适用于高温恒温槽的液位检测装置的制作方法

本实用新型涉及恒温槽的液位检测装置，特别是适用于高温恒温槽的液位检测装置。

背景技术：

恒温槽是一种提供恒定温度介质的设备，主要用于温度检定和标定，工作介质一般为液体，加热器沉浸在液体中，如果液位不足或者根本就没有液体，会造成加热器干烧而损毁，如果工作介质是硅油的话，还会造成火灾严重事故。工作温度在常温至300℃范围内的恒温槽，称为高温恒温槽，因使用高温硅油作为工作介质，也称作高温油槽或油槽。

目前行业内对油槽的液位的测量，还没有一种行之有效的测量手段，其原因就是工作介质的温度过高，普通液位浮球不能适合如此之高温。

现有油槽液位的检测完全靠人工掌握，每次开启油槽时都要加油，待设备升温到300℃，检定工作才算完毕。由于油的热胀冷缩物性，第二天开始工作时，油温冷却，液位下降非常多，加热器部分裸露在空气中。操作人员容易疏忽，往往忘记补液就进行开机加热，甚至未进行培训的操作人员，根本不加液就开机，造成了加热器烧毁及火灾事故频发。

因此，设计一种适用于高温油槽的液位检测装置是本行业技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供适用于高温恒温槽的液位检测装置。本实用新型适用于高温工况，同时本实用新型的成本较低，结构简单而且稳定性好。

本实用新型的技术方案：本实用新型将连通器原理、U型液封原理、导热对流换热原理、不同温度下工作介质密度差异的影响，肋化及通风增强换热机理等因素有机的结合起来，经过实际验证和改进，体现在说明书附图1中，将液体引出并降温，进而测量液位高度，解决了油槽的液位测量和安全保护问题。

适用于高温恒温槽的液位检测装置，设置在恒温槽上，包括从恒温槽壁引出的冷却管，冷却管上设有液位检测筒，液位检测筒内设有液位传感器。冷却管的最高点高度不超过检测量程的上限值。冷却管上设有冷却装置，包括但不限于冷却风扇等。

前述的适用于高温恒温槽的液位检测装置中，所述的冷却管包括与恒温槽壁连接的冷却段，冷却段连接有沉降段，沉降段与液位检测筒相连接。整个冷却管，包括冷却段和沉降段，都担负着冷却降温作用。沉降段要求满足热升冷降的自然流动规律，沉降段内的液体形成稳定的液体层。稳定的液体层可以阻碍检测桶与槽内介质之间的对流换热，从而使检测桶内的液体温度不会过高，能够用普通的液位传感器间接地检测槽体内的安全保护液位，达到测量保护的目的。

前述的适用于高温恒温槽的液位检测装置中，恒温槽壁上与冷却管连通的取液口处于液面高度报警线部位。液位检测筒的最低点低于上述取液口高度，以利于安装液位传感器。

前述的适用于高温恒温槽的液位检测装置中，所述的沉降段为竖直设置的U型弯管。

前述的适用于高温恒温槽的液位检测装置中，所述的冷却段水平或倾斜地与沉降段，即U型弯管，相连接。

前述的适用于高温恒温槽的液位检测装置中，所述的冷却段或/ 和沉降段的表面设有散热鳍片。

本实用新型通过冷却段和沉降段形成连通器结构，由此恒温槽内与液位检测筒内液位高度基本相同，可间接地测得恒温槽内的液位高度，以保护设备，而且这种测量方式受恒温槽内液体波动的影响小，稳定可靠精度高。更重要的是，恒温槽内的液体在流过冷却段和沉降段后，温度下降；同时由于这个降温效果，以及热升冷降的自然流动规律，低温的液体会沉在底端，进而在沉降段内形成一个稳定的低温液体层，低温液体层阻断了液位检测桶与恒温槽之间的对流换热，从而有效地保证了液位检测筒的低温状态。经过实际检测，即使槽体内的温度高达300℃，本实用新型的液位检测桶的温度也只有几十度，远低于100℃，用普通浮球液位传感器就能进行液位检测，而且所检测到的液体与槽体内的报警液位相协调。由于本实用新型的检测效果显著，不需要人工检测，也就达到防止人员误操作，保证设备安全使用的目的。

