專利名稱：用于吹氣式液位測(cè)量裝置調(diào)試的液位模擬裝置及調(diào)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于吹氣式液位測(cè)量裝置調(diào)試的液位模擬裝置及調(diào)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
吹氣式液位測(cè)量裝置是一種由凈化的氣源經(jīng)測(cè)量單元，恒定、緩慢地輸入導(dǎo)壓管，導(dǎo)壓管底端插入被測(cè)容器的底部，由導(dǎo)壓管輸入的氣體經(jīng)吹氣口溢出，并自容器底部鼓泡排出液面，經(jīng)過氣體壓力測(cè)量，轉(zhuǎn)換為容器液位的高度，實(shí)現(xiàn)容器內(nèi)液位的測(cè)量。要保證吹氣式液位測(cè)量裝置的測(cè)量精度和準(zhǔn)確性，關(guān)鍵是壓力測(cè)量傳感器與二次儀表之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和顯示，其直接影響到裝置測(cè)量的精確度。對(duì)于壓力傳感器，一般首先必須對(duì)其在零位即無壓力和滿量程進(jìn)行標(biāo)定，然后，在全量程的不同位置再檢驗(yàn)多個(gè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。所以對(duì)于吹氣式液位測(cè)量裝置通常的調(diào)試方法是依靠反復(fù)注入或排出淡水或 其它液體到被測(cè)容器內(nèi)，建立一定的液位高度，然后通過測(cè)量實(shí)際的液位高度與二次儀表的數(shù)據(jù)顯示值進(jìn)行比對(duì)。上述方法僅僅能對(duì)預(yù)先排空的被測(cè)容器而言，并且需要隨時(shí)地反復(fù)多次注入或排出液體來進(jìn)行標(biāo)定和調(diào)試。對(duì)于已經(jīng)存儲(chǔ)了液體的容器或暫時(shí)無條件注入或排出液體的容器，則無法實(shí)施基本的標(biāo)定和調(diào)試工作。此外，影響吹氣式液位測(cè)量裝置測(cè)量精度和準(zhǔn)確性的另一個(gè)關(guān)鍵是連接從測(cè)量裝置到吹氣口的管路必須保證不能有任何泄漏，管路存在泄漏導(dǎo)致氣體壓力損失，壓力傳感器檢測(cè)錯(cuò)誤，影響了吹氣式液位測(cè)量裝置液位測(cè)量的準(zhǔn)確性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于吹氣式液位測(cè)量裝置調(diào)試的液位模擬裝置及調(diào)試系統(tǒng)，本液位模擬裝置可為吹氣式液位測(cè)量裝置提供精密恒定的可調(diào)氣體壓力，以模擬容器的液位高度，本調(diào)試系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)調(diào)試方法的缺陷，方便實(shí)施吹氣式液位測(cè)量裝置的標(biāo)定或校驗(yàn)，提高了容器液位測(cè)量的精度和準(zhǔn)確性。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型用于吹氣式液位測(cè)量裝置調(diào)試的液位模擬裝置包括上殼體、下殼體、膜片、調(diào)節(jié)螺桿、中心設(shè)有螺孔的升降塊、調(diào)節(jié)彈簧、旋鈕帽、反饋導(dǎo)管、頂管、活動(dòng)閥板和閥板彈簧，所述上殼體與下殼體對(duì)接形成上下空腔，所述膜片設(shè)于所述上殼體與下殼體之間并與下殼體頂面之間形成低壓腔，所述上殼體頂面開有通孔，所述升降塊位于所述上殼體內(nèi)，所述調(diào)節(jié)螺桿穿入所述上殼體頂面的通孔并擰于所述升降塊的螺孔內(nèi)，所述旋鈕帽套于所述上殼體頂部并中部與所述調(diào)節(jié)螺桿頂端固定連接，所述調(diào)節(jié)彈簧設(shè)于所