專利名稱:抗電極臟污的電接點液位計的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于工業(yè)測量技術領域：
，涉及一種用于測量液位的電接點液位計。
具體的是一種能夠抗御電極贓污的電接點液位計。
背景技術：
電接點水位計作為目前應用最廣泛的水位測量儀表之一，已被廣大用戶所認同和 接受，尤其是在鍋爐汽包液位測量上和汽輪機上的液位測量。目前市場上常用的UDZ系列 電接點水位計是利用分布在測量筒上不同高度并與測量筒絕緣的金屬電極，通過檢測每只 電極與測量筒筒體之間的電阻值來判斷，當導電液體淹沒了的電極，其電阻就很小，沒有淹 沒的電阻很大這個原理來辨別筒內(nèi)的液體高度的。
常用的電極有DYS系列等，它是由陶瓷管連接并隔離的金屬安裝座和探測金屬帽 兩部分組成，正常情況下，一只新電極的絕緣電阻應該是大于100MQ 。在現(xiàn)實應用中，由于 被測介質(zhì)等很多原因?qū)е码姌O瓷管很容易受污染、被腐蝕及結(jié)水垢。這樣陶瓷管的絕緣性 能就受到很大影響，改變了電極自身的絕緣電阻，有的甚至小于5K Q ，而真實水阻則通常在 10-50K之間，這樣顯示儀表就一直顯示此點為有水，無法判斷真實的水位信號，產(chǎn)生顯示誤 差和聯(lián)鎖誤動作就很常見。使得電接點成為了一種不可靠的水位儀表。 公開號為CN2708267Y，名稱為《三端式水位電極電接點水位計》的中國實用新型專 利，公開了一種解決電極臟污的方案，它主要包括測量筒、電極、二次儀表、溫度傳感器等組 成。
上述實用新型在理論上能夠有效地的解決電極臟污的問題，暫且稱之為三端補償 原理。但此方案在實際使用中帶來的問題就是電極需要特制，用戶采購備品備件非常不方 便。電極制造的成本比普通的高出1/3以上，導致用戶使用成本成倍提高。普通電極采用 一根線連接儀表，而三端式水位電極電接點水位計》所訴電極每支需要2根電線連接二次儀 表，常規(guī)15點水位計就得配備31芯以上的電纜連接，這樣就增加了安裝、使用的成本。如 果用戶采用這類儀表，在使用支出將會比普通電接點液位計高出一倍以上。

發(fā)明內(nèi)容
針對已有技術存在的不足，本實用新型的目的是提供一種實用性更強的能夠抗御 電極臟污的電接點液位計。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型抗電極臟污的電接點水位計采取了如下技術方 案
本實用新型在現(xiàn)場測部分沿用了普通電接點水位計的普通兩端式電極，電接點測 量筒上增加了一只公共電極作為信號檢測的公共點，公共電極位于測量筒底部，使其工作 時始終處于水中。當水位高于測量電極后，電流流經(jīng)測量電極——水——公共電極形成回 路；當水位低于測量電極時，沒有水傳導電流。通過檢測測量電極上的電流信號，就能判斷 此點是否有水，從而測量出筒內(nèi)液位高度了 。[0010] 根據(jù)上述技術方案，本實用新型的是這樣構成的即它包括電接點測量筒、測量電 極及含直流電源和交流電源的顯示儀表，電接點測量筒通過汽相側(cè)連接管和液相側(cè)連接管 與被測容器相連，形成一個U形連通器，使測量筒內(nèi)的水位能夠與被測容器內(nèi)的水位相等； 在電接點測量筒的不同高度上安裝有若干測量電極，各電極由連接電纜引至遠端顯示儀表 的相應信號處理通道上；其特征是
1)、在所述電接點測量筒最低位的測量電極下方安裝有公共電極；
2)、在顯示儀表中信息處理通道由放大器、整流器、比較器和雙色LED顯示器連接 構成；其中，放大器的輸入端并接有取樣電阻，同時取樣電阻串聯(lián)在交流電源與測量電極之 間；
3)、在顯示儀表中還包括有由公共電極、交流電源、參考放大器及參考整流器構成 輔助測量部分，其中交流電源的輸出端接在電接點測量筒的殼體上，構成一個高于測量電 極電位、防止測量電極電流流向殼體的補償端；交流電源的輸出端還分別通過取樣電阻連 接到各測量電極上；交流電源的另一端與公共電極連接，當公共電極與測量電極之間存在 水介質(zhì)時，交流電經(jīng)取樣電阻、測量電極及水傳導至公共電極上，回到交流電源形成電流回 路，信號處理通道輸出液位信號；由參考取樣電阻、可調(diào)電阻串聯(lián)后連接在交流電源的輸出 端；參考取樣電阻與參考放大器輸入端并聯(lián)；參考放大器的輸出端通過參考整流器與各比 較器的參考端連接。
