限流保护电路，在安装时正负极接反不会损坏变送器，异常时送器会自动限流在35MA以内，固态结构，无可动部件，高可靠性，使用寿命长，安装方便、结构简单、经济耐用。
附图说明
[0014]图1为本专利技术结构俯视图。
[0015]图中：1、液位计本体；2、连接法兰；3、显示屏。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]请参阅图1，本专利技术提供如下技术方案：一种气压传感液位计及其测量方法，包括液位计本体1，液位计本体1顶部固定安装有显示屏3，液位计本体 1外侧固定连接有连接法兰2；
[0018]气压传感液位计进行测量的方法包括如下的步骤:
[0019]步骤一、设置气压传感液位计的系统参数:将测压空气管的截面积S和测压空气管容积Vo的数值输入数据存储模块内存储；
[0020]步骤二、标定步骤:先选定没入深度分别为H1和H2的高液位点和低液位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气压传感液位计及其测量方法，包括液位计本体(1)，其特征在于：所述液位计本体(1)顶部固定安装有显示屏(3)，所述液位计本体(1)外侧固定连接有连接法兰(2)；所述气压传感液位计进行测量的方法包括如下的步骤:步骤一、设置气压传感液位计的系统参数:将测压空气管的截面积S和测压空气管容积Vo的数值输入数据存储模块内存储；步骤二、标定步骤:先选定没入深度分别为H1和H2的高液位点和低液位点,测量H1和H2的数值,然后将所述的测压空气管的下端先后对准该高液位点和低液位点,然后通过测压模块测量测压空气管处于该两个位置时所对应的管内气体压强P1和P2,然后通过第一标定模块和第二标定模块将H1、P1和H2、P2的数值输入数据存储模块内存储；步骤三、(c)通过计算模块建立液位求取方程:根据理想气体的状态方程；PV＝＝nRT及测压空气管的参数特性,得到测压空气管内的空气压强和液位深度的方程式:Po.Vo＝Pi.Vi＝(Po+Pi).Vi(1)其中,Po为标准大气压强,以mmHzo计；VO为测压空气管原始容积，以mmHzo计，Pi为测压状态时测压空气管内的气压绝对压强变量，以mmHgo计，pi为测压状态时测压空气管内的气压相对压强变量，以mmHzo计，Vi为测压状态时测压管内气体体积变量,以mm3计；根据测压空气管的特性,有V＝Vo
‑
AH.S＝Vo
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宁明，
申请(专利权)人：深圳市高科兴机电有限公司，
类型：发明
国别省市：