專利名稱：U形電容式液位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物料液位測(cè)量裝置。具體是U形電容式液位計(jì)。
背景技術(shù)：
目前糖廠蒸發(fā)罐液位的測(cè)量，均采用差壓原理，由于蒸發(fā)罐內(nèi)壓力、溫度不穩(wěn)定， 且蒸發(fā)過(guò)程糖液錘度在不斷變化，加上積垢的影響，使得液位測(cè)量不準(zhǔn)確，嚴(yán)重影響蒸發(fā)過(guò)程DCS控制系統(tǒng)。目前的電容式液位變送器，都是應(yīng)用在工作環(huán)境良好的場(chǎng)合。故在其它工業(yè)場(chǎng)合使用是沒(méi)問(wèn)題的，而應(yīng)用在條件要求苛刻的場(chǎng)合卻要面臨許多使用極限的限制。如糖廠蒸發(fā)罐液位的測(cè)量、糖廠氣送罐液位的測(cè)量。經(jīng)調(diào)查試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)電極在初期是可以正常工作完成測(cè)量的，但經(jīng)過(guò)一些時(shí)間后同樣出現(xiàn)了許多該產(chǎn)品不能克服的問(wèn)題。關(guān)鍵是絕緣電極的絕緣涂層太脆弱，在安裝過(guò)程中極容易損傷，而在使用過(guò)程中還要面臨溫度、壓力、 結(jié)晶等聚變的考驗(yàn)，氣送罐在使用一段時(shí)間后要用高溫高壓蒸氣清洗，而電極絕緣涂層根本經(jīng)不起這種惡劣的環(huán)境，在使用過(guò)程中便經(jīng)常發(fā)生電極漏電而不能正常工作的情況。另外該絕緣涂層不具不粘性，受糖蜜粘附影響，測(cè)量結(jié)果大受影響。而使用絕緣套管的電極使用的材料為普通材料，電介系數(shù)隨溫度變化而變化較大，也直接影響了測(cè)量結(jié)果。同樣地該絕緣套管也不具不粘性，受糖蜜粘附影響，測(cè)量結(jié)果也大受影響。特別有些絕緣套管采用堵塞方式密封絕緣管套末端，在溫度、壓力聚變的情況下沒(méi)多久便失去密封性，繼而也發(fā)生了電極漏電的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特，能在高溫、物料粘度大、結(jié)晶、 積垢嚴(yán)重等環(huán)境下正常測(cè)量的U形電容式液位計(jì)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是U形電容式液位計(jì)由電極絕緣外套管、變送器外殼、顯示器、變送電路、內(nèi)電極、法蘭、外電極組成；其中變送電路由電源電路、脈沖輸出電路、階躍時(shí)間積分電路和RC階躍電路組成。各元件的連接內(nèi)電極套入電極絕緣外套管內(nèi)形成U形，U形電極絕緣外套管的兩端均穿過(guò)法蘭與法蘭連接，其中內(nèi)電極的一端與變送電路的輸入正極連接，另一端電極絕緣外套管為封口管；外電極與內(nèi)電極平行，外電極焊接在法蘭的中部，外電極與法蘭下方的內(nèi)電極同長(zhǎng); 變送電路的輸入負(fù)極與變送器外殼相連接后、再與外電極連接；顯示器輸出的DC24V連接到變送電路的電源電路24VDC輸入端，DC24V通過(guò)電源電路依次與RC階躍電路、階躍時(shí)間積分電路和脈沖輸出電路連接；脈沖輸出電路的輸出端與顯示器脈沖輸入端連接。上述電極絕緣外套管為聚四氟乙稀材料。上述內(nèi)電極和外電極為不銹鋼材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的效益是I.電極套管為U形結(jié)構(gòu)，應(yīng)用本發(fā)明時(shí)電極兩端均在測(cè)量物料的容器外面，不會(huì)發(fā)生電極漏電的情況，該結(jié)構(gòu)還增加了電極的相對(duì)面積，因采用U形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，變化面積是桿式的雙倍，這樣使測(cè)量更穩(wěn)定、精確。2.采用了性能優(yōu)良的聚四氟乙稀管做材料，該材料具有以下優(yōu)良特點(diǎn)耐高溫-長(zhǎng)期使用溫度200 260度，耐低溫-在_100度時(shí)仍柔軟；耐腐蝕-能耐王水和一切有機(jī)溶劑；耐氣候-塑料中最佳的老化壽命；高潤(rùn)滑-具有塑料中最小的摩擦系數(shù)(O. 04);不粘性-具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質(zhì)；無(wú)毒害-具有生理惰性；優(yōu)異的電氣性能，是理想的C級(jí)絕緣材料，報(bào)紙厚的一層就能阻擋1500V的高壓；比冰還要光滑。聚四氟乙烯材料，廣泛應(yīng)用在國(guó)防軍工、原子能、石油、無(wú)線電、電力機(jī)械、化學(xué)工業(yè)等重要部門。如上所述，之前的溫度、壓力聚變問(wèn)題，糖蜜粘附、結(jié)晶、積垢問(wèn)題，電介系數(shù)受溫度影響問(wèn)題，絕緣層損傷問(wèn)題等，都得到完美解決。


圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖中電極絕緣外套管I、變送器外殼2、顯示器3、變送電路4、內(nèi)電極5、法蘭6、外電極7。圖2是本發(fā)明的變送電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中電源電路8、脈沖輸出電路9、階躍時(shí)間積分電路10、RC階躍電路11。