與普通電接點水位計不同的是本實用新型采用了三端補償原理，即把測量筒作為 一個補償端來使用，即讓測量筒上的電位高于各個測量電極點的電位，這樣即使測量電極 受到污染絕緣電阻下降，也不會有電流從測量電極流向測量筒外殼。測量電極的電流只跟 公共電極之間的水阻有關。而測量筒外殼與公共電極的電阻大小與檢測測量電極流出電流 無關，因而公共電極絕緣電阻不會引起測量誤差。起到了抗御臟污的目的。
本實用新型的優(yōu)點
1.本實用新型抗電極臟污的電接點水位計能夠避免由于各種原因?qū)е碌碾姌O絕 緣電阻下降帶來的測量誤差。
2.由于采用了三端補償原理，即使電極絕緣電阻很小都能夠保證水位計正常使 用，從而提高了電極的使用壽命。
3.電極臟污幾乎與正常使用無關，所以減輕了以前工人經(jīng)常清洗電極的工作量。
4.由于沿用了普通電接點電極，電極通用性強。便于用戶采購備品備件。
5.與普通電接點水位計相比，本實用新型液位計只是增加了一只公共電極，制造 難度和制造成本幾乎沒有變化。
6.安裝使用過程中也只是增加了 1芯電纜，因而使用成本和普通電接點水位計相 比并無多大差異。而普通工程設計中，一般都需要預留10%左右的備用電纜芯數(shù)，所增加的 這1芯只是連接電纜的預留備用芯數(shù)少1芯而已，完全可以不增加使用成本。


圖1.是本實用新型原理框圖。
附圖中A-放大器；AC-交流電源；Ar-參考放大器；B-比較器；D-雙色LED顯示
器；DC-直流電源；E-測量電極；J-繼電器；P-電接點測量筒；Z_整流器；Zr_參考整流器。
具體實施方式
本實用新型的一個非限定性的實施例如圖1所示所述抗電極污染的電接點液位 計包括電接點測量筒P、測量電極E及含直流電源DC和交流電AC源的顯示儀表，電接點測 量筒P通過汽相側(cè)連接管和液相側(cè)連接管與被測容器相連，形成一個U形連通器，使測量筒 內(nèi)的水位能夠與被測容器內(nèi)的水位相等；在電接點測量筒的不同高度上安裝有若干測量電 極E(E1-En)各電極由連接電纜引至遠端顯示儀表的相應信號處理通道上；其特征是 1)、在所述電接點測量筒最低位的測量電極下方安裝有公共電極Er ; 2)、在顯示儀表中信息處理通道由放大器A(A1-An)、整流器Z(Zl-Zn)、比較器 B(B1-Bn)和雙色LED顯示器D(D1-Dn)連接構成；其中，放大器A的輸入端并接有取樣電阻 R(R1-Rn)，同時取樣電阻R串聯(lián)在交流電源與測量電極之間；
3)、在顯示儀表中還包括有由公共電極Er、交流電源AC、參考放大器Ar及參考整 流器Zr構成輔助測量部分，其中交流電源AC的輸出端接在電接點測量筒的殼體上，構成一 個高于測量電極電位、防止測量電極電流流向殼體的補償端；交流電源AC的輸出端還分別 通過取樣電阻R連接到各測量電極E上；交流電源的接地端與公共電極Er連接，當公共電 極與測量電極E之間存在水介質(zhì)時，交流電經(jīng)取樣電阻R、測量電極E及水傳導至公共電極 Er上，回到交流電源AC形成電流回路，信號處理通道輸出液位信號；由參考取樣電阻R0、可 調(diào)電阻W1串聯(lián)后連接在交流電源的輸出端；參考取樣電阻RO與參考放大器AR輸入端并 聯(lián)；參考放大器AR的輸出端通過參考整流器Zr與各比較器B的參考端連接。 在上述比較器B的輸出端連接繼電器J，由其連接執(zhí)行電路。
本實用新型的工作原理是這樣的測量電極E和公共電極Er都是安裝在電接點測 量筒P上的，電接點測量筒P通過汽相側(cè)連接管和液相側(cè)連接管與被測容器相連，形成一個 U形連通器，使得電接點測量筒內(nèi)的水位能夠與被測容器內(nèi)的水位相等。各電極由連接電纜 弓I至遠端顯示儀表的相應通道上。
