一种多功能高精度磁致伸缩罐区计量仪的制作方法

本发明涉及自动化仪表领域，具体涉及一种多功能高精度磁致伸缩罐区计量仪。

背景技术：

磁致伸缩液位计由于其精度高的特点大量应用于罐区液位测量，但是功能单一，无法满足客户的综合需求，在罐区油品的测量方面，需要综合考虑各方面因素，才能对管内油品情况进行准确的监测。需要测量液位、界位、多点温度分布、平均温度，压力、多点密度分布，平均密度等数据，进一步通过内部计算得出罐内介质的精确的体积和质量，来准确测量罐区油品的实际情况，得出合理的计算结果。本发明设计了一款这样的产品，一种基于多点密度测量的多功能磁致伸缩罐区液位计量仪，可以综合测量以上数据，可以省去其他温度、密度、压力等测量仪表，大大的节约成本，只需要在灌顶开一个法兰孔即可，省去其他仪表安装口，减小了施工强度和施工难度。

现有的多功能磁致伸缩液位计可以测量液位、界位、温度、压力、密度、体积、质量的某几种，没有全部组合在一起进行多功能测量。密度测量采用压力和液位进行计算，在磁致伸缩探杆的末端安装压力传感器，通过测量压力和液位的值，根据p＝ρgh，计算ρ＝p/gh。

其存在如下缺点：

(1)功能不全，无法满足客户的综合需求；

(2)这种方法无法避免浮子因为介质密度变化引起的浮力线变化，引入的液位误差，造成的介质密度误差。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种多功能高精度磁致伸缩罐区计量仪，实现仪表多功能应用，功能全，省去其他仪表，实现多参数精确测量，采用恒定高度压力差测量法，进行密度测量，减少误差，实现精准测量。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种多功能高精度磁致伸缩罐区计量仪，包括：表头1、法兰2、探杆3、液面浮子6、界面浮子10、温度传感器、密度测量短节13和吸盘9；

所述温度传感器包括：温度传感器ⅰ4、温度传感器ⅱ5和温度传感器ⅲ12；

所述密度测量短节13包括：节管19、2个焊接套管16和2个微型压力传感器17，

所述表头1的底部与探杆3连接，探杆3的上端通过法兰2固定，探杆3的外表面连接有液面浮子6，探杆3的下端与密度测量短节13的上端通过焊接连接，密度测量短节13的下端与吸盘9连接，密度测量短节13的外表面连接有界面浮子10；所述温度传感器设置在探杆3的内部；

微型压力传感器17固定在焊接套管16内，并通过导线18与表头1连接，所述节管19上设有预留孔，焊接套管16插入预留孔，并进行焊接，用于保护密封效果。

在上述方案的基础上，温度传感器ⅰ4设置在探杆3的内部，位于液面浮子6的上方，温度传感器ⅱ5和温度传感器ⅲ12依次设置在探杆3的内部，位于液面浮子6的下方，界面浮子10的上方。

在上述方案的基础上，根据实际使用需要，密度测量短节13能够设置多个。

在上述方案的基础上，2个微型压力传感器17之间的距离是固定的。

在上述方案的基础上，探杆3的下端与节管19的上端通过焊接连接，节管19的下端与吸盘9连接。

本发明的有益效果：将密度测量设计成短节的结构，方便安装，可以保证精度，方便调试校准；可以根据用户需求进行灵活选择，比较方便。

将温度和压力传感器进行集成，可以实现分布式多点温度、压力、密度的参数测量，也可以根据各点数据算取平均值。

本发明的技术关键点：采用密度测量短节的结构进行密度测量、采用温度、压力组合的方式测量密度，通过多浮子、多温度传感器、多压力传感器组合的方式同时测量液位、界位、多点温度、平均温度、多点压力、多点密度、平均密度、液体体积、液体质量。

附图说明

本发明有如下附图：

图1本发明的结构图；

图2密度测量短节示意图；

图中：1-表头；2-法兰；3-探杆；4-温度传感器ⅰ；5-温度传感器ⅱ；6-液面浮子；7-储罐；8-液面；9-吸盘；10-界面浮子；11-界面；12-温度传感器ⅲ；13-密度测量短节；14-压强测试点ⅰ；15-压强测试点ⅱ；16-焊接套管；17-微型压力传感器；18-导线；19-节管。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本发明作进一步详细说明。

多功能磁致伸缩计量仪包括：表头1、探杆3、液面浮子6、界面浮子10、温度传感器、密度测量短节13、吸盘9等，如图1所示。所述温度传感器包括：温度传感器ⅰ4、温度传感器ⅱ5和温度传感器ⅲ12；

所述密度测量短节13包括：节管19、2个焊接套管16和2个微型压力传感器17，

温度传感器设置在探杆3的内部，

所述表头1的底部与探杆3连接，探杆3的上端通过法兰2固定，探杆3的外表面连接有液面浮子6，探杆3的下端与密度测量短节13的上端通过焊接连接，密度测量短节13的下端与吸盘9连接，密度测量短节13的外表面连接有界面浮子10；