述上殼體內(nèi)并位于升降塊與膜片之間，所述頂管設(shè)于所述下殼體內(nèi)并頂端穿出下殼體頂面固定于所述膜片中心，所述活動(dòng)閥板設(shè)于所述頂管底端，所述下殼體兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，所述反饋導(dǎo)管設(shè)于所述下殼體頂面并連通所述低壓腔與下殼體出氣口，所述活動(dòng)閥板分隔所述下殼體的進(jìn)氣口和出氣口，所述閥板彈簧設(shè)于所述下殼體內(nèi)并位于所述活動(dòng)閥板與下殼體底面之間，所述下殼體底面中心開有排氣孔，所述頂管連通所述上殼體空腔與排氣孔。[0007]采用本液位模擬裝置構(gòu)成的吹氣式液位測(cè)量裝置的調(diào)試系統(tǒng)包括所述液位模擬裝置和測(cè)壓裝置，所述液位模擬裝置的進(jìn)氣口連接氣源、出氣口通過三通管道分別連接所述測(cè)壓裝置和吹氣式液位測(cè)量裝置的吹氣口。進(jìn)一步，上述測(cè)壓裝置可以采用精密壓力表或智能壓力表。所述精密壓力表表盤設(shè)有與壓力值刻度對(duì)應(yīng)的液位高度值刻度。由于本實(shí)用新型用于吹氣式液位測(cè)量裝置調(diào)試的液位模擬裝置及調(diào)試系統(tǒng)采用了上述技術(shù)方案，即液位模擬裝置的膜片設(shè)于對(duì)接的上下殼體之間，調(diào)節(jié)螺桿擰于上殼體內(nèi)的升降塊，調(diào)節(jié)彈簧位于膜片與升降塊之間，旋鈕帽套于上殼體并與調(diào)節(jié)螺桿頂端固定連接，頂管位于下殼體內(nèi)并頂端連接膜片、底端連接閥板，閥板分割下殼體的進(jìn)氣口和出氣口，閥板彈簧位于閥板與下殼體底面之間，下殼體底面開有排氣孔，反饋導(dǎo)管設(shè)于下殼體頂面并連通膜片下的低壓腔與下殼體空腔，頂管連通上殼體空腔與排氣孔。本調(diào)試系統(tǒng)包括液位模擬裝置和測(cè)壓裝置，液位模擬裝置的進(jìn)氣口連接氣源、出氣口通過三通管道分別連接測(cè)壓裝置和吹氣式液位測(cè)量裝置的吹氣口。本液位模擬裝置可為吹氣式液位測(cè)量裝置提供精密恒定的可調(diào)氣體壓力，以模擬容器的液位高度，本調(diào)試系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)調(diào)試方法的 缺陷，方便實(shí)施吹氣式液位測(cè)量裝置的標(biāo)定或校驗(yàn)，提高了容器液位測(cè)量的精度和準(zhǔn)確性。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明圖I為本實(shí)用新型液位模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本液位模擬裝置構(gòu)成吹氣式液位測(cè)量裝置的調(diào)試系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型用于吹氣式液位測(cè)量裝置調(diào)試的液位模擬裝置包括上殼體I、下殼體2、膜片7、調(diào)節(jié)螺桿4、中心設(shè)有螺孔的升降塊5、調(diào)節(jié)彈簧6、旋鈕帽3、反饋導(dǎo)管9、頂管8、活動(dòng)閥板10和閥板彈簧11，所述上殼體I與下殼體2對(duì)接形成上下空腔，所述膜片7設(shè)于所述上殼體I與下殼體2之間并與下殼體2頂面之間形成低壓腔13，所述上殼體I頂面開有通孔，所述升降塊5位于所述上殼體I內(nèi)，所述調(diào)節(jié)螺桿4穿入所述上殼體I頂面的通孔并擰于所述升降塊5的螺孔內(nèi)，所述旋鈕帽3套于所述上殼體I頂部并中部與所述調(diào)節(jié)螺桿4頂端固定連接，所述調(diào)節(jié)彈簧6設(shè)于所述上殼體I內(nèi)并位于升降塊5與膜片7之間，所述頂管8設(shè)于所述下殼體2內(nèi)并頂端穿出下殼體2頂面固定于所述膜片7中心，所述活動(dòng)閥板10設(shè)于所述頂管8底端，所述下殼體2兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)氣口 