一种油水界面位置测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工业测量领域，涉及一种混合液体界面检测装置，特别是油水界面位置测量装置。
【背景技术】
[0002]混合液体界面检测，特别是油水界面检测应用广泛，如石油化工、化学化工、污水处理等。目前，市面上的油水界面位置测量装置，利用油、水的密度、介电常数、电阻的不同来确定油水界面位置。如利用油、水密度的不同，将合适密度的浮子投入油罐中，通过码表读取浮子的位置即可得到油水界面的位置；利用油、水折射率的差异，将特殊折射率的光纤探头投入油罐中，即可探测到油水界面的位置。但是现有油水界面测量方法主要存在以下三个问题:一是油层和水层之间不可避免出现乳化的现象，难以找出明确的油水界面；二是投入式油水界面检测仪器会与原油产生粘连的情况，使得测量出现较大误差；三是在易燃易爆场合，电容、电极等测量方法无法使用。
【发明内容】
[0003]本发明目的是克服现有油水界面位置测量方法存在的上述缺陷，提供一种检测速度快、测量精度高、使用范围广的混合液体界面位置测量装置，特别是一种油水界面位置测量装置。
[0004]本发明的技术方案是:
一种油水界面位置测量装置，包括线阵CCD、LED灯组、步进电机、隔离管和计算机，所述的隔离管由容纳LED灯组的密封管和容纳线阵CCD的密封管构成，两个密封管通过刚性连接件连接固定在一起，使得LED灯组与线阵CCD之间距离保持不变；线阵CCD与步进电机连接在一起，步进电机带动线阵CCD上下移动测量不同液位高度，计算机与线阵CCD连接，在计算机上显示C⑶接收到的光强值，判断油水界面的位置。线阵CXD和LED灯组置于与液面垂直的密封管中，线阵CCD接收光面朝向LED灯组放置，正对LED灯的发光面，步进电机带动线阵CCD上下移动，线阵CCD接收LED灯经过液体的透射光，通过光强值判断物料是油层或水层。
[0005]所述的步进电机放置于线阵CXD上方，通过钢丝绳带动线阵CXD上下移动。通过步进电机的运动次数计算线阵CCD在液体中的高度，进而判断油水界面位置。
[0006]所述的LED灯放置于密封管中，沿与液面垂直方向每0.5cm放置一个。
[0007]所述的容纳LED的密封管为玻璃管，透光性好，上、下端口均密封，只留出电源线出口，并且对电源线出口做密封处理。保证LED灯与油、水隔绝，一次安装后，可以长时间使用。
[0008]所述的容纳CCD的密封管为玻璃管，透光性好，上端不密封，下端密封，保证步进电机带动线阵CCD移动平稳，且与油、水隔绝。
[0009]本发明的优点和有益效果是:通过步进电机的运动次数计算线阵CCD在油罐中的高度，进而判断油水界面位置，灵敏度高，测量精度可达0.1_。元件发热量低，不需要另加散热装置，适用于易燃易爆场合。
[0010]本发明结构简单，适用范围广，适合于混合液体界面的检测，特别是油水界面位置检测。通过步进电机远程控制线阵CCD的位置，通过计算机观测油水界面的透射光，由于使用隔离管将测量装置与液体分开，适用于易燃易爆或其它危险场合的测量。
[0011]
【附图说明】
[0012]图1为本发明结构示意图。
[0013]图中:1、空气；2、油层；3、水层；4、LED灯组；5、隔离管;6、线阵CCD ;7、步进电机。
[0014]
【具体实施方式】
[0015]为了能够更清楚地理解本发明的具体工作方式，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。使用本发明的测量装置之前，需要经静置的油层和水层，产生明显的分层，如附图中，I为空气，2为油层，3为水层。
[0016]所述的LED灯组4，沿与液面垂直方向每0.5cm放置一个LED灯，所有LED灯并联，并焊接于同一块基板上，LED灯发光方向正对线阵(XD6。
[0017]所述的隔离管5，包括容纳LED灯的密封管、容纳线阵(XD的密封管和连接件，连接件保证了线阵CCD上下移动的过程中LED灯与线阵CCD之间的距离保持不变，并且隔离管始终保持位置不变，不进行任何移动。
[0018]所述的线阵CXD接收来自LED灯组的光，线阵CXD接收光面朝向LED灯组放置，正对LED灯的发光面。线阵C⑶沿与液面垂直方向放置，像元沿与液面垂直方向分布，利于接收不同液位高度的光。
[0019]所述的步进电机7带动线阵CXD进行上下移动，开始工作时，线阵CXD位于油层以上位置，通过计算步进电机的移动步数，即可算出线阵CCD的当前高度，通过计算机观察线阵CCD接收到的光强值，即可判断出油水界面的位置。
【主权项】
1.一种油水界面位置测量装置，其特征在于该装置包括LED灯组、线阵CCD、隔离管、步进电机和计算机，所述的隔离管由容纳LED灯组的密封管和容纳线阵CCD的密封管构成，两个密封管通过连接件连接固定在一起，线阵CCD与步进电机连接在一起，步进电机带动线阵CCD上下移动测量不同液位高度，计算机与线阵CCD连接，在计算机上显示线阵CCD接收到的光强值，判断油水界面的位置。
2.根据权利要求1所述的油水界面位置测量装置，其特征在于容纳LED灯组的密封管和容纳线阵CCD的密封管通过刚性连接件连接起来，使得LED灯组与线阵CCD之间距离保持不变。
3.根据权利要求1或2所述的油水界面位置测量装置，其特征在于所述线阵CCD接收光面朝向LED灯组放置，正对LED灯的发光面，且线阵CXD像元分布方向与液面垂直。
4.根据权利要求1或2所述的油水界面位置测量装置，其特征在于所述LED灯沿垂直液面方向每0.5cm放置一个。
【专利摘要】一种油水界面位置测量装置。本发明可以测量混合液体的液面位置，特别是油水界面位置，在化学化工等领域有着重要的作用。本发明装置包括：LED灯组、线阵CCD、隔离管、步进电机和计算机；所述的隔离管由容纳LED灯组的密封管和容纳线阵CCD的密封管构成，两个密封管通过刚性连接件连接固定在一起，使得LED灯组与线阵CCD之间距离保持不变；步进电机带动线阵CCD上下移动，通过线阵CCD接收来自不同液位高度的LED灯的光强，在计算机上显示线阵CCD接收到的光强值，判断油水界面位置。使用隔离管将测量装置与液体隔离，且元器件发热量低，适用于易燃易爆等危险场合的测量。
【IPC分类】G01F23-292
【公开号】CN104614045
【申请号】CN201510069310
【发明人】孙杰, 李岳峰, 任皓, 吴海强, 郑龙阳
【申请人】天津理工大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月11日