一種帶穩(wěn)壓裝置的液位檢測(cè)器及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及工程測(cè)量及實(shí)驗(yàn)儀器，尤其設(shè)及一種帶穩(wěn)壓裝置的液位檢測(cè)器及其方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 液位的測(cè)量，在工程領(lǐng)域和實(shí)驗(yàn)儀器領(lǐng)域，是廣泛存在的要素，液位的計(jì)量是計(jì)量 科學(xué)技術(shù)的組成部分之一，它與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究有密切的關(guān)系。液位測(cè)量的 方便和精確性，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高工程生產(chǎn)率、促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都具有重要的作 用。
[0003] 傳統(tǒng)的機(jī)械式液位測(cè)量，居多的是直接測(cè)讀，對(duì)空間的方便性不足。也有通過(guò)連通 管轉(zhuǎn)接引用進(jìn)行測(cè)讀，但可能存在連通管中存在汽水組合、液位壓力波動(dòng)不穩(wěn)等問(wèn)題，如果 存在其氣水組合，則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤失真的數(shù)據(jù)，壓力不穩(wěn)則可能引起讀數(shù)困難和誤差較大的 后果。另外，目前的檢測(cè)裝置較多采用精密的感應(yīng)元件或探頭，將此類設(shè)備長(zhǎng)期浸潰在液體 中，必然導(dǎo)致其靈敏度逐漸降低，最終失效。因而造成元件損壞，嚴(yán)重可能導(dǎo)致整臺(tái)設(shè)備需 要大修或直接報(bào)廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，并提供一種帶穩(wěn)壓裝置的液位檢 測(cè)器。具體技術(shù)方案如下：
[0005] -種帶穩(wěn)壓裝置的液位檢測(cè)器，其包括測(cè)量口、連接管、排氣裝置、測(cè)壓裝置、液位 探測(cè)桿和穩(wěn)壓桶;液位探測(cè)桿中空，測(cè)量口開(kāi)設(shè)于液位探測(cè)桿一端，液位探測(cè)桿另一端通過(guò) 連接管與測(cè)壓裝置密閉連接，測(cè)壓裝置用于測(cè)量連接管內(nèi)的氣壓;排氣裝置與連接管相連， 用于排出連接管內(nèi)的液體;穩(wěn)壓桶罩于測(cè)量口外，且頂部開(kāi)設(shè)有若干個(gè)排氣孔，下部開(kāi)設(shè)若 干個(gè)進(jìn)液孔;測(cè)壓裝置包括測(cè)壓箱和測(cè)壓管，測(cè)壓箱密閉并與所述的連接管相通，測(cè)壓管垂 直固定于測(cè)壓箱頂部，且管底伸入測(cè)壓箱內(nèi)，使用狀態(tài)下測(cè)壓箱內(nèi)注有沒(méi)過(guò)測(cè)壓管底部的 液體。
[0006] 作為優(yōu)選，所述的排氣裝置為氣累，氣累與連接管通過(guò)管路相通，且該段管路上設(shè) 有閥口，排氣口設(shè)置于閥口與氣累間的管路上，排氣口設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)測(cè)量口置于待測(cè)液體 中并利用氣累進(jìn)行排液時(shí)，氣累的輸入氣量大于從排氣口排出的氣量。
[0007] 作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的閥口與氣累間之間設(shè)有氣壓罐，所述的排氣口開(kāi)設(shè)于 氣壓罐上。
[000引本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用所述裝置的液位檢測(cè)方法，步驟如下：首先 將閥口打開(kāi)，并將測(cè)量口放入待測(cè)液體處，將連接管內(nèi)的氣體從排氣口排出，在液位穩(wěn)定后 對(duì)測(cè)壓管的液面高度出進(jìn)行測(cè)量;再打開(kāi)氣累對(duì)連接管進(jìn)行鼓氣，將連接管內(nèi)液體排出，待 測(cè)壓管的液面高度趨于穩(wěn)定時(shí)，關(guān)閉閥口，對(duì)此時(shí)待測(cè)壓管的液面高度也進(jìn)行讀數(shù)并換算 成待測(cè)液位高度H，換算公式如下：
[0009]
[0010]其中：p功待測(cè)液體密度，P2為測(cè)壓箱中液體密度，g為重力加速度。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0012] 1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠?qū)⒀b置便捷地應(yīng)用于各種液體的液位測(cè)量工作者洪， 適用范圍廣。
[0013] 2)測(cè)量結(jié)果直觀可靠，W機(jī)械方式對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行顯示。
[0014] 3)裝置不需要精密儀器，主體設(shè)備位于待測(cè)液體之外，而浸入液體部分結(jié)構(gòu)十分 簡(jiǎn)單，不存在現(xiàn)有的液位檢測(cè)器中各種零部件容易老化或感應(yīng)探頭靈敏度下降的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為一種帶穩(wěn)壓裝置的液位檢測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明的測(cè)壓裝置的一種優(yōu)選形式；
[0017] 圖3為本發(fā)明的排氣裝置的一種優(yōu)選形式。
[001引圖中：巧慢口 1、連接管2、排氣裝置3、巧値裝置4、液位探測(cè)桿5、穩(wěn)壓桶6、測(cè)壓箱7、 測(cè)壓管8、氣累301、閥口 302和氣壓罐303。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述和說(shuō)明。本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施方式的 技術(shù)特征在沒(méi)有相互沖突的前提下，均可進(jìn)行相應(yīng)組合。
[0020] 如圖1所示，一種帶穩(wěn)壓裝置的液位檢測(cè)器，其包括測(cè)量口 1、連接管2、排氣裝置3、 測(cè)壓裝置4、液位探測(cè)桿5和穩(wěn)壓桶6;液位探測(cè)桿5中空，測(cè)量口 1開(kāi)設(shè)于液位探測(cè)桿5-端， 液位探測(cè)桿5另一端通過(guò)連接管2與測(cè)壓裝置4密閉連接，測(cè)壓裝置4用于測(cè)量連接管2內(nèi)的 氣壓;排氣裝置3與連接管2相連，用于排出連接管2內(nèi)的液體;穩(wěn)壓桶6罩于測(cè)量口 1外，且頂 部開(kāi)設(shè)有若干個(gè)排氣孔，下部開(kāi)設(shè)若干個(gè)進(jìn)液孔。
[0021] 本裝置的工作原理如下:首先對(duì)未放置進(jìn)液體的測(cè)壓裝置4壓力進(jìn)行記錄，再將測(cè) 量口 1深入待測(cè)液體的某高度，此階段中，連接管2中氣體不斷被壓縮，產(chǎn)生壓力，并由測(cè)壓 裝置4測(cè)得。當(dāng)壓力趨于穩(wěn)定時(shí)，通過(guò)讀取測(cè)壓裝置4的相應(yīng)壓力，并減去先前的讀數(shù)，從而 得到壓力差，并換算為液位高度。
[0022] 事實(shí)上，測(cè)量過(guò)程中，待測(cè)液體的波動(dòng)會(huì)對(duì)最終數(shù)值產(chǎn)生較大的影響。為了減小此 種影響，測(cè)量口 1上可設(shè)有壓力穩(wěn)定裝置。該裝置的目的是通過(guò)設(shè)置阻尼層，減小外界的液 體波動(dòng)可能對(duì)測(cè)量口 1造成的壓力波動(dòng)。本實(shí)施方式中的穩(wěn)壓桶6為一個(gè)呈圓柱狀或其他形 狀的筒體，罩于測(cè)量口 1外。
[0023] 測(cè)量口 1可直接與連接管2相連，但為了便于操作，采用中空的剛性液位探測(cè)桿5， 便于伸入待測(cè)液體中，也有利于測(cè)量過(guò)程的穩(wěn)定，不會(huì)隨待測(cè)液體的波動(dòng)而變化。
[0024] 測(cè)壓裝置4可采用多種能實(shí)現(xiàn)氣壓測(cè)量的裝置，本實(shí)施方式中：測(cè)壓裝置4由測(cè)壓 箱7和測(cè)壓管8組成。如圖2所示，測(cè)壓箱7密閉并與所述的連接管2相通，測(cè)壓管8垂直固定于 測(cè)壓箱7頂部，且管底伸入測(cè)壓箱7內(nèi)，使用狀態(tài)下測(cè)壓箱7內(nèi)注有沒(méi)過(guò)測(cè)壓管8底部的液體。 測(cè)壓管8管體上標(biāo)有刻度，可方便的進(jìn)行讀數(shù)。使用狀態(tài)下測(cè)壓箱7內(nèi)注有沒(méi)過(guò)測(cè)壓管8底部 的液體，當(dāng)連接管2內(nèi)氣壓升高，將測(cè)壓箱7的液體壓入測(cè)壓管8內(nèi)，通過(guò)刻度變化可得到壓 差，從而換算得到待測(cè)液體高度。
[0025] 排氣裝置3可采用各種氣體發(fā)生裝置，如氣筒、氣累等。如圖3所示，本實(shí)施方式中， 排氣裝置3為氣累301，氣累301與連接管2通過(guò)管路相通，且該段管路上設(shè)有閥口 302，排氣 口設(shè)置于閥口與氣累301間的管路上，排氣口設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)測(cè)量口 1置于待測(cè)液體中并利 用氣累301進(jìn)行排液時(shí)，氣累301的輸入氣量大于從排氣口排出的氣量。
[0026] 上述排氣口最好開(kāi)設(shè)于剛性的空腔上，因此可在閥口302與氣累301間之間設(shè)有氣 壓罐303,所述的排氣口開(kāi)設(shè)于氣壓罐303上。氣壓罐303可同時(shí)起到排氣和穩(wěn)壓的作用。
[0027] 基于上述裝置，可實(shí)現(xiàn)一種使用該裝置的液位檢測(cè)方法，其特征在于，步驟如下： 首先將閥口302打開(kāi)，并將測(cè)量口 1放入待測(cè)液體處，將連接管2內(nèi)的氣體從排氣口排出，在 液位穩(wěn)定后對(duì)測(cè)壓管8的液面高度化進(jìn)行測(cè)量;再打開(kāi)氣累301對(duì)連接管2進(jìn)行鼓氣，將連接 管2內(nèi)液體排出，待測(cè)壓管8的液面高度趨于穩(wěn)定時(shí)，關(guān)閉閥口302,對(duì)此時(shí)待測(cè)壓管8的液面 高度出進(jìn)行讀數(shù)并換算成待測(cè)液位高度Η，換算公式如下：
[002引
[0029] 其中:Ρ功待測(cè)液體密度，Ρ2為測(cè)壓箱7中液體密度，g為重力加速度。
[0030] 由此可見(jiàn)，本發(fā)明公開(kāi)的帶穩(wěn)壓裝置的液位檢測(cè)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍可設(shè)及所 有液體壓力的測(cè)量和轉(zhuǎn)化，具有普適用性;且操作簡(jiǎn)便，使用方便，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量液位的非直 接式和數(shù)字化。
[0031] W上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，然其并非用W限制本發(fā)明，凡 采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種帶穩(wěn)壓裝置的液位檢測(cè)器，其特征在于，其包括測(cè)量口（1)、連接管（2)、排氣裝 置(3)、測(cè)壓裝置(4)、液位探測(cè)桿(5)和穩(wěn)壓桶(6);液位探測(cè)桿(5)中空，測(cè)量口（1)開(kāi)設(shè)于 液位探測(cè)桿(5)-端，液位探測(cè)桿(5)另一端通過(guò)連接管（2)與測(cè)壓裝置(4)密閉連接，測(cè)壓 裝置(4)用于測(cè)量連接管(2)內(nèi)的氣壓;排氣裝置(3)與連接管(2)相連，用于排出連接管(2) 