软体罐液位测量仪及其测量方法技术

软体罐液位测量仪及其测量方法，涉及一种液位测量技术。提供一种不仅具有测量简单、精度高、成本低、安装方便等特点，而且可满足野外、防爆场所、低温等恶劣环境要求的软体罐液位测量仪及其测量方法。设有储液装置、压力传感器、高度测量竿、三通和液位显示仪；所述储液装置设于软体罐体顶部，在储液装置中预存储有指示液体，压力传感器和高度测量竿放置在地面上，储液装置、压力传感器和高度测量竿三者通过三通实现互联，储液装置通过第1软管和第1阀门与三通的一出口连接，压力传感器通过第2软管和第2阀门与三通的第二出口连接，高度测量竿通过第3软管和第3阀门与三通的第三出口连接；压力传感器的输出信号端与液位显示仪电连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液位测量技术，特别是涉及一种对软体罐的液位进行非接触式测量的仪表及方法。
技术介绍
软体罐是一种柔性、可折叠的容器，运输、贮存体积小，展开、撤收快速，主要用于临时储存油、水、化学试剂等液态介质，在地方和部队有广泛的应用。根据软体罐所用材料的强度和储存液态介质的不同，每个软体罐都有一个最大容量或最大液位高度，当超过最大容量或最大液位高度时，可能会引起软体罐的破裂，导致储存的液态介质外溢，造成危险。因此，监测罐内液体的体积或液位就非常必要。但是，软体罐由于其独特的柔性，罐体尺寸随着储存液体的多少而发生变化，对罐内液体的体积或液位的测量不能采用常规钢质罐的方式。现有的有关对软体油罐内液体液位的测量方法主要分为五种(1)拉绳法，将绳子拉伸到罐体顶部，并与罐体顶部相切，然后在罐体两侧安装标尺，通过标尺直接读取到罐体内液位的高度，通过计算可知罐内液体的体积；该方法的优点是简便、成本低，缺点是如果罐体过大，测量的误差大。(2)流量计法，通过对软体罐安装双向流量计，分别计量流进软体罐和流出软体罐的流量，从而确定罐内液体的体积；由于软体罐顶部有排气孔，对于易挥发液体容量的测量存在一定的不确定性。(3)激光测量法，通过激光对置于罐顶的光靶反射确定光入射角度，然后根据激光安装的基准高度可计算出软体罐内的液位；该方法所需仪器设备费用昂贵。(4)悬锤法，例如中国专利CN 100547363C公开一种软体罐液位测量仪及测量方法，通过测量软体罐罐体顶部与罐体底部之间的高度变化来反映存储在软体罐中介质液位的高度值。在软体罐顶部安装软体罐液位测量仪，该测量仪由可伸缩式拉绳机构、传动机构、角度传感器、重锤和壳体构成，可伸缩式拉绳机构的拉绳下端连接重锤，可伸缩式拉绳机构通过传动机构与角度传感器连接。测量时将拉绳和重锤伸进软体罐内，重锤垂至罐底； 随着软体罐内液位的变化，罐体顶部与罐体底部之间的高度产生变化，角度传感器测出罐体高度的位移电信号，即可反映软体罐中介质液位的变化。该方法要求重锤和拉绳伸入软体罐内，如果软体罐内液体具有腐蚀性、易燃易爆性，该测量方式对于软体罐内的介质液体存放不利且装置繁琐。(5)传感器直接投入法，将压力传感器直接投入软体罐内的底部，通过测出软体罐内静压力从而确定软体罐的液位；该法所使用的传感器需直接与罐内液体相接触，如果罐内储存易燃易爆等物质，对罐内液体的防爆不利。此外，如果罐内储存的液体变化或者环境温度变化时，液体的密度相应发生变化，为准确测量需对仪器进行相应的校正，从而造成使用过程的不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的主要是为了克服以上几类测量方法的不足，提供一种不仅具有测量简单、精度高、成本低、安装方便等特点，而且可满足野外、防爆场所、低温等恶劣环境要求的。本专利技术的技术方案是利用连通器原理，将软体罐的液位高度用其他液体的液位高度来替代，然后利用高精度压力传感器来间接测量软体油罐的液位。所述软体罐液位测量仪设有储液装置、压力传感器、高度测量竿、三通和液位显示仪；所述储液装置设于软体罐体顶部，在储液装置中预存储有指示液体，压力传感器和高度测量竿放置在地面上，储液装置、压力传感器和高度测量竿三者通过三通实现互联，储液装置依次通过第1软管和第1阀门与三通的一出口连接，压力传感器依次通过第2软管和第2 阀门与三通的第二出口连接，高度测量竿依次通过第3软管和第3阀门与三通的第三出口连接；压力传感器的输出信号端与液位显示仪电连接。所述储液装置可采用圆环柱形容器、圆柱形容器、方形容器、锥形容器或者其它形状的容器等。所述储液装置可采用敞口的储液装置，或顶部设有与大气相连通的阀门，且底部与软管相通的储液装置等。