一种介质自适应液位测量装置和液位测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种介质自适应液位测量装置和液位测量方法，属于传感测试技术领域，包括第一液位传感器、第二液位传感器和支撑梁，第一液位传感器连接支撑梁，第二液位传感器连接支撑梁；第一液位传感器与第二液位传感器的连线为第一线段，第一线段所在直线为第一直线，支撑梁长度方向所在直线为第二直线，第一直线与第二直线垂直，第二直线与第一线段的中点相交；支撑梁上设置应变检测装置；本申请采集第一液位传感器和第二液位传感器感压面的压力和受压面积数据，通过应变检测装置采集支撑梁的应变量，结合传感器感压面的压力和受压面积数据计算液位高度信息，可有效排除介质种类和介质密度等因素导致的液位检测高度误差问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种介质自适应液位测量装置和液位测量方法


[0001]本专利技术属于传感测试
，具体涉及一种介质自适应液位测量装置和液位测量方法。

技术介绍

[0002]现有的液位传感器主要为浮球式、磁浮式、电容式等形式。浮子式（浮球式等）的液位传感器由于有活动部件的存在，在污油舱等环境下使用时容易出现油污阻塞等现象，而且使用寿命也存在限制；磁浮式、电容式等形式的液位传感器虽然具有较好的测量精度，但是成本较高，需要较大的安装空间，并且对使用环境的要求较为苛刻，过多的振动和摇摆都会影响其测量稳定性。
[0003]同时，由于各个舱室的环境以及内容介质不同，需要对传感器分别标定，对于舱室较多的情况，标定工作繁杂且容易出错，并且在后续的长期测量过程中会持续产生误差。
[0004]另外，在实际工作情况下，舱室内气压、温度变化较大，过程中介质的温度也会不断发生变化，而这部分因素引入的误差往往被忽略，对实际的测量造成不准确的情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术开发了一种介质自适应液位测量装置和液位测量方法，可以解决上述技术问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种介质自适应液位测量装置，包括第一液位传感器、第二液位传感器和支撑梁，所述第一液位传感器连接支撑梁，所述第二液位传感器连接支撑梁；所述第一液位传感器与所述第二液位传感器的连线为第一线段，所述第一线段所在直线为第一直线，所述支撑梁长度方向所在直线为第二直线，所述第一直线与所述第二直线垂直，所述第二直线与所述第一线段的中点相交；所述支撑梁上设置应变检测装置，用于采集支撑梁的应力，基于应力校准液位高度信息。
[0007]在一些实施例中，还包括壳体，所述壳体密封设置，使得所述壳体内部形成密闭的背压腔室，所述壳体上开设有第一接口和第二接口，所述第一接口和所述第二接口接通背压腔室；所述支撑梁连接所述壳体；所述第一液位传感器密闭连接所述第一接口，所述第二液位传感器密闭连接所述第二接口。
[0008]在一些实施例中，所述背压腔室内的背压大小为一个大气压。
[0009]在一些实施例中，垂直于所述第二直线，所述支撑梁的截面为正方形，所述支撑梁的外表面包括第一平面和第二平面；所述第一平面与所述第二平面平行，所述第一直线与所述第一平面和所述第二平面垂直；
所述应变检测装置包括第一应变检测电路，所述第一应变检测电路设置于所述第一平面和所述第二平面。
[0010]在一些实施例中，所述第一应变检测电路包括第一应变片、第二应变片、第三应变片和第四应变片，所述第一应变片和所述第三应变片位于所述第一平面，所述第二应变片和所述第四应变片位于所述第二平面；所述第一应变片、所述第二应变片、所述第三应变片和所述第四应变片长度方向所在直线均垂直于所述第二直线；沿所述第一应变片和所述第二应变片长度方向，所述第一应变片的中轴线和所述第二应变片的中轴线位于同一平面，为第一应变平面；沿所述第三应变片和所述第四应变片长度方向，所述第三应变片的中轴线和所述第四应变片的中轴线位于同一平面，为第二应变平面；所述第一应变平面与第二直线垂直，所述第二应变平面与所述第二直线垂直。
[0011]在一些实施例中，所述第一应变片、所述第二应变片、所述第三应变片和所述第四应变片组成第一惠斯登全桥电路。
