專利名稱：一種磁致伸縮液位計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液位計，特別涉及一種磁致伸縮液位計。
背景技術(shù)：
工業(yè)上許多行業(yè)常利用貯罐來處理或者儲存液體，并且需要在貯罐上安裝液位計 來指示貯罐內(nèi)液面高度。較早用來測量過程罐和閃蒸罐的液位的技術(shù)，將內(nèi)部的操作條件引到罐體外部， 進(jìn)而測量液位，如通過壓差單元測量罐體內(nèi)的蒸汽壓與罐體內(nèi)(在罐體的底部進(jìn)行測量) 液體壓力的靜壓頭之間的壓力差或利用外部腔體的浮子或浮筒來實(shí)現(xiàn)測量，罐體內(nèi)流體的 比重隨著溫度而改變，這種改變可以用溫度傳感器進(jìn)行補(bǔ)償，但從罐體的操作溫度到罐體 外的液位測量裝置之間的管線會有一個溫度的漸變，這個溫度梯度的變化通常取決于環(huán)境 和工況，因此導(dǎo)致了流體密度的變化，并且比重不可以被補(bǔ)償，常會導(dǎo)致罐體內(nèi)的液位讀數(shù) 錯誤，尤其是在閃蒸罐或者周圍環(huán)境溫度與流體的操作溫度相差在50°C以上的過程罐中， 且出現(xiàn)錯誤很多時候不被注意到，造成很多不必要的后果。目前工藝應(yīng)用中，很多罐體液位測量將合適的液位計直接插入罐體內(nèi)部，磁致伸 縮液位計以其可靠性強(qiáng)、精度高、安全性好、易于安裝和維護(hù)簡單且便于系統(tǒng)自動化工作的 優(yōu)點(diǎn)越來越引起人們的關(guān)注。目前，常用的磁致伸縮液位計是由探桿、浮子和變送器表頭組成，浮子帶中心孔， 浮子隨著液面上升或下降沿探桿上下滑動，浮子內(nèi)裝有至少一組磁體，探桿與變送器表頭 連接，探桿內(nèi)裝有磁致伸縮線，磁致伸縮線與變送器表頭中的壓電傳感器連接，探桿可以帶 有一個和探桿整合一體的儀表法蘭直接和罐體上的罐體法蘭連接或通過儀表法蘭(需要 合適的墊片)與罐體法蘭配合連接。在探桿內(nèi)靠近底端可以有一個溫度傳感器，用于流體比重的調(diào)節(jié)。變送器表頭發(fā)出電流脈沖，稱起始脈沖，該脈沖沿著磁致伸縮線向下傳播，在向下 運(yùn)動的過程中產(chǎn)生一個磁場，與浮子產(chǎn)生的磁場相遇相互作用，在磁致伸縮線上產(chǎn)生一個 扭力波，變送器表頭的壓電傳感器將測得的扭力波轉(zhuǎn)化成一個返回脈沖，將返回脈沖與起 始脈沖之間的時間差轉(zhuǎn)換成脈沖信號，從而計算出浮子的實(shí)際位置，測得液位。通常浮子用不銹鋼制作，同時也可以根據(jù)罐體內(nèi)的工況和所測量介質(zhì)使用其它的 材料。在高壓場合，為了防止浮子被壓癟可以預(yù)先給浮子充壓(如可以用氦氣給浮子充壓 使其可承受600psi壓力)。應(yīng)用這種磁致伸縮液位計的缺點(diǎn)有(1)、帶有中心孔的不銹鋼浮子難制做，且比沒 有中心孔的浮子重，且這個中心孔必須足夠大以便和內(nèi)部裝有磁致伸縮線的探桿外徑相匹 配，因此，浮子不得不通過增大其自身的直徑或長度以獲得需要的浮力；帶中心孔的浮子增 加了相應(yīng)的焊縫，因此相對于沒有中心孔的浮子的故障率要高；同時浮子的內(nèi)孔也可能被 液體中的雜質(zhì)堵塞，阻礙其運(yùn)動，這時需要停工拆下液位計進(jìn)行清理。(2)、在閃蒸罐中的汽 液兩相條件下，浮子直接接觸罐內(nèi)的液體，蒸汽/液體的表面湍流使得精確地測量液位變得困難。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種磁致伸縮液位計，插入罐體 內(nèi)部，用于對罐體內(nèi)液體液位進(jìn)行直接測量。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種磁致伸縮液位計，包括浮子、探桿和變送器表頭，浮子內(nèi)裝有至少一組磁體， 探桿內(nèi)裝有磁致伸縮線，磁致伸縮線與變送器表頭中的壓電傳感器連接，磁致伸縮液位計 還包括浮子井，浮子井由帶孔的側(cè)壁和封閉的底部組成，浮子位于浮子井內(nèi)，探桿位于浮子 井內(nèi)或浮子井外，探桿內(nèi)的磁致伸縮線在浮子外的磁場感應(yīng)范圍內(nèi)。