交流電源的輸出經(jīng)由取樣電阻連接到各測量電極上，當水淹沒測量電極時，交流 電壓由水傳導至公共電極，從而回到交流電源形成電流回路。水導電時的等效電阻就是水 阻。此時在取樣電阻R上得到一個電壓信號，送至放大器輸入端。經(jīng)過放大器放大信號后， 送到整流器，整流器將交變的檢測信號變?yōu)槠交闹绷餍盘?。整流器輸出連接到比較器同 相輸入端。比較器的參考信號由交流源經(jīng)過取樣參考電阻RO和可調(diào)電阻Wl形成電流回路， 在RO上得到一個受控于可調(diào)電阻Wl的電壓信號，經(jīng)過參考放大器放大和參考整流器后變 成直流信號，送至比較器的參考端。調(diào)整可調(diào)電阻W1可以調(diào)整參考電平的高低，即可調(diào)整 不同工況下的水阻的閾值。當比較器B的輸入端信號大于參考端信號時，比較器B輸出高 電平，反之輸出低電平。比較器輸出端連接到雙色LED顯示器D輸入端，雙色LED顯示器接 收到高電平時，顯示為綠色，表示為有水；接收到低電平時顯示紅色，表示為無水或蒸汽。 電接點測量筒除了安裝了各測量電極和公共電極以外，將交流電源AC的輸出端 接在電接點測量筒的殼體上，構成一個補償端，交流源工作時，輸出交流信號到電接點測量 筒外殼上，其電壓高于測量電極的電壓，這樣即使測量電極絕緣電阻很低，也不會有電流從 測量電極流出到測量筒外殼。因而水位的測量與測量電極本身的絕緣電阻無關。只與公共 電極和是否有水從公共電極淹沒至測量電極有關。[0032] 本實用新型中的測量電極E—般由2-20只組成一套水位儀表，相應的測量通道就 有2-20組。繼電器J通常有2-6組，分別接到所需測量通道的比較器輸出端，用作此點水 位的報警信號輸出。此繼電器信號也可以作為水位控制系統(tǒng)的控制信號。雙色LED顯示器 也采用市售產(chǎn)品。所述公共電極采用與測量電極相同的電極。
直流電源DC是把交流220VAC電壓變換為各部分電路需要的直流電壓源。起到能 源供給的作用。
權利要求
一種抗電極贓污的電接點液位計，包括電接點測量筒(P)、測量電極(E)及含直流電源(DC)和交流電源(AC)的顯示儀表，電接點測量筒(P)通過汽相側(cè)連接管和液相側(cè)連接管與被測容器相連，形成一個U形連通器，使測量筒內(nèi)的水位能夠與被測容器內(nèi)的水位相等；在電接點測量筒的不同高度上安裝有若干測量電極(E)，各電極由連接電纜引至遠端顯示儀表的相應信號處理通道上；其特征是1)、在所述電接點測量筒最低位的測量電極下方安裝有公共電極(Er)；2)、在顯示儀表中信息處理通道由放大器(A)、整流器(Z)、比較器(B)和雙色LED顯示器(D)連接構成；其中，放大器(A)的輸入端并接有取樣電阻(R)，同時取樣電阻(R)串聯(lián)在交流電源與測量電極之間；3)、在顯示儀表中還包括有由公共電極(Er)、交流電源(AC)、參考放大器(Ar)及參考整流器(Zr)構成輔助測量部分，其中交流電源(AC)的輸出端接在電接點測量筒的殼體上，構成一個電壓高于測量電極電位、防止測量電極電流流向殼體的補償端；交流電源(AC)的輸出端還分別通過取樣電阻(R)連接到各測量電極(E)上；交流電源的另一端與公共電極(Er)連接，當公共電極與測量電極(E)之間存在水介質(zhì)時，交流電經(jīng)取樣電阻(R)、測量電極(E)及水傳導至公共電極(Er)上，回到交流電源(AC)形成電流回路，信號處理通道輸出液位信號；由參考取樣電阻(R0)、可調(diào)電阻(W1)串聯(lián)后連接在交流電源的輸出端；參考取樣電阻(R0)與參考放大器(AR)輸入端并聯(lián)；參考放大器(AR)的輸出端通過參考整流器(Zr)與各比較器(B)的參考端連接。
2. 根據(jù)權利要求
l所述的抗電極贓污的電接點液位計，其特征是在比較器(B)的輸 出端連接繼電器(J)。
專利摘要
本實用新型涉及一種能夠抗御電極臟污的電接點液位計，其特征是在電接點測量筒最低位的測量電極下方安裝有公共電極；包括有由公共電極、交流電源、參考放大器及參考整流器構成的輔助測量部分。與普通電接點水位計不同的是本實用新型即使測量電極受到污染絕緣電阻下降，也不會有電流從測量電極流向電接點測量筒外殼；測量電極的電流只與公共電極之間的水阻有關；而測量筒外殼與公共電極的電阻大小與檢測測量電極流出電流無關，因而公共電極絕緣電阻不會引起測量誤差，起到了抗御測量電極臟污的目的。
文檔編號G01F23/24GKCN201532229SQ200920207142
公開日2010年7月21日 申請日期2009年11月13日
發(fā)明者王小軍 申請人:王小軍導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan