專利名稱：高溫點式料位計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種用于測量顆粒狀或粉狀料位的設(shè)備，屬于測量儀器的技術(shù)領(lǐng)域。
在測量罐內(nèi)顆粒狀或粉狀材料的多少時，需要用料位計測出，該種料位計有連續(xù)式的，也有點式的，由于設(shè)計上的原因，目前該種料位計最高的使用溫度為527℃，而一般的使用溫度均在250℃以下，在高溫的情況下，即高于527℃的情況下，只能使用伽瑪射線料位計，不僅價格極高，相應(yīng)的安全措施也非常復(fù)雜，不能廣泛適用于一般的工業(yè)化生產(chǎn)的領(lǐng)域中。
本實用新型的發(fā)明目的是提供一種能在高溫的工況下工作，且成本低，使用方便的高溫點式料位計。
本實用新型的高溫點式料位計主要由兩大部分所組成，第一部分是主電極部分，第二部分為專用的檢測電路部分。主電極部分包括電極引線、密封體、外殼支架、電極外殼、柱形電極，其中柱形電極位于電極外殼中，電極外殼固定在外殼支架上的一端，密封體則固定在外殼支架的另一端，電極引線與柱形電極相連接并通過密封體引出主電極。為保證密封體的密封度，絕緣度和機械強度，該部分由密封體外殼和密封體芯兩部分組成，密封體芯采用耐高溫絕緣材料，位于密封體外殼的中心，二者相固定合為一體。專用檢測電路部分主要由振蕩器F、主電極輸出阻抗回路Zx、擬定阻抗回路Zo、交、直流變換及電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合電路Q、運算放大器Y及繼電器J組成，主電極輸出阻抗回路Zx和擬定阻抗回路Zo的一頭分別接振蕩器F，另一頭分別通過交直流變換及電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合電路Q后與運算放大器Y的同相或反相端相接，運算放大器Y的輸出端與繼電器電路相接。
振蕩器F的輸出同時供兩個阻抗回路Zo、Zx，并且在各回路均串入交、直流變換及電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合電路Q，通過該電路的變換作用，可以在電位器W與電阻R上分別獲得兩個直流電壓Uo、Ux。當振蕩器輸出恒定時，忽略其內(nèi)阻抗(因Zo、Zx遠遠大于該內(nèi)阻抗)，則有Uo∝1/Z。Ux∝1/Zx，Zo不變故Uo為不變量，Zx與物料充滿度有關(guān)，故Ux是與物料充滿度相關(guān)的變化量。調(diào)整W使主電極未被物料埋沒時Uxo≤Uo，則一旦物料埋沒主電極時，Ux＝(Uxo+ΔUx)＞UoΔUx＝Ux-Uxo＝Ux-Uo，通過常規(guī)的比較放大電路使能推繼電器J翻轉(zhuǎn)，從而獲得料位到達測點高度的確切信號。
ΔUx盡管隨物料種類、物料溫度、堆積密度等因素而有所不同，然而始終會大于零。因此本料位計有相當寬的物料種類與物料溫度的適應(yīng)性。
因Zo、Zx有相似性、故可補償振蕩器的幅頻偏移影響。若某幅頻輸出下Uxo＝Uo，當輸出幅頻有變化，則Uxo與Uo會同方向變化，仍保持相等，從而不影響ΔUx的檢測。
本實用新型的優(yōu)點在于其結(jié)構(gòu)簡單，能應(yīng)用于高溫條件下的料位測量，且測量的方式也非常方便，不需要特殊的儀器設(shè)備以及特殊的測量方法和安全措施，最高測量溫度可達900℃、壓力1MPa，其成本也比較低，能廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中高溫工況下的料位測量。


圖1是本實用新型主電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型專用檢測電路的電原理圖。
本實用新型的實施方案如下主電極部分由電極引線1、密封體2、外殼支架3、電極外殼4、柱形電極5組成，該主電極以外殼支架為支撐體，其前端固定有電極外殼，外殼支架為金屬體，電極外殼由耐高溫絕緣陶瓷管制成，二者由耐高溫粘接劑相連接。在外殼支架的另一端設(shè)有密封體，該密封體由兩部分所組成即密封體外殼(2-1)和密封體芯(2-2)，密封體外殼為金屬件，密封體芯為耐壓力陶瓷密封材料，密封體芯位于密封體外殼的中心，二者相固定，合為一體，該密封體與外殼支架之間由螺紋連接，在二者之間還墊有耐高溫密封墊片(2-3)；柱形電極位于電極外殼中，電極引線的一頭與之相接，另一頭通過密封體芯引出主電極。
專用檢測電路部分由振蕩器F、主電極輸出阻抗回路Zx、擬定阻抗回路Zo、交、直流變換及電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合電路Q、運算放大器Y及繼電器J組成。振蕩器F的輸出頻率與幅值是根據(jù)主電極的長度和料罐的大小，物料的種類等因素而確定的，其宗旨是只要使ΔUx的變化足夠明顯即可。主電極輸出阻抗回路Zx為Cx和Rx，即為主電極與料罐之間的電阻和容抗。擬定阻抗回路Zo由Co和Ro組成。交、直流變換及電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合電路Q包括電容C1、二極管D1、三極管T1、電阻R及電容C2、二極管D2、三極管T2電阻W，運算放大器Y為普通的運放，主要起比較的作用，繼電器電路包括繼電器J和三極管T3，繼電器J的電流線圈接在三極管T3的發(fā)射極。根據(jù)以上所述，便可組成本實用新型的高溫點式料位計。
權(quán)利要求1.一種高溫點式料位計，由主電極部分和相應(yīng)的檢測電路部分所組成，其特征在于主電極部分包括電極引線(1)、密封體(2)、外殼支架(3)、電極外殼(4)、柱形電極(5)，其中，柱形電極(5)位于電極外殼(4)中，電極外殼(4)固定在外殼支架(3)上的一端，密封體(2)則固定在外殼支架(3)的另一端，電極引線(1)與柱形電極(5)相連接并通過密封體(2)引出主電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫點式料位計，其特征在于密封體(2)由密封體外殼(2-1)、密封體芯(2-2)所組成，密封體芯(2-2)位于密封體外殼(2-1)的中心，二者相固定合為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫點式料位計，其特征在于檢測電路部分包括振蕩器F、主電極輸出阻抗回路Zx，擬定阻抗回Zo、運算放大器Y及繼電器J，主電極輸出阻抗回路Zx和擬定阻抗回路Zo的一頭分別接振蕩器F，另一頭分別通過交、直流變換及電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合電路Q后與運算放大器Y的同相或反相端相接，運算放大器Y的輸出端與繼電器電路相接。
專利摘要高溫點式料位計是一種用于測量顆粒狀或粉狀料位的儀器，它主要由電極部分和專用檢測電路部分所組成，主電極部分的柱形電極設(shè)于電極外殼中，電極外殼固定在外支架上，外殼支架的后端設(shè)有密封體，電極引線一頭與柱形電極相接，另一頭通過密封體芯引出主電極，專用檢測電路中主電極輸出阻抗回路Zx和擬定阻抗回路Zo的一頭分別接振蕩器F，另一頭分別通過交、直流變換及電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合電路Q后與運算放大器Y的同相或反向端相接，運放的輸出接繼電器J。
文檔編號G01F23/24GK2264901SQ9524101
公開日1997年10月15日 申請日期1995年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月8日
發(fā)明者蔣守國 申請人:東南大學(xué)