磁致伸縮液位計可以進(jìn)一步加裝探桿管和儀表法蘭，探桿管為密封結(jié)構(gòu)，探桿位 于探桿管內(nèi)，與探桿管固定連接，探桿管位于浮子井內(nèi)或浮子井外，與浮子井連接或挨著， 探桿管穿過儀表法蘭，浮子井與儀表法蘭連接，但不伸出儀表法蘭，儀表法蘭與罐體上的罐 體法蘭配對連接，以密封罐體。優(yōu)選地，浮子為無中心孔結(jié)構(gòu)的浮子，浮子內(nèi)磁體為一圈磁柱，緊貼浮子內(nèi)壁垂直 放置，或浮子內(nèi)磁體為環(huán)形磁體。優(yōu)選地，磁致伸縮液位計還包括溫度傳感器，溫度傳感器位于探桿的底端。為了能夠?qū)崿F(xiàn)同時現(xiàn)場顯示液位，磁致伸縮液位計還包括外腔體、可視指示器、桿 和磁體，浮子上連接桿，桿的另一端連接有磁體，磁體位于外腔體內(nèi)，外腔體上安裝有可視 指示器，可視指示器內(nèi)裝有與磁體相感應(yīng)的組件，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場顯示液位。磁致伸縮液位計可以進(jìn)一步加裝探桿管和儀表法蘭，探桿管為密封結(jié)構(gòu)，探桿位 于探桿管內(nèi)，與探桿管固定連接，探桿管位于浮子井內(nèi)或浮子井外，與浮子井連接或挨著， 探桿管穿過儀表法蘭，浮子井與儀表法蘭連接，外腔體穿過儀表法蘭，儀表法蘭與罐體上的 罐體法蘭配對連接，以密封罐體。優(yōu)選地，與磁體相感應(yīng)的組件為磁飛標(biāo)磁體或雙色磁翻板。優(yōu)選地，外腔體的直徑小于浮子井的直徑。本實(shí)用新型所具有的有益效果(1)、本實(shí)用新型直接安裝于罐體內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對液位的直接測量，并將液位信號通 過變送器表頭傳到較遠(yuǎn)的地方，浮子位于浮子井內(nèi)，浮子井只允許液體進(jìn)入，阻止上升的氣 泡進(jìn)入，這樣就可以正確復(fù)制罐體內(nèi)的實(shí)際工況(壓力、溫度等)，并且也避免了罐體內(nèi)部 (沸騰或閃蒸)流體的湍動對浮子造成的影響，測量結(jié)果準(zhǔn)確，尤其適用于閃蒸罐或周圍環(huán) 境溫度與罐內(nèi)流體的操作溫度相差在50°C以上的過程罐。(2)、采用本實(shí)用新型，浮子可選用不帶中心孔的浮子，同等工況下，其直徑相對于 帶中心孔的浮子可以更小，更堅固，且相對于帶中心孔的浮子，焊縫較少，且浮子位于浮子 井內(nèi)，不與沸騰的液體直接接觸，因此故障率相對較低。

圖1為磁致伸縮液位計的示意圖；圖2為可現(xiàn)場指示液位的磁致伸縮液位計的示意圖；[0025]圖3為浮子示意圖；圖4為沿圖3中A-A線方向的剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 如圖1所示，一種磁致伸縮液位計，插入罐體內(nèi)部，進(jìn)行液位直接測量，罐體上的 過程接口連接罐體法蘭3，罐體法蘭3與一可拆卸儀表法蘭2配對連接，磁致伸縮液位計包 括浮子7、探桿5、變送器表頭1和浮子井6，浮子7內(nèi)裝有至少一組磁體，浮子7位于浮子 井6內(nèi)，浮子井6底部有端蓋10，端蓋10確保浮子7始終處于浮子井6中，且阻止介質(zhì)中的 雜質(zhì)和氣泡由底部進(jìn)入浮子井6，浮子井6側(cè)壁底部有孔8，側(cè)壁頂部有孔9，孔9使進(jìn)入浮 子井6的氣泡排出，浮子井6與儀表法蘭2連接，如焊接，但不伸出儀表法蘭2，探桿5位于 探桿管4內(nèi)，探桿5固定在探桿管4上，如以壓緊接頭的方式，探桿管4位于浮子井6外，與 浮子井6連接，如焊接，探桿管4為密封結(jié)構(gòu)，內(nèi)部與罐體環(huán)境密封隔離，其內(nèi)部不受罐體內(nèi) 壓力的影響，探桿管4截至儀表法蘭2上方的連接件11處，探桿5向上延伸與變送器表頭 1連接，探桿5內(nèi)裝有磁致伸縮線和溫度傳感器12，磁致伸縮線與變送器表頭1中的壓電傳 感器連接，且磁致伸縮線位于浮子7外的磁場感應(yīng)范圍內(nèi)，即浮子7內(nèi)磁體跟磁致伸縮線的 距離足夠近以保證在磁致伸縮線內(nèi)產(chǎn)生可以被變送器表頭1探測到的扭力波，變送器表頭 1將測得的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程控制室。