专利名称：一种测量强腐蚀、高温、高粘稠性料浆密度与液位的方法
技术领域：
本发明涉及多种工业过程中强腐蚀、高温、高粘稠性料浆浓缩装置内料浆密度与液位的非接触式测量方法。
背景技术：
现有技术对此类料浆浓缩过程中料浆密度与液位的非接触式在线检测有射线法、光学法、声学法等，而以测量介质压强为基础的差压法需要检测液相压力。要满足测量强腐蚀、高温、高粘稠性料浆压力的要求，传感器材质、制造与现场维护均有特殊要求。
发明内容
本发明根据流体静力学原理和可压缩性气体的压力传输性质，在浓缩装置需要测量液相压力的部位设置一盲肠管，管内预充一定量空气；管的盲端安装空气压力传感器，开口端直接插入测点处的液相之中。根据可压缩性气体的性质，盲肠管内一定质量气体的压力p和体积v之间应满足状态方程pv＝nRT (1)当气体温度可视为定值时，pv乘积为定值pv＝C(2)盲肠管的安装应能保证管内空气柱自由伸缩且可以忽略其运动阻尼，因此可以将与液相介质接触处的静压等值地传导到空气压力传感器膜表面，从而方便地测到测点位置处液相的静压。另一方面，根据流体静力学原理，用上述方法在液相连通的料浆浓缩装置的两个不同水平高度位置1和2处测得的静压力p1、p2与测点高差h、液相密度ρ之间应满足p1-P2＝ρgh(3)h为定值，所以可以通过计算得到液相密度ρρ＝(p1-P2)/gh (4)从上述方法测得的液相密度ρ出发，利用上述测点位置1或2的液相静压测量值p1或p2，与同一料浆浓缩装置的气相压力pa进行差压计算，即可得到测点位置1或2距液面的高度H1或H2
H1＝(p1-pa)/ρg或H2＝(p2-pa)/ρg(5)具体实施方式
某厂用于磷酸一铵中和料浆浓缩法生产工艺的反应一浓缩装置、料浆一效浓缩装置和料浆二效浓缩装置，均具有相同的流体动力学特征，即在低位的0-0平面用循环泵通过管路系统将料浆输送到连通的高位闪蒸室进行蒸发浓缩。料浆的密度和闪蒸室的液位是重要的工艺参数，需要在线检测。但高温的磷酸具有强腐蚀性，并且当磷酸一铵中和料浆浓缩到所要求的含水量后一遇温降其粘稠性急剧上升甚至很快凝固，迄今该体系料浆密度和液位高度的在线检测都依靠射线法、光学法、声学法以及条件苛刻的液相压力传感器检测。本发明在0-0平面的反应-浓缩循环泵、一效料浆浓缩循环泵和二效料浆浓缩循环泵的进口管路上分别安装本发明所述的气柱压力式液相静压测量元件，而在反应一浓缩闪蒸室、一效闪蒸室和二效闪蒸室的保证液位以下位置也分别安装同样结构的气柱压力式液相静压测量元件。根据从上述气柱压力式液相静压测量元件测得各点的液相静压以及各闪蒸室的气相压力，利用本发明说明书中的公式(3)～(5)，实现了磷酸一铵中和料浆浓缩法生产工艺的反应一浓缩装置、料浆一效浓缩装置和料浆二效浓缩装置料浆密度与闪蒸室液位的在线检测。
权利要求
1.一种测量强腐蚀、高温、高粘稠性料浆浓缩装置内液位与料浆密度的方法，该方法的特征是使用测量空气柱压力的手段且测压元件不与料浆接触，从而完全避免了对压力传感器膜表面的耐温、耐腐蚀、防粘结的要求；
2.根据权利要求1所述的测量方法及其特征，其要点是空气压力传感器的特殊安装方式，应能使感压膜表面与测点处的液相介质之间形成一段始终可以随该点静压变化而自由伸缩的空气柱。
全文摘要
一种非接触式测量强腐蚀、高温、高粘稠性料浆浓缩装置内液位与料浆密度的方法。根据流体静力学原理和可压缩性气体的压力传输性质，该方法使用测量空气柱压力的手段即可实现料浆密度与液位的自动检测，完全避免了压力传感元件与此类浆料介质的接触从而降低了测量条件的苛刻性，减少了测量成本且提高了测量可靠性。
文档编号G01N9/26GK1570597SQ03135409
公开日2005年1月26日 申请日期2003年7月14日 优先权日2003年7月14日
发明者朱家骅, 夏素兰 申请人:四川大学