[0012]在一些实施例中，所述支撑梁上开设有第一腰孔，所述第一腰孔为通孔，所述第一腰孔深度方向所在直线为第三直线，所述第三直线与所述第一平面和所述第二平面平行；垂直于所述第三直线，所述第一腰孔的截面轮廓包括对称设置的第二优弧和第一优弧，所述第二优弧和所述第一优弧的开口相对设置，所述第二优弧和所述第一优弧的圆心的连线与第二直线共线；所述第一平面中，距离所述第二优弧最近的点连成的线上覆设所述第一应变片，距离所述第一优弧最近的点连成的线上覆设所述第三应变片；所述第二平面中，距离所述第二优弧最近的点连成的线上覆设所述第二应变片，距离所述第一优弧最近的点连成的线上覆设所述第四应变片。
[0013]在一些实施例中，所述支撑梁的外表面还包括第三平面和第四平面；所述第三平面与所述第四平面平行，所述第一直线与所述第三平面和所述第四平面平行；所述应变检测装置包括第二应变检测电路，所述第二应变检测电路设置于所述第三平面和所述第四平面。
[0014]在一些实施例中，所述第二应变检测电路包括第五应变片、第六应变片、第七应变片和第八应变片，所述第五应变片和所述第七应变片位于所述第三平面，所述第六应变片和所述第八应变片位于所述第四平面；所述第五应变片、所述第六应变片、所述第七应变片和所述第八应变片长度方向所在直线均垂直于所述第二直线；沿所述第五应变片和所述第六应变片长度方向，所述第五应变片的中轴线和所述第六应变片的中轴线位于同一平面，为第三应变平面；沿所述第七应变片和所述第八应变片长度方向，所述第七应变片的中轴线和所述第八应变片的中轴线位于同一平面，为第四应变平面；所述第三应变平面与第二直线垂直，所述第四应变平面与所述第二直线垂直。
[0015]在一些实施例中，所述第五应变片、所述第六应变片、所述第七应变片和所述第八
应变片组成第二惠斯登全桥电路。
[0016]在一些实施例中，所述支撑梁上开设有第二腰孔，所述第二腰孔为通孔，所述第二腰孔深度方向所在直线为第四直线，所述第四直线与所述第三平面和所述第四平面平行；垂直于所述第四直线，所述第二腰孔的截面轮廓包括对称设置的第四优弧和第三优弧，所述第四优弧和所述第三优弧的开口相对设置，所述第四优弧和所述第三优弧的圆心的连线与第二直线共线；所述第三平面中，距离所述第四优弧最近的点连成的线上覆设第五应变片，距离所述第三优弧最近的点连成的线上覆设第七应变片；所述第四平面中，距离所述第四优弧最近的点连成的线上覆设第六应变片，距离所述第三优弧最近的点连成的线上覆设第八应变片。
[0017]在一些实施例中，所述壳体上设置第一稳流栅格和第二稳流栅格，所述第一液位传感器位于所述第一稳流栅格中，所述第二液位传感器位于所述第二稳流栅格中；所述第一稳流栅格和第二稳流栅格呈水平设计。
[0018]在一些实施例中，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体结构相同，所述第一壳体和所述第二壳体之间通过紧固件连接，所述支撑梁与所述第一壳体的侧面连接。
[0019]第二方面，本申请的提供一种根据第一方面中任一项所述的介质自适应液位测量装置的液位测量方法，包括如下步骤：介质自适应液位测量装置设置于待测介质的测量基点处，所述第一线段竖直设置；基于应变检测装置获取介质自适应液位测量装置在介质中所受的应力数据；在待测介质中：获取第一液位传感器的感压面所受的压力数据和受压面积数据，以及第二液位传感器的感压面所受的压力数据和受压面积数据；基于介质自适应液位测量装置在介质中所受的应力数据、第一液位传感器的感压面在介质中所受的压力数据和受压面积数据，求解第一液位传感器距离液面的高度：其中，为第一液位传感器距离液面的高度；为第一液位传感器的感压面在介质中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种介质自适应液位测量装置，其特征在于：包括第一液位传感器、第二液位传感器和支撑梁(200)，所述第一液位传感器连接所述支撑梁(200)，所述第二液位传感器连接所述支撑梁(200)；所述第一液位传感器与所述第二液位传感器的连线为第一线段(a)，所述第一线段(a)所在直线为第一直线(b)，所述支撑梁(200)长度方向所在直线为第二直线(c)，所述第一直线(b)与所述第二直线(c)垂直，所述第二直线(c)与所述第一线段(a)的中点相交；所述支撑梁(200)上设置应变检测装置，用于采集支撑梁(200)的应力，基于应力校准液位高度信息。