探桿管4可以位于浮子井6內(nèi)或浮子井6外，與浮子井6連接或簡單地挨著，探桿 管4可以穿過儀表法蘭2直接與變送器表頭1連接，也可以是探桿管4截至儀表法蘭2上 方的連接件11處，探桿5向上延伸與變送器表頭1連接，探桿管4與浮子井6及探桿管4 與變送器表頭1之間的連接可以按照上述方式任意組合。如圖3、圖4所示，浮子7為無中心孔結(jié)構(gòu)的不銹鋼浮子，浮子7內(nèi)磁體為一圈500 系列的磁柱，磁柱緊貼浮子內(nèi)壁，垂直放置，這樣形成一個以浮子7為中心的向外呈放射狀 的環(huán)磁區(qū)域，無論浮子7怎么旋轉(zhuǎn)，環(huán)磁區(qū)域的磁性都是相同的。在探桿管4位于儀表法蘭2以上的部分可以安裝一個放壓閥(圖中未顯示)，以便 出現(xiàn)問題移除探桿管4內(nèi)的電子元件時釋放探桿管4內(nèi)的壓力。實(shí)施例2 如圖2所示，一種磁致伸縮液位計，插入罐體內(nèi)部，進(jìn)行液位直接測量，且現(xiàn)場指 示液位，罐體上的過程接口連接罐體法蘭3A，罐體法蘭3A與一可拆卸儀表法蘭2A配對連 接，磁致伸縮液位計包括浮子7、探桿5、變送器表頭1、浮子井6、外腔體13、可視指示器14、 桿15和磁體16，浮子井6側(cè)壁底部有孔8，側(cè)壁頂部有孔(圖中未顯示)，底部有端蓋10， 浮子井6與儀表法蘭2A連接，如焊接，浮子7位于浮子井6內(nèi)，浮子7內(nèi)裝有至少一組磁 體，浮子7上連接桿15，桿15的另一端連接有磁體16，磁體16位于外腔體13內(nèi)，外腔體13 穿過儀表法蘭2A伸出罐體外部，外腔體13上安裝有可視指示器14，可視指示器14內(nèi)裝有 與磁體16相感應(yīng)的組件，探桿5位于探桿管4內(nèi)，固定在探桿管4上，如通過壓緊接頭的方 式，探桿管4可以位于浮子井6內(nèi)或浮子井6外，與浮子井6連接或簡單地挨著，探桿管4 為密封結(jié)構(gòu)，探桿管4穿過儀表法蘭2A和變送器表頭1連接，探桿5內(nèi)裝有磁致伸縮線和溫度傳感器12，磁致伸縮線與變送器表頭1中的壓電傳感器連接，且磁致伸縮線位于浮子7 外的磁場感應(yīng)范圍內(nèi)，變送器表頭1將測得的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程控制室。與磁體16相感應(yīng)的組件為磁飛標(biāo)磁體或雙色磁翻板。外腔體13的直徑小于浮子井6的直徑。如圖3、圖4所示，浮子7為無中心孔結(jié)構(gòu)的不銹鋼浮子，浮子7內(nèi)磁體為一圈500 系列的磁柱，磁柱緊貼浮子內(nèi)壁，垂直放置。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作 任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、 等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種磁致伸縮液位計，包括浮子(7)、探桿(5)和變送器表頭(1)，所述浮子(7)內(nèi)裝有至少一組磁體，所述探桿(5)內(nèi)裝有磁致伸縮線，所述磁致伸縮線與所述變送器表頭(1)中的壓電傳感器連接，其特征在于還包括浮子井(6)，所述浮子井(6)由帶孔的側(cè)壁和封閉的底部組成，所述浮子(7)位于所述浮子井(6)內(nèi)，所述探桿(5)位于所述浮子井(6)內(nèi)或浮子井(6)外，所述探桿(5)內(nèi)的磁致伸縮線在所述浮子(7)外的磁場感應(yīng)范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁致伸縮液位計，其特征在于所述磁致伸縮液位計還 包括探桿管(4)和儀表法蘭(2)，所述探桿管(4)為密封結(jié)構(gòu)，所述探桿(5)位于所述探桿 管(4)內(nèi)，與所述探桿管(4)固定連接，所述探桿管(4)位于所述浮子井(6)內(nèi)或浮子井 (6)夕卜，與所述浮子井(6)連接或挨著，所述探桿管(4)穿過所述儀表法蘭(2)，所述浮子井 (6)與所述儀表法蘭(2)連接，但不伸出所述儀表法蘭(2)，所述儀表法蘭(2)與罐體上的 罐體法蘭(3)配對連接，以密封罐體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁致伸縮液位計，其特征在于所述浮子(7)為無中心 孔結(jié)構(gòu)的浮子，所述浮子⑵內(nèi)的磁體為一圈磁柱，緊貼所述浮子(7)內(nèi)壁垂直放置，或所 述浮子(7)內(nèi)的磁體為環(huán)形磁體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁致伸縮液位計，其特征在于所述磁致伸縮液位計還 包括溫度傳感器(12)，所述溫度傳感器(12)位于所述探桿(5)的底端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁致伸縮液位計，其特征在于所述磁致伸縮液位計還 包括外腔體(13)、可視指示器(14)、桿(15)和磁體(16)，所述浮子(7)上連接所述桿(15)， 所述桿(15)的另一端連接有所述磁體(16)，所述磁體(16)位于所述外腔體(13)內(nèi)，所述 外腔體(13)上安裝有所述可視指示器(14)，所述可視指示器(14)內(nèi)裝有與所述磁體(16) 相感應(yīng)的組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁致伸縮液位計，其特征在于所述磁致伸縮液位計還 包括探桿管(4)和儀表法蘭(2A)，所述探桿管(4)為密封結(jié)構(gòu)，所述探桿(5)位于所述探 桿管(4)內(nèi)，與所述探桿管(4)固定連接，所述探桿管(4)位于所述浮子井(6)內(nèi)或浮子井 (6)外，與所述浮子井(6)連接或挨著，所述探桿管(4)穿過所述儀表法蘭(2A)，所述浮子 井(6)與所述儀表法蘭(2A)連接，所述外腔體(13)穿過所述儀表法蘭(2A)，所述儀表法蘭 (2A)與罐體上的罐體法蘭(3A)配對連接，以密封罐體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁致伸縮液位計，其特征在于所述與磁體(16)相感應(yīng) 的組件為磁飛標(biāo)磁體或雙色磁翻板。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種磁致伸縮液位計，其特征在于所述外腔體(13)的 直徑小于浮子井(6)的直徑。
專利摘要一種磁致伸縮液位計，涉及測量儀表領(lǐng)域，包括浮子、探桿和變送器表頭，浮子內(nèi)裝有至少一組磁體，探桿內(nèi)裝有磁致伸縮線，磁致伸縮線與變送器表頭中的壓電傳感器連接，磁致伸縮液位計還包括浮子井，浮子井由帶孔的側(cè)壁和封閉的底部組成，浮子位于浮子井內(nèi)，探桿位于浮子井內(nèi)或浮子井外，探桿內(nèi)的磁致伸縮線在浮子外的磁場感應(yīng)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型直接安裝于罐體內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對液位的直接測量，并將液位信號通過變送器表頭傳到較遠(yuǎn)的地方，浮子位于浮子井內(nèi)，可以正確復(fù)制罐體內(nèi)的實(shí)際工況(壓力、溫度等)，測量結(jié)果準(zhǔn)確，故障率較低，尤其適用于閃蒸罐或周圍環(huán)境溫度與罐內(nèi)流體的操作溫度相差在50℃以上的過程罐。
文檔編號G01F23/64GK201688894SQ201020162439
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者丁荔, 艾瑞克·福沃 申請人:凱泰克(天津)物位有限公司