本公開涉及測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液位測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有自動(dòng)液位測(cè)量裝置主要分機(jī)械電傳方式和雷達(dá)測(cè)量裝置，其中，機(jī)械電傳方式，在液面表面設(shè)置可隨液面浮動(dòng)的浮標(biāo)，浮標(biāo)運(yùn)動(dòng)到不同位置會(huì)產(chǎn)生大小不同電信號(hào)，最終將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為液位信號(hào)；雷達(dá)測(cè)量裝置通過雷達(dá)波的反射時(shí)間差計(jì)算實(shí)際液位。

不管哪種方式，都必須將測(cè)量裝置與液體接觸，或者，暴漏在液體周邊環(huán)境中，例如：機(jī)械電傳方法中的浮標(biāo)容易受到液體腐蝕、結(jié)垢等原因?qū)е乱何粶y(cè)量失效，雷達(dá)測(cè)量裝置需要安裝在液面上方，容易受蒸汽影像損壞，導(dǎo)致液位測(cè)量失效。由于前述測(cè)量方式中內(nèi)部帶有電子元件的裝置極易受到液體的污染或腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致最終測(cè)量結(jié)果失靈失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種液位測(cè)量裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的液位測(cè)量裝置中電子元件受液體污染或腐蝕而導(dǎo)致的失靈失效的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案：

一種液位測(cè)量裝置，用于測(cè)量被測(cè)容器內(nèi)液體的液面位置，包括：氣囊、壓板、連接軟管、壓力變送器和液位計(jì)算器，其中，

所述壓板固定在所述被測(cè)容器內(nèi)；

所述氣囊與所述壓板相固定；

所述連接軟管的一端與所述氣囊密封連接，且所述連接軟管的內(nèi)腔與所述氣囊中的空腔相連通；

所述壓力變送器位于所述被測(cè)容器外，所述壓力變送器的測(cè)壓接口與所述連接軟管的另一端密封連接，且所述連接軟管的內(nèi)腔與所述測(cè)壓接口內(nèi)的空腔相連通，所述壓力變送器的對(duì)比接口與所述被測(cè)容器內(nèi)空間相連通；

所述液位計(jì)算器的信號(hào)輸入端與所述壓力變送器的壓力信號(hào)輸出端相連接，所述液位計(jì)算器接收所述壓力變送器輸出的檢測(cè)壓力值，并且計(jì)算與所述檢測(cè)壓力值對(duì)應(yīng)的被測(cè)容器內(nèi)液體的液面的檢測(cè)高度值。

可選地，所述壓板水平固定在所述被測(cè)容器內(nèi)；所述氣囊固定在所述壓板的下表面。

可選地，所述氣囊為片狀氣囊，且所述片狀氣囊的一個(gè)側(cè)面與所述壓板的下表面相接觸。

可選地，所述氣囊內(nèi)腔中設(shè)置有多條連通的導(dǎo)氣紋路。

可選地，所述氣囊在所述被測(cè)容器內(nèi)的位置低于所述被測(cè)容器內(nèi)最低液面的位置。

可選地，所述氣囊上表面與所述被測(cè)容器內(nèi)最低液面之間的距離大于等于10厘米。

可選地，所述氣囊內(nèi)預(yù)先沖有預(yù)設(shè)壓力值的氣體；所述預(yù)設(shè)壓力值大于所述被測(cè)容器內(nèi)空間的壓力值。