更进一步地，冷却管与恒温槽壁连接的取液口与液面报警高度持平，或视具体情况略低于液面报警高度，满足液体连通机理。当恒温槽内的液体降到报警高度，液位传感器感知后信号输出，冷却管内的液体恰好与其不再连通，在达到检测和报警目的的基础上，还可以避免取液口与报警线的高度差距过大情况下，由压强差和温差引起液位检测筒内液面高度与恒温槽差距较大的现象，使检测更可靠精确。

更进一步地，在冷却段、沉降段的表面设置散热鳍片有助于快速地降低液体温度，以更短的管道实现相同的效果，由此降低本实用新型装置的规格要求。

综上，本实用新型适用于高温工况，有效地提高了设备使用安全性，防止人员误操作，杜绝了安全隐患；同时本实用新型的成本较低，结构简单，稳定性好。此外，本实用新型还具有检测精确的特点。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；

图2是实施例二的结构示意图；

图3是实施例三的结构示意图。

附图标记：1-冷却段，2-沉降段，3-液位检测筒，4-液位传感器， 5-冷却管，6-恒温槽，7-散热鳍片，8-取液口。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例一：适用于高温恒温槽6的液位检测装置，设置在恒温槽 6上，包括从恒温槽6壁引出的冷却管5，冷却管5上设有液位检测筒3，液位检测筒3内设有液位传感器4。

所述的冷却管5包括与恒温槽6壁连接的依次连接的冷却段1，冷却段1连接有沉降段2，沉降段2与液位检测筒3相连接。

所述的沉降段2为竖直设置的U型弯管。

所述的冷却段1水平设置。所述的液位检测筒3内设有液位传感器4。

冷却管5与恒温槽6壁的连接处，即取液口8，处于预定的液面报警高度。取液口8与报警线的高度差距过大时，由压强差和温差引起液位检测筒3内液面高度与恒温槽6差距较大，导致检测结果误差较大。同时，取液口要高于加热器的顶部一段距离，保证一定的安全裕度。

液位检测筒3的最低点低于上述取液口8高度。冷却管5的最高点高度不超过检测量程的上限值。冷却管5上设有冷却装置，包括但不限于冷却风扇等。

冷却段1和沉降段2需要根据相应恒温槽6内液体的雷诺数来选取合适的内径，避免液体在两管道内发生紊流，降低热交换量。

所述的冷却段1水平设置，易于安装。根据具体的恒温槽6结构，冷却段1也可倾斜地与沉降段2连接。

实施例二：如图2所示，在本实施例中，冷却段1或/和沉降段 2的表面有散热鳍片7，有助于加快液体降温，由此可减少冷却段1、沉降段2的规格，减小占用空间。

实施例三：如图3所示，在本实施例中，冷却管5仅包括冷却段 1。冷却段1需要经过适当的冷却处理，如设置散热鳍片7、管表面设置散热材料等。

工作原理：

恒温槽6内的液体经水平的冷却段1引至竖直的沉降段2，沉降段2再连接竖直的液位检测筒3。恒温槽6、冷却段1、沉降段2和液位检测筒3形成一个连通器结构，恒温槽6内的液面高度和液位检测筒3内的液位高度基本相同。由此，在液位检测筒3内设置液位传感器4，就可以间接地测得恒温槽6内的液位高度，并且这种检测方式受恒温槽6内液体波动的影响较小，稳定可靠。

经过冷却段1和沉降段2的降温后，液位检测筒3内的液体温度已经处于常规液位传感器4可以工作的范围。沉降段2不仅可以冷却液体，还起到液封的作用。由于降温效果，以及热升冷降的自然流动规律，低温的液体会沉在底端，进而沉降段2内形成一个稳定的低温液体层，这部分液体阻断了液位检测桶与恒温槽6之间的对流换热，从而有效的保证了液位检测桶的低温状态，用普通的液位传感器4，如浮球式液位传感器，就能检测报警保护液位，达到防止人员误操作，保证设备安全使用的目的。