14和出氣口15，所述反饋導(dǎo)管9設(shè)于所述下殼體2頂面并連通所述低壓腔13與下殼體2出氣口，所述活動(dòng)閥板10分隔所述下殼體2的進(jìn)氣口 14和出氣口 15，所述閥板彈簧11設(shè)于所述下殼體2內(nèi)并位于所述活動(dòng)閥板10與下殼體2底面之間，所述下殼體2底面中心開有排氣孔12，所述頂管8連通所述上殼體I空腔與排氣孔12。如圖2所示，采用本液位模擬裝置構(gòu)成的吹氣式液位測(cè)量裝置的調(diào)試系統(tǒng)包括所述液位模擬裝置20和測(cè)壓裝置，所述液位模擬裝置20的進(jìn)氣口 14連接的氣源、出氣口 15通過三通管道23分別連接所述測(cè)壓裝置和吹氣式液位測(cè)量裝置24的吹氣口。進(jìn)一步，上述測(cè)壓裝置可以采用精密壓力表21或智能壓力表22。所述精密壓力表21表盤設(shè)有與壓力值刻度對(duì)應(yīng)的液位高度值刻度。本液位模擬裝置中，通過旋鈕帽帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)使升降塊在上殼體空腔內(nèi)上下移動(dòng)，使調(diào)節(jié)彈簧伸縮來控制膜片的回彈力，達(dá)到壓力調(diào)整的目的。膜片中央與頂管相連，上殼體空腔內(nèi)負(fù)壓可通過頂管通孔與排氣孔連通 ，低壓腔與下殼體出氣口之間通過反饋導(dǎo)管相通，使膜片下端面所受的壓力與出氣口壓力保持一致，從而確保膜片動(dòng)作的可靠性。頂管在膜片和閥板彈簧的作用下帶動(dòng)活動(dòng)閥板上下位移，從而實(shí)現(xiàn)氣流的開閉和氣壓的調(diào)節(jié)。當(dāng)壓力為Pl的壓縮空氣由進(jìn)氣口輸入經(jīng)活動(dòng)閥板節(jié)流后，至出氣口壓力降為P2輸出。P2的大小可由調(diào)節(jié)彈簧進(jìn)行調(diào)節(jié)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕帽，帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿，使調(diào)節(jié)彈簧被壓縮，推動(dòng)膜片和頂管下移，推動(dòng)活動(dòng)閥板向下移動(dòng)，增大閥口開度使P2增大。此時(shí)出氣口壓力氣體經(jīng)反饋導(dǎo)管進(jìn)入低壓腔，在膜片上產(chǎn)生一個(gè)向上推力，當(dāng)此推力與調(diào)節(jié)彈簧的力平衡時(shí)，出氣口壓力便穩(wěn)定在一定值。若逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕帽，同上述所述則閥口的開度減小，P2隨之減小。若進(jìn)氣口壓力有波動(dòng)時(shí)，如Pl瞬時(shí)升高，則出氣口壓力P2也隨之升高，通過反饋導(dǎo)管使出氣口壓力傳導(dǎo)至低壓腔，低壓腔內(nèi)壓力升高，在膜片上產(chǎn)生的推力相應(yīng)增大，此推力破壞了原來調(diào)節(jié)彈簧力的平衡，使膜片向上移動(dòng)，此時(shí)頂管及活動(dòng)閥板在膜片和閥板彈簧的共同作用下上移，閥口開度減小，節(jié)流作用增大，使得出氣口壓力回降，在壓力降低的同時(shí)，膜片下移，達(dá)到新的平衡，輸出壓力恢復(fù)原值。反之，如果Pi瞬時(shí)下降，輸出壓力也下降，同上所述，膜片和頂管隨之下移，閥口開度加大，節(jié)流作用減小，使輸出壓力回到原來值。若進(jìn)氣口壓力Pl不變，輸出流量變化，使出氣口壓力P2發(fā)生波動(dòng)(增高或降低)時(shí)，依靠膜片上受力的平衡作用可推動(dòng)頂管及活動(dòng)閥板作上下移動(dòng)，以改變閥口開度，仍能起到穩(wěn)壓作用。