微型压力传感器17固定在焊接套管16内，并通过导线18与表头1连接，其中一个微型压力传感器17为压强测试点ⅰ14，另一个微型压力传感器17为压强测试点ⅱ15，所述节管19上设有预留孔，焊接套管16插入预留孔，并进行焊接，用于保护密封效果，如图2所示。

在上述方案的基础上，根据实际使用需要，温度传感器和密度测量短节13能够设置多个，从而实现进行多点温度测量和分布式多点密度测量。

在上述方案的基础上，温度传感器ⅰ4设置在探杆3的内部，位于液面浮子6的上方，温度传感器ⅱ5和温度传感器ⅲ12依次设置在探杆3的内部，位于液面浮子6的下方，界面浮子10的上方。

在上述方案的基础上，2个微型压力传感器17之间的距离是固定的。

在上述方案的基础上，探杆3的下端与节管19的上端通过焊接连接，节管19的下端与吸盘9连接。

其他任何将两个及以上浮子、多个温度传感器、多个压力传感器，任意组合，达到储罐多功能测量的计量仪。

测量原理：将多功能磁致伸缩罐区计量仪放入储罐7中，多功能磁致伸缩罐区计量仪采用多种传感器进行多参数测量；通过磁致伸缩波导丝进行液位测量，浮子内部装有匹配的磁钢，表头定时发出激励脉冲电流，电流沿波导丝传播，传播的过程中遇到浮子产生的沿波导丝方向的轴向磁场，引起波导丝发生扭转变形，产生扭转机械波，机械波沿波导丝向两边传播，返回表头的机械波称为回波，远离表头的机械波称为余波(别杆末端的吸波材料吸收衰减)，通过计算激励发出和回波接受的时间差，从而得出液位的高度；液面浮子和界面浮子会产生两个回波，液面浮子回波在前，界面浮子回波在后，分别计算两个回波返回的时间，就可以得出液面8的高度和界面11的高度。通过分布式布置多个数字式集成温度传感器，通过总线通讯，可以测量多点温度。采用密度测量短接，每节集成一对压力传感器，压力传感器的距离固定，通过固定距离的压力差计算密度。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

技术特征：

1.一种多功能高精度磁致伸缩罐区计量仪，其特征在于，包括：表头(1)、法兰(2)、探杆(3)、液面浮子(6)、界面浮子(10)、温度传感器、密度测量短节(13)和吸盘(9)；

所述温度传感器包括：温度传感器ⅰ(4)、温度传感器ⅱ(5)和温度传感器ⅲ(12)；

所述密度测量短节(13)包括：节管(19)、2个焊接套管(16)和2个微型压力传感器(17)，

所述表头(1)的底部与探杆(3)连接，探杆(3)的上端通过法兰(2)固定，探杆(3)的外表面连接有液面浮子(6)，探杆(3)的下端与密度测量短节(13)的上端通过焊接连接，密度测量短节(13)的下端与吸盘(9)连接，密度测量短节(13)的外表面连接有界面浮子(10)；所述温度传感器设置在探杆(3)的内部；

微型压力传感器(17)固定在焊接套管(16)内，并通过导线(18)与表头(1)连接，所述节管(19)上设有预留孔，焊接套管(16)插入预留孔，并进行焊接，用于保护密封效果。

2.如权利要求1所述的多功能高精度磁致伸缩罐区计量仪，其特征在于，温度传感器ⅰ(4)设置在探杆(3)的内部，位于液面浮子(6)的上方，温度传感器ⅱ(5)和温度传感器ⅲ(12)依次设置在探杆(3)的内部，位于液面浮子(6)的下方，界面浮子(10)的上方。

3.如权利要求1所述的多功能高精度磁致伸缩罐区计量仪，其特征在于，根据实际使用需要，密度测量短节(13)能够设置多个。

4.如权利要求1所述的多功能高精度磁致伸缩罐区计量仪，其特征在于，2个微型压力传感器(17)之间的距离是固定的。

5.如权利要求1所述的多功能高精度磁致伸缩罐区计量仪，其特征在于，探杆(3)的下端与节管(19)的上端通过焊接连接，节管(19)的下端与吸盘(9)连接。

技术总结
本发明公开了一种多功能高精度磁致伸缩罐区计量仪，包括：表头、法兰、探杆、液面浮子、界面浮子、温度传感器、密度测量短节和吸盘；所述温度传感器包括：温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ和温度传感器Ⅲ；密度测量短节包括：节管、2个焊接套管和2个微型压力传感器，表头的底部与探杆连接，探杆的上端通过法兰固定，探杆的外表面连接有液面浮子，探杆的下端与密度测量短节的上端通过焊接连接，密度测量短节的下端与吸盘连接，密度测量短节的外表面连接有界面浮子；温度传感器设置在探杆的内部。多功能高精度磁致伸缩罐区计量仪实现仪表多功能应用，实现多参数精确测量，采用恒定高度压力差测量法，进行密度测量，减少误差，实现精准测量。

技术研发人员：姜云贺;邓君;孙宏泉;王莉
受保护的技术使用者：北京远东仪表有限公司
技术研发日：2020.01.14
技术公布日：2020.05.12