可選地，所述氣囊外壁的耐壓閾值大于所述氣囊在所述被測(cè)容器內(nèi)液體產(chǎn)生的最大壓力值；

所述連接軟管外壁的耐壓閾值大于所述氣囊在所述被測(cè)容器內(nèi)液體產(chǎn)生的最大壓力值。

可選地，所述氣囊的外壁厚度為0.5厘米～1厘米。

可選地，所述液位計(jì)算器位于所述被測(cè)容器外。

本公開的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本公開實(shí)施例提供的該液位測(cè)量裝置，由于氣囊被壓板固定在被測(cè)容器內(nèi)部，并且通過連接軟管將氣囊收到的壓力傳導(dǎo)到位于被測(cè)容器外的壓力變送器，進(jìn)而由液位計(jì)算器計(jì)算得到被測(cè)容器內(nèi)液體的液位高度。可見，在本發(fā)明中，只有氣囊、連接軟管與液體接觸，并且氣囊和連接軟管均是固定的，無需移動(dòng)，因此，該液位測(cè)量裝置，不僅可以避免電子元件與液體接觸或暴漏在液體環(huán)境周圍，而且位于液位內(nèi)部件均固定且不受液體腐蝕，所以，該液位測(cè)量裝置可以長期、高效地對(duì)液體液面高度進(jìn)行測(cè)量，不僅可以保證測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性，而且維護(hù)成本低。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液位測(cè)量裝置的安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的液位測(cè)量裝置的安裝示意圖。在圖1中，6為被測(cè)容器，7為被測(cè)容器內(nèi)的液體的液面位置。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的液位測(cè)量裝置包括：氣囊1、壓板2、連接軟管3、壓力變送器4和液位計(jì)算器5，其中，壓板2固定在被測(cè)容器6內(nèi)；氣囊1與壓板2相固定；連接軟管3的一端與氣囊1密封連接，且所述連接軟管3的內(nèi)腔與所述氣囊1中的空腔相連通；所述壓力變送器4位于所述被測(cè)容器外，所述壓力變送器4的測(cè)壓接口與所述連接軟管的另一端密封連接(圖中未示出)，且所述連接軟管3的內(nèi)腔與所述測(cè)壓接口內(nèi)的空腔相連通(圖中未示出)，所述壓力變送器4的對(duì)比接口與所述被測(cè)容器6內(nèi)空間相連通，所述液位計(jì)算器5的信號(hào)輸入端與所述壓力變送器4的壓力信號(hào)輸出端相連接，所述液位計(jì)算器接收所述壓力變送器輸出的檢測(cè)壓力值，并且計(jì)算與所述檢測(cè)壓力值對(duì)應(yīng)的被測(cè)容器內(nèi)液體的液面的檢測(cè)高度值。

壓板2固定在被測(cè)容器6內(nèi)。壓板2的作用是為氣囊1提供支撐，在本發(fā)明實(shí)施例中，壓板2可以固定在被測(cè)容器6的內(nèi)側(cè)壁上，也可以通過支架或其它機(jī)構(gòu)與被測(cè)容器6的底部固定。為了避免壓板2被液體浸泡而損壞，在本發(fā)明實(shí)施例中，壓板2的材質(zhì)可以選用不透水、不過油且耐酸堿腐蝕的材料。

氣囊1與壓板2相固定，這樣氣囊1就可以通過壓板固定在被測(cè)容器6內(nèi)部。氣囊1的作用是承受被測(cè)容器6內(nèi)的液體的壓力，并且將壓力通過連接軟管傳遞到壓力變送器。為了避免氣囊1與壓板2相分離，在本發(fā)明實(shí)施例中，氣囊1固定在壓板2的下表面，這樣氣囊1會(huì)在浮力的作用下壓緊在壓板2的下表面，使得氣囊1和壓板2固定緊密。

同樣為了避免氣囊1被液體浸泡而損壞，在本發(fā)明實(shí)施例中，氣囊1的材質(zhì)可以選用不透氣、不透水、不過油且耐酸堿腐蝕的材料。

在本發(fā)明一些實(shí)施例中，氣囊采用片狀氣囊，即氣囊為扁平狀結(jié)構(gòu)，并且片狀氣囊的一個(gè)側(cè)面與壓板的下表面相接觸。由于氣囊采用單一腔室，在壓力作用下容易出現(xiàn)局部塌陷，進(jìn)而導(dǎo)致氣囊固定后不穩(wěn)定或者受壓后氣壓不穩(wěn)定，為此，在本發(fā)明一些實(shí)施例中，氣囊內(nèi)腔中可以設(shè)置多條連通的導(dǎo)氣紋路，也即將氣囊內(nèi)腔分隔成多個(gè)相分離但又連通的充氣室，這樣使得氣囊在受壓后更加穩(wěn)定。

為了保證氣囊始終位于被測(cè)容器內(nèi)的液體中，在本發(fā)明實(shí)施例中，氣囊在所述被測(cè)容器內(nèi)的位置低于被測(cè)容器6內(nèi)最低液面的位置?？蛇x地，氣囊的上表面距離被測(cè)容器內(nèi)最低液面之間的距離大于等于10cm。

