专利名称：阻尼浮力式动态液位在线检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动控制技术领域，具体地说是阻尼浮力式动态液位在线检测仪。
工程中稳态液体料位(例如静态水池液位等等)的在线检测已经得到了很好的解决， 然而对于波动液体料位(例如选矿厂中浮选槽液位、泵池液位等等)的在线检测还有待改 善和改进。
工程中稳态液体料位以浮子法做在线检测时， 一般是将浮子作为液位的直接标示部 件，然后通过诸如超声雷达位置传感器、或连杆位移、角位移传感器等检测出浮子随液位 的变化，然后输出液体料位值。这些方法的共同特点是浮子随液位上下波动，所以当使用 这种液位检测装置在线检测液位时，液位本身有波动时(比如液槽或液池内有搅拌等)这 种检测仪输出的液位值就是随机波动的。 一般的浮子式液位测量装置，以浮子方式测量液 位，主要是利用浮子的位置信息来标示液位。那么随着被测液位的波动，浮子的位置也将 随之无规则变动，所得液位信息难于稳定和准确。
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种阻尼浮力式动态液位在线检测仪，能 对动态液位做在线检测，并能够输出稳定的液位值。
本发明的检测仪由两部分组成，即浮子和阻尼浮力检测装置。浮子由双锥体构成，阻 尼浮力检测装置由测量杆、可调阻尼器、浮力测量器几部分构成，可调阻尼器和浮力测量 装置装在测量杆上，测量杆通过固定座固定。
浮子通过刚性杆延伸可适应不同液位测量安装环境；刚性杆传递的浮力信息通过铰链 连接作用于带阻尼的压力检测装置，压力信号被转变成电信号后通过微处理器处理输出标 准信号。
作为液位示踪装置的双锥体型浮子，其直径、双锥体各自的锥体高度、浮子系统自重 待测液体密度以及浮子容积满足以下规则
背景技术：
发明内容
式中O—液池或液槽直径；D—浮子直径，W —浮子自重，J一液体密度，//双一液池或 液槽中液体高度，h —浮子下锥体高度。
规则二浮子连杆系统施加适当的阻尼，而且阻尼大小和浮子及待测液位面积和波动 特性之间满足规则，
1.2》k》0.4 ; k'为浮子径高比；
所述的浮力测量器是压力传感器。可调阻尼器由减震材料和弹性原件组成，通过调节 弹性原件的压縮量以达到调节阻尼大小的目的。 测量原理
在满足上述规则的条件下，浮力和液位的关系为
<formula>formula see original document page 4</formula>
5—液体密度，W —浮子系统重量，F —所受浮力，kt一浮子径高比(由规则二确定)， h, —浮子沉入液体中的高度。
12 1
AF 浮力变化；A/^ 液位变化； K为灵敏度系数^ =
12
所以通过测量浮力变化的值就可以有效地测量出液位的值-液位<formula>formula see original document page 4</formula>
本发明是以浮子的浮力标示待测液位，通过测量浮子上的浮力而显示被测的液位。对 于动态液位的波动，可以通过合理的调节阻尼值，而使浮力值保持稳定，所以对于动态液 位的在线检测，能够输出稳定的液位值。浮子采用双锥体结构，对于稳定波动和提高浮力 随液位变化的灵敏度有很好的作用。
本发明将浮子固定安装，没有可动部件，且将液位传感和测量分开成两个部分，所以 易于安装、使用，并且容易维护和调节；液位传感部分(浮子)除满足规格结构上的基本 要求外，对于其自身所用材料等完全可以为适应不同液体液位的检测而实现诸如耐磨、
耐腐蚀、耐酸、耐碱、耐高温等等，所以扩大了其适应性。本发明也可很好地应用于稳态
液位的在线检测。
图1是本发明的阻尼浮力式动态液位在线检测仪液位测量安装示意图。
图2是本发明的浮子结构示意图。
图3是本发明的阻尼检测装置结构示意图。
图4是本发明的浮力信号处理及输出电原理框图。
图中，l一阻尼浮力检测装置，2 —浮子延伸安装支撑装置，3_浮子，4一待测液位， 5 —安装支座，6 —液池，7 —浮子安装连接位置，8 —测量杆，9一可调阻尼器，IO —浮力 测量器，ll一固定座，12_壳体，H—检测仪安装高度，Hs —液池或液槽中液体高度，H安一 检测仪安装距离液位上的高度，^一浮子沉入液体中的高度，h —浮子下锥体高度，D —浮 子锥体最大直径，Di —浮子沉入液体l^高度时对应的锥体直径，h3 —浮子上锥体高度。
具体实施例方式
如图l所示，本发明的阻尼浮力式动态液位在线检测仪由浮子和阻尼浮力检测装置构 成。浮子由双锥体构成，如图2所示，其直径、双锥体各自的锥体高度、浮子系统自重待
测液体密度以及浮子容积满足下式
阻尼浮力检测装置由测量杆8、可调阻尼器9、浮力测量器10等构成，可调阻尼器和 浮力测量装置装在测量杆上，测量杆通过固定座11固定。可调阻尼器由减震材料和弹性 原件组成，通过调节弹性原件的压縮量以达到调节阻尼大小的目的。浮力测量器是压力传 感器，。
浮子通过刚性杆延伸装置2可适应不同液位测量安装环境；刚性杆传递的浮力信息通
过铰链连接作用于带阻尼的浮力检测装置1，压力信号可转变成电信号后通过微处理器处 理输出标准信号(现有技术)。
浮子在测量状态时并非在其自然漂浮状态，而是置于待测液体中使其沉入液体中一定
的深度，即沉入液体中达到下锥体的2/3以上。
本发明的阻尼测量部分相对密封，可以灵活的安装在固定基座上，易于调节、维护。
实施例:
权利要求
1、一种阻尼浮力式动态液位在线检测仪，其特征在于由两部分组成，即浮子和阻尼浮力检测装置；浮子由双锥体构成，阻尼浮力检测装置由测量杆、可调阻尼器、浮力测量装置构成，可调阻尼器和浮力测量器装在测量杆上，测量杆通过固定座固定；浮子通过刚性杆延伸装置连接阻尼检测装置，阻尼浮力检测装置连接微处理器处理输出标准信号。
全文摘要
本发明是一种阻尼浮力式动态液位在线检测仪。其特征在于由两部分组成，即浮子和阻尼浮力检测装置；浮子由双锥体构成，阻尼浮力检测装置由测量杆、可调阻尼器、浮力测量装置构成，可调阻尼器和浮力测量器装在测量杆上，测量杆通过固定座固定；浮子通过刚性杆延伸装置连接阻尼检测装置，阻尼浮力检测装置连接微处理器处理输出标准信号。本发明是以浮子的浮力标示待测液位，通过测量浮子上的浮力而显示被测的液位。对于动态液位的波动，可以通过合理的调节阻尼值，而使浮力值保持稳定，所以对于动态液位的在线检测，能够输出稳定的液位值。
文档编号G01F23/76GK101382450SQ20081023345
公开日2009年3月11日 申请日期2008年10月17日 优先权日2008年10月17日
发明者贾瑞强 申请人:昆明理工大学