具體實(shí)施例方式I. 一種U形電容式液位計(jì)構(gòu)造組成內(nèi)電極5與電極絕緣外套管I為U形結(jié)構(gòu)，內(nèi)電極5套入電極絕緣外套管I內(nèi)，電極絕緣外套管I采用聚四氟乙稀材料，內(nèi)電極5和外電極7為不銹鋼材料，應(yīng)用本發(fā)明時(shí)內(nèi)電極5兩端均在測(cè)量物料的容器外面。2. 一種U形電容式液位計(jì)工作原理使用有絕緣外套的內(nèi)電極5為電容的正極，外電極7、測(cè)量物料的容器金屬罐殼與物料為負(fù)極，兩者共同組成一個(gè)電容。隨著物料液位變化與絕緣電極形成電容的相對(duì)面積也跟隨變化，而電容大小與電容極板平行相對(duì)面積大小成正比例，故經(jīng)電容測(cè)量變送器輸出信號(hào)便實(shí)時(shí)反應(yīng)了罐內(nèi)液位的狀態(tài)。以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明結(jié)構(gòu)如圖I所示，電容式液位計(jì)，由電極絕緣外套管I、變送器外殼2、顯示器3、變送電路4、內(nèi)電極
5、法蘭6、外電極7組成，電極絕緣外套管I為聚四氟乙稀材料，內(nèi)電極5和外電極7為不銹鋼材料。各元件的連接內(nèi)電極5套入電極絕緣外套管I內(nèi)形成U形,U形電極絕緣外套管 I的兩端均穿過(guò)法蘭6與法蘭6連接，其中內(nèi)電極5的一端與變送電路4的輸入正極連接， 另一端電極絕緣外套管I為封口管；外電極7與內(nèi)電極5平行，外電極7焊接在法蘭6的中部，外電極7與法蘭6下方的內(nèi)電極5同長(zhǎng)；變送電路4的輸入負(fù)極與變送器外殼2相連接后、再與外電極7連接；變送電路4的結(jié)構(gòu)如圖2所示，由電源電路8、脈沖輸出電路9、階躍時(shí)間積分電路 10和RC階躍電路11組成變送電路4。各元件的連接顯示器3輸出的DC24V輸入到變送電路4的電源電路824VDC輸入端，DC24V從電源電路8經(jīng)調(diào)整后依次輸出到RC階躍電路11、階躍時(shí)間積分電路10和脈沖輸出電路9進(jìn)行供電，內(nèi)電極5與外電極7分別接入到RC階躍電路11的正極和負(fù)極輸入端，RC階躍電路11對(duì)電極電容進(jìn)行變換輸入到階躍時(shí)間積分電路10進(jìn)行時(shí)間積分后輸入到脈沖輸出電路9進(jìn)行調(diào)整脈沖輸出量，最后回到顯示器3脈沖輸入端。
權(quán)利要求
1.U形電容式液位計(jì)，其特征在于，由電極絕緣外套管、變送器外殼、顯示器、變送電路、 內(nèi)電極、法蘭、外電極組成；其中變送電路由電源電路、脈沖輸出電路、階躍時(shí)間積分電路和 RC階躍電路組成；各元件的連接內(nèi)電極與電極絕緣外套管為U形，內(nèi)電極套入電極絕緣外套管內(nèi)，電極絕緣外套管的兩端均穿過(guò)法蘭與法蘭連接，其中內(nèi)電極的一端與變送電路的輸入正極連接，另一端電極絕緣外套管為封口管；外電極與內(nèi)電極平行，外電極焊接在法蘭的中部，外電極與法蘭下方的內(nèi)電極同長(zhǎng)；變送電路的輸入負(fù)極與變送器外殼相連接后、再與外電極連接；顯示器輸出的DC24V連接到變送電路的電源電路24VDC輸入端，DC24V通過(guò)電源電路依次與RC階躍電路、階躍時(shí)間積分電路和脈沖輸出電路連接；脈沖輸出電路的輸出端與顯示器脈沖輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求求I所述的U形電容式液位計(jì)，其特征在于，所述電極絕緣外套管為聚四氟乙稀材料。內(nèi)部導(dǎo)電電極為不銹鋼材料，
3.根據(jù)權(quán)利要求求I所述的U形電容式液位計(jì)，其特征在于，所述內(nèi)電極和外電極為不銹鋼材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了U形電容式液位計(jì)，它由電極絕緣外套管、變送器外殼、顯示器、變送電路、內(nèi)電極、法蘭、外電極組成；其中變送電路由電源電路、脈沖輸出電路、階躍時(shí)間積分電路和RC階躍電路組成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.電極套管因采用U形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，變化面積是桿式的雙倍，這樣使測(cè)量更穩(wěn)定、精確。2.采用了性能優(yōu)良的聚四氟乙稀管做材料，該材料具有以下優(yōu)良特點(diǎn)耐高溫、耐腐蝕、耐氣候、高潤(rùn)滑、不粘性、無(wú)毒害和優(yōu)異的電氣性能，在溫度、壓力聚變，糖蜜粘附、糖蜜結(jié)晶、積垢，電介系數(shù)受溫度影響的情況下都能完美、精確測(cè)量液位。
文檔編號(hào)G01F23/26GK102589646SQ20121002934
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者梁支信 申請(qǐng)人:梁支信