內(nèi)的液體;穩(wěn)壓桶(6)罩于測(cè)量口（ 1)外，且頂部開(kāi)設(shè)有若干個(gè)排氣孔，下部開(kāi)設(shè)若干個(gè)進(jìn)液 孔;測(cè)壓裝置(4)包括測(cè)壓箱(7)和測(cè)壓管(8)，測(cè)壓箱(7)密閉并與所述的連接管(2)相通， 測(cè)壓管(8)垂直固定于測(cè)壓箱(7)頂部，且管底伸入測(cè)壓箱(7)內(nèi)，使用狀態(tài)下測(cè)壓箱(7)內(nèi) 注有沒(méi)過(guò)測(cè)壓管(8)底部的液體。2. 如權(quán)利要求1所述的帶穩(wěn)壓裝置的液位檢測(cè)器，其特征在于，所述的排氣裝置(3)為 氣栗(301 )，氣栗(301)與連接管(2)通過(guò)管路相通，且該段管路上設(shè)有閥門(mén)（302 )，排氣口設(shè) 置于閥門(mén)與氣栗(301)間的管路上，排氣口設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)測(cè)量口（1)置于待測(cè)液體中并利 用氣栗(301)進(jìn)行排液時(shí)，氣栗(301)的輸入氣量大于從排氣口排出的氣量。3. 如權(quán)利要求2所述的帶穩(wěn)壓裝置的液位檢測(cè)器，其特征在于，所述的閥門(mén)（302)與氣 栗(301)間之間設(shè)有氣壓罐(303)，所述的排氣口開(kāi)設(shè)于氣壓罐(303)上。4. 一種使用如權(quán)利要求3所述裝置的液位檢測(cè)方法，其特征在于，步驟如下：首先將閥 門(mén)（302)打開(kāi)，并將測(cè)量口（1)放入待測(cè)液體處，將連接管(2)內(nèi)的氣體從排氣口排出，在液 位穩(wěn)定后對(duì)測(cè)壓管(8)的液面高度出進(jìn)行測(cè)量;再打開(kāi)氣栗(301)對(duì)連接管（2)進(jìn)行鼓氣，將 連接管(2)內(nèi)液體排出，待測(cè)壓管(8)的液面高度趨于穩(wěn)定時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)（302)，對(duì)此時(shí)待測(cè) 壓管(8)的液面高度H 2進(jìn)行讀數(shù)并換算成測(cè)量口（1)上方的待測(cè)液位高度H，換算公式如下：其中:Pi為待測(cè)液體密度，P2為測(cè)壓箱(7)中液體密度，g為重力加速度。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶穩(wěn)壓裝置的液位檢測(cè)器及其方法。它具測(cè)量口、連接管、排氣裝置、測(cè)壓裝置、液位探測(cè)桿和穩(wěn)壓桶；液位探測(cè)桿中空，測(cè)量口開(kāi)設(shè)于液位探測(cè)桿一端，液位探測(cè)桿另一端通過(guò)連接管與測(cè)壓裝置密閉連接，測(cè)壓裝置用于測(cè)量連接管內(nèi)的氣壓；排氣裝置與連接管相連，用于排出連接管內(nèi)的液體；穩(wěn)壓桶罩于測(cè)量口外，且頂部開(kāi)設(shè)有若干個(gè)排氣孔，下部開(kāi)設(shè)若干個(gè)進(jìn)液孔。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍可涉及所有液體壓力的測(cè)量和轉(zhuǎn)化，具有普適用性；且操作簡(jiǎn)便，使用方便，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量液位。
【IPC分類】G01F23/16
【公開(kāi)號(hào)】CN105628139
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511015728
【發(fā)明人】陳琪, 章軍軍, 吳海軍, 章上千
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué), 吳海軍
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日