所述高度测量竿为带有刻度的直杆，通过三通的一通路出来的软管安装于高度测量竿上，当3个阀门均打开时，由于连通器的原理可直接从高度测量竿上读出液位的值，从而与压力传感器测量的数据进行对比，对软体罐液位测量仪进行校准。所述三通用于将软管内的液路分支。所述软管可采用PU管、PA管、PTFE管、硅胶管等高分子材料软管，软管的长度可根据软体罐的高度和尺寸大小进行调整。所述指示液体可以是水、防冻液、燃料油、硅油、二甲基硅油等液态物质，指示液体可以为无色或者根据需要采用不同的颜色，具体应用时可根据使用的环境温度进行选择。所述阀门是用于切断软管内指示液体通路，阀门可采用手动阀、气动阀、电动阀或电磁阀等。所述液位显示仪用于显示压力传感器所测量的液位高度，液位显示仪也可通过计算机处理系统采集软体罐液位值输出的电信号，计算出软体罐液体介质的容量值。所述储液装置用于储存指示液体，当软体罐内介质液位升高时，储液装置内指示液体流入软管内，当软体罐内介质液位降低时，软管内的指示液体流入储液装置内。储液装置放在软体罐体顶部，压力传感器和高度测量竿置于地面，储液装置、压力传感器和高度测量竿三者通过三通和软管实现互联，通过阀门实现管内指示液体的通断。指示液体预先存储于储液装置中，随着罐体升高，指示液体将流到软管内。压力传感器输出信号连接到液位数字显示仪。针对软体罐的特性，通过测量软体罐罐顶部与罐底部之间的高度变化来反映软体罐中存储液体介质液位高度值的变化。本专利技术采用的具体原理是在软体罐顶部放一储液装置，储液装置底部与一根软管相连，软管的中间部位与软体罐底部相平，与软体罐连通的另一端置于一高度测量竿上，软管内充满指示液体，并两端通大气。当软体罐顶部高度变化时，通过连通器的原理，置于高度测量竿上的软管内液位的高度即可反映出软体罐液位的高度。同时软管内由指示液体所产生静压力也发生变化，如果在软管中间部位安装压力传感器，由压力传感器可测量软管内压力的变化值从而测量出软体罐内液体介质的液位。由于压力传感器测量的信号变化是软体罐中液位变化的反映，可通过专用的仪表或者计算机处理系统将压力传感器的信号进行计算从而得出软体罐内液体介质的体积值(容量值)。压力传感器的信号可用于数据传输，高度测量竿上的测量值还可作为压力传感器的校准标准。与现有的技术相比，本专利技术具有以下突出优点1)所述软体罐液位测量仪不与软体罐内储存的液体介质接触，符合防爆要求；软体罐液位测量仪组件中只有压力传感器和液位显示仪需要供电，对于易燃易爆的软体罐， 压力传感器和液位显示仪外壳采用防爆壳体以达到防爆要求。2)由于储液装置的横截面积比软管的横截面积大很多，因此可减少因储液装置内液面变化带来的误差。3)所述软体罐液位测量方法具有操作简单、精度高、成本低、安装方便等特点，可以直接用于软体罐的液位测量和液体介质的体积(或者容量)测量。由于采用的测量方式不与储存的液体介质直接接触，不受所测液体介质的影响，不受使用环境条件的限制。本专利技术可方便用于燃油、强酸、强碱等易燃、易爆、有毒、有腐蚀性液态介质的液位高度和体积 (或容积)的测量。附图说明图1是本专利技术所述软体罐液位测量仪实施例的结构组成示意图。 具体实施例方式以下实施例将结合附图对本专利技术作进一步的说明。以下以软体罐液位测量为例对本专利技术进行详细说明。参见图1，所述软体罐液位测量仪设有储液装置1、压力传感器2、高度测量竿3、三通4和液位显示仪5 ；储液装置1设于软体罐体P顶部，在储液装置1中预存储有指示液体，压力传感器2和高度测量竿3放置在地面上本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．软体罐液位测量仪，其特征在于设有储液装置、压力传感器、高度测量竿、三通和液位显示仪；所述储液装置设于软体罐体顶部，在储液装置中预存储有指示液体，压力传感器和高度测量竿放置在地面上，储液装置、压力传感器和高度测量竿三者通过三通实现互联，储液装置依次通过第１软管和第１阀门与三通的一出口连接，压力传感器依次通过第２软管和第２阀门与三通的第二出口连接，高度测量竿依次通过第３软管和第３阀门与三通的第三出口连接；压力传感器的输出信号端与液位显示仪电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周华，李万利，张卫华，杨建雄，师佳，
申请(专利权)人：厦门大学，中国人民解放军总后勤部油料研究所，
类型：发明
国别省市：92