當(dāng)輸出流量為零時(shí)，出氣口壓力經(jīng)過反饋導(dǎo)管進(jìn)入低壓腔，推動(dòng)膜片上移，頂管在閥板彈簧的推動(dòng)下向上移動(dòng)，閥口關(guān)閉，保證出氣口壓力恒定。當(dāng)輸出流量很大時(shí)，高速氣流使反饋導(dǎo)管處產(chǎn)生負(fù)壓，吸出低壓腔內(nèi)的部分氣體使低壓腔壓力下降，膜片下移、閥口開度加大，仍然可以保持膜片上的力平衡。如果逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕帽，使調(diào)節(jié)彈簧的變形不斷減小，氣體作用在膜片上的推力大于調(diào)節(jié)彈簧的作用力，膜片上移，依靠閥板彈簧的作用逐漸關(guān)閉閥口。低壓腔中的壓縮空氣經(jīng)頂管通孔、排氣孔不斷排出，直至本液位模擬裝置處于無輸出狀態(tài)，出氣口壓力降為零。如圖2所示，在吹氣式液位測(cè)量裝置調(diào)試作業(yè)時(shí)，本液位模擬裝置20的進(jìn)氣口 14連接O. 7Mpa的氣源、出氣口 15通過三通管道23分別連接測(cè)壓裝置和吹氣式液位測(cè)量裝置24連接被測(cè)液位容器的管道，測(cè)壓裝置可采用精密壓力表21或智能壓力表22。本液位模擬裝置20作為吹氣式液位測(cè)量裝置調(diào)試的液位模擬。由于吹氣式液位測(cè)量是采用檢測(cè)液體底部的壓力來?yè)Q算成液位高度。其計(jì)算公式
__ P
為H=—
7其中H 液位高度(m)[0025]P 液體底部壓力(Kg/m2)y 液體比重(Kg/m3)對(duì)于精密壓力表，除了在表面上刻有壓力值外，在壓力刻度的另一側(cè)可標(biāo)有不同比重液體的對(duì)應(yīng)液位高度值，便于直觀讀取液位高度；對(duì)于智能壓力表，除了可以顯示壓力值外，壓力值的單位制式可以設(shè)定并自動(dòng)換算，同時(shí)還能夠通過鍵盤輸入被測(cè)液體的比重?cái)?shù)據(jù)，直接顯示對(duì)應(yīng)該比重的液位高度，更方便對(duì)吹氣式液位測(cè)量裝置進(jìn)行調(diào)試、檢驗(yàn)或標(biāo)定。這樣，將本液位模擬裝置的出氣口直接連接到吹氣式液位測(cè)量裝置需要檢測(cè)的某個(gè)通道的吹氣口進(jìn)行液位高度(壓力)模擬。通過轉(zhuǎn)動(dòng)本液位模擬裝置的旋鈕帽，改變出氣口的壓力，作吹氣式液位測(cè)量裝置測(cè)量零位、滿量程及中間各液位的氣壓模擬，分別讀出各點(diǎn)在精密壓力表或者智能壓力表上顯示的標(biāo)準(zhǔn)值，以及吹氣式液位測(cè)量裝置的測(cè)量值。檢驗(yàn)和對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)值與測(cè)量值即方便地對(duì)吹氣式液位測(cè)量裝置進(jìn)行調(diào)試、檢驗(yàn)或標(biāo)定。同時(shí)通過本液位模擬裝置可檢驗(yàn)測(cè)量裝置到吹氣口管路的泄漏狀況，將本液位?！M裝置的出氣口直接連接到吹氣式液位測(cè)量裝置某個(gè)通道的吹氣口，通過對(duì)比本液位模擬裝置設(shè)定的液位高度(壓力)與吹氣式液位測(cè)量裝置該通道的測(cè)量結(jié)果，如果誤差較大，則說明該吹氣口到該通道的連接管路存在泄漏。從而方便發(fā)現(xiàn)和處理管路的泄漏問題，以保證液位測(cè)量的準(zhǔn)確性和精確度。本液位模擬裝置通過提供吹氣式液位測(cè)量裝置吹氣口的精密、恒定的氣體壓力，以模擬任何液體的液位高度，因此可以在任何時(shí)候?qū)Υ禋馐揭何粶y(cè)量裝置進(jìn)行標(biāo)定或校驗(yàn)。適用吹氣式液位測(cè)量裝置的模擬調(diào)試、檢驗(yàn)和標(biāo)定。本調(diào)試系統(tǒng)尤其適用在裝置尚未投入使用前，或沒有條件在容器內(nèi)注入液體進(jìn)行實(shí)際調(diào)試，或容器內(nèi)已經(jīng)有部分液體但無法再反復(fù)注入或排出液體等狀況下的吹氣式液位測(cè)量裝置的調(diào)試和檢驗(yàn)。