為了提高氣囊對(duì)壓力的靈敏度，在本發(fā)明實(shí)施例中，還可以在氣囊內(nèi)預(yù)先沖有預(yù)設(shè)壓力值的氣體，這樣，即使被測(cè)容器內(nèi)的液體的高度在最低液面位置，那么氣囊以及連接軟管內(nèi)的壓力也會(huì)高于液體自身所給氣囊的壓力，進(jìn)而使得壓力變化時(shí)更加靈敏，使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。

為了避免氣囊在被測(cè)容器內(nèi)液體的壓力作用下被破壞，在本發(fā)明實(shí)施例中，氣囊外壁的耐壓閾值大于所述氣囊在所述被測(cè)容器內(nèi)液體產(chǎn)生的最大壓力值，例如：所述氣囊的外壁厚度可以為0.5厘米～1厘米。

連接軟管3為中空的柔性管道，連接軟管的內(nèi)徑為2毫米～3毫米。連接軟管3的一端與氣囊相連通，例如：在氣囊上可以設(shè)置有氣嘴，連接軟管與氣嘴密封連接。連接軟管的管壁也具有一定的耐壓能力，具體為：耐壓閾值大于所述氣囊在所述被測(cè)容器內(nèi)液體產(chǎn)生的最大壓力值。另外，連接軟管的材質(zhì)還要求具備不透氣、不透水、不過油、耐酸堿腐蝕的能力。

壓力變送器4為常見的壓差式壓力測(cè)量儀，其連接方式以及工作原理為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。當(dāng)氣囊收到液體壓力后，氣體通過連接軟管進(jìn)入到壓力變送器4的測(cè)壓接口內(nèi)。

在液位計(jì)算器5內(nèi)存儲(chǔ)有被測(cè)容器內(nèi)液體的密度值ρ，另外，在液位計(jì)算器5內(nèi)還存儲(chǔ)有被測(cè)容器內(nèi)液體的初始液面高度值H₀以及液體的初始液面高度值對(duì)應(yīng)的初始?jí)毫χ礟₀。當(dāng)液位計(jì)算器5接收到壓力變送器輸出的檢測(cè)壓力值后，利用密度值、初始液面高度值和初始?jí)毫χ祦頇z測(cè)此時(shí)液面對(duì)應(yīng)的檢測(cè)高度值。

高度值可以是以被測(cè)容器的開口為基準(zhǔn)，也可以以被測(cè)容器的底部為基準(zhǔn)，在本發(fā)明實(shí)施例中，以被測(cè)容器的底部為基準(zhǔn)為例進(jìn)行說明。

壓強(qiáng)公式為P＝ρgh，所以初始?jí)毫χ礟₀＝ρgH₀；

相應(yīng)地，當(dāng)前檢測(cè)時(shí)液面對(duì)應(yīng)的檢測(cè)壓力值P₁＝ρgH₁。

所以，H₁＝(P_1*H₀)/P₀

因此，利用上述公式，即可計(jì)算得到當(dāng)前檢測(cè)液面對(duì)應(yīng)的檢測(cè)高度值。

在本發(fā)明實(shí)施例液位計(jì)算器5可以為工業(yè)計(jì)算機(jī)，也可以為單片機(jī)或其它具有計(jì)算能力的電子儀器。另外，在液位計(jì)算器5內(nèi)還可以設(shè)置有存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)被測(cè)容器內(nèi)液體的密度值ρ，被測(cè)容器內(nèi)液體的初始液面高度值H₀以及液體的初始液面高度值對(duì)應(yīng)的初始?jí)毫χ礟₀。

本公開實(shí)施例提供的該液位測(cè)量裝置，由于氣囊被壓板固定在被測(cè)容器內(nèi)部，并且通過連接軟管將氣囊收到的壓力傳導(dǎo)到位于被測(cè)容器外的壓力變送器，進(jìn)而由液位計(jì)算器計(jì)算得到被測(cè)容器內(nèi)液體的液位高度?？梢?，在本發(fā)明中，只有氣囊、連接軟管與液體接觸，并且氣囊和連接軟管均是固定的，無需移動(dòng)，因此，該液位測(cè)量裝置，不僅可以避免電子元件與液體接觸或暴漏在液體環(huán)境周圍，而且位于液位內(nèi)部件均固定且不受液體腐蝕，所以，該液位測(cè)量裝置可以長期、高效地對(duì)液體液面高度進(jìn)行測(cè)量，不僅可以保證測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性，而且維護(hù)成本低。

需要說明的是，在本文中，諸如“第一”和“第二”等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。