2.根据权利要求1所述的介质自适应液位测量装置，其特征在于：还包括壳体(300)，所述壳体(300)密封设置，使得所述壳体(300)内部形成密闭的背压腔室，所述壳体(300)上开设有第一接口(310)和第二接口(320)，所述第一接口(310)和所述第二接口(320)接通背压腔室；所述支撑梁(200)连接所述壳体(300)；所述第一液位传感器密闭连接所述第一接口(310)，所述第二液位传感器密闭连接所述第二接口(320)。3.根据权利要求2所述的介质自适应液位测量装置，其特征在于：所述背压腔室内的背压大小为一个大气压。4.根据权利要求1所述的介质自适应液位测量装置，其特征在于：垂直于所述第二直线(c)，所述支撑梁(200)的截面为正方形，所述支撑梁(200)的外表面包括第一平面(A)和第二平面(B)；所述第一平面(A)与所述第二平面(B)平行，所述第一直线(b)与所述第一平面(A)和所述第二平面(B)垂直；所述应变检测装置包括第一应变检测电路(210)，所述第一应变检测电路(210)设置于所述第一平面(A)和所述第二平面(B)。5.根据权利要求4所述的介质自适应液位测量装置，其特征在于：所述第一应变检测电路(210)包括第一应变片(211)、第二应变片(212)、第三应变片(213)和第四应变片(214)，所述第一应变片(211)和所述第三应变片(213)位于所述第一平面(A)，所述第二应变片(212)和所述第四应变片(214)位于所述第二平面(B)；所述第一应变片(211)、所述第二应变片(212)、所述第三应变片(213)和所述第四应变片(214)长度方向所在直线均垂直于所述第二直线(c)；沿所述第一应变片(211)和所述第二应变片(212)长度方向，所述第一应变片(211)的中轴线和所述第二应变片(212)的中轴线位于同一平面，为第一应变平面；沿所述第三应变片(213)和所述第四应变片(214)长度方向，所述第三应变片(213)的中轴线和所述第四应变片(214)的中轴线位于同一平面，为第二应变平面；所述第一应变平面与第二直线(c)垂直，所述第二应变平面与所述第二直线(c)垂直。6.根据权利要求5所述的介质自适应液位测量装置，其特征在于：所述第一应变片(211)、所述第二应变片(212)、所述第三应变片(213)和所述第四应变片(214)组成第一惠斯登全桥电路。7.根据权利要求6所述的介质自适应液位测量装置，其特征在于：
所述支撑梁(200)上开设有第一腰孔(230)，所述第一腰孔(230)为通孔，所述第一腰孔(230)深度方向所在直线为第三直线(d)，所述第三直线(d)与所述第一平面(A)和所述第二平面(B)平行；垂直于所述第三直线(d)，所述第一腰孔(230)的截面轮廓包括对称设置的第二优弧(232)和第一优弧(231)，所述第二优弧(232)和所述第一优弧(231)的开口相对设置，所述第二优弧(232)和所述第一优弧(231)的圆心的连线与第二直线(c)共线；所述第一平面(A)中，距离所述第二优弧(232)最近的点连成的线上覆设所述第一应变片(211)，距离所述第一优弧(231)最近的点连成的线上覆设所述第三应变片(213)；所述第二平面(B)中，距离所述第二优弧(232)最近的点连成的线上覆设所述第二应变片(212)，距离所述第一优弧(231)最近的点连成的线上覆设所述第四应变片(214)。8.根据权利要求7所述的介质自适应液位测量装置，其特征在于：所述支撑梁(200)的外表面还包括第三平面(C)和第四平面(D)；所述第三平面(C)与所述第四平面(D)平行，所述第一直线(b)与所述第三平面(C)和所述第四平面(D)平行；所述应变检测装置包括第二应变检测电路(220)，所述第二应变检测电路(22...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐中天，许林，郭晶，李婧，张吉山，汪宇，缪伟，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：