權(quán)利要求1.一種用于吹氣式液位測(cè)量裝置調(diào)試的液位模擬裝置，其特征在于本液位模擬裝置包括上殼體、下殼體、膜片、調(diào)節(jié)螺桿、中心設(shè)有螺孔的升降塊、調(diào)節(jié)彈簧、旋鈕帽、反饋導(dǎo)管、頂管、活動(dòng)閥板和閥板彈簧，所述上殼體與下殼體對(duì)接形成上下空腔，所述膜片設(shè)于所述上殼體與下殼體之間并與下殼體頂面之間形成低壓腔，所述上殼體頂面開有通孔，所述升降塊位于所述上殼體內(nèi)，所述調(diào)節(jié)螺桿穿入所述上殼體頂面的通孔并擰于所述升降塊的螺孔內(nèi)，所述旋鈕帽套于所述上殼體頂部并中部與所述調(diào)節(jié)螺桿頂端固定連接，所述調(diào)節(jié)彈簧設(shè)于所述上殼體內(nèi)并位于升降塊與膜片之間，所述頂管設(shè)于所述下殼體內(nèi)并頂端穿出下殼體頂面固定于所述膜片中心，所述活動(dòng)閥板設(shè)于所述頂管底端，所述下殼體兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，所述反饋導(dǎo)管設(shè)于所述下殼體頂面并連通所述低壓腔與下殼體出氣口，所述活動(dòng)閥板分隔所述下殼體的進(jìn)氣口和出氣口，所述閥板彈簧設(shè)于所述下殼體內(nèi)并位于所述活動(dòng)閥板與下殼體底面之間，所述下殼體底面中心開有排氣孔，所述頂管連通所述上殼體空腔與排氣孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于吹氣式液位測(cè)量裝置調(diào)試的液位模擬裝置，其特征在于本調(diào)試系統(tǒng)包括所述液位模擬裝置和測(cè)壓裝置，所述液位模擬裝置的進(jìn)氣口連接氣源、出氣口通過三通管道分別連接測(cè)壓裝置和吹氣式液位測(cè)量裝置的吹氣口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于所述測(cè)壓裝置是精密壓力表或智能壓力表。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于所述精密壓力表表盤設(shè)有與壓力值刻度對(duì)應(yīng)的液位高度值刻度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于吹氣式液位測(cè)量裝置調(diào)試的液位模擬裝置及調(diào)試系統(tǒng)，膜片設(shè)于對(duì)接的上下殼體之間，調(diào)節(jié)螺桿擰于上殼體內(nèi)升降塊，調(diào)節(jié)彈簧位于膜片與升降塊之間，旋鈕帽套于上殼體并與調(diào)節(jié)螺桿頂端連接，頂管位于下殼體內(nèi)并兩端連接膜片和閥板，閥板分割下殼體的進(jìn)出氣口，閥板彈簧位于閥板與下殼體底面之間，下殼體開有排氣孔，反饋導(dǎo)管設(shè)于下殼體頂面并連通膜片下低壓腔與下殼體空腔；本調(diào)試系統(tǒng)的液位模擬裝置的進(jìn)氣口連接氣源、出氣口通過三通管道分別連接測(cè)壓裝置和吹氣式液位測(cè)量裝置吹氣口。本模擬裝置提供精密恒定可調(diào)氣體壓力，以模擬容器液位高度，本調(diào)試系統(tǒng)方便實(shí)施吹氣式液位測(cè)量裝置標(biāo)定或校驗(yàn)，提高液位測(cè)量精度和準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01F25/00GK202582673SQ201220000518
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者馮曉明 申請(qǐng)人:上海融德機(jī)電工程設(shè)備有限公司