压力容器浮漂磁感应式液位传感器的制作方法

本实用新型涉及一种能检测压力液体储存罐内液体液面高度的液位传感器。

背景技术：

目前，对有压力的液体储存罐内的液体液面高度或储液量的检测方法主要有视液镜(管)观察法、压差检测法和称重法。第一种视液镜(管)观察法：一般只适用于人工观察，不便于数据远传和自动化控制，而且由于受视液镜(管)材质的耐压强度限制不宜使用在压力较高的罐体上或罐体连接在机械运行系统产生有震动的环境中使用。第二种压差检测法：主要是通过检测储存罐的顶部和底部的压力，依靠罐体内液体自身重量使得罐体底部的压力会高于罐体顶部的压力，通过对罐体底部和顶部的压力差以及罐体内存储的液体密度可以计算出罐体内液体的液面高度；但是在实际应用中，由于罐体内的整体压力要远远大于罐体内液体自身重量产生的压力，尤其是在液面高度较低的时候或者是在罐体连接在系统上运行，有液体流动存在压力干扰的时候就很难准确地检测出液体的实际液面高度。第三种称重法：通过对整个罐体进行称重然后再去皮可以得出罐体内实际液体的准确数量及液面高度；但这种方法一般仅适用于独立的储存罐或柔性连接的储存罐，若罐体和系统做钢性连接(比如压力过高或需要加固防倾倒)或连接罐体的系统运行时有震动的，就不能采用称重法来检测罐体内液体的液面高度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是要提供一种在有压力的液体储存罐内利用液体对镶有永磁材料的空芯磁浮漂的漂浮作用通过磁力感应的方法来检测罐体内液面高度并将漂浮高度位置转化为电信号输出的压力容器浮漂磁感应式液位传感器。

本实用新型的目的是这样实现的，在压力液体储存罐的顶部适当位置开孔并焊接(或其他方式)安装一条盲管，盲管的盲端封闭并插入罐体的底部，盲管管内与大气相通，便于向盲管内插入或更换传感器芯；盲管的外部套有一个可自由浮动的镶有永磁磁环的空芯磁浮漂，盲管和空芯磁浮漂外壳的制作材料选用不能和磁场发生磁力作用的材料(比如铜或不锈钢)，以便于永磁磁环的磁力线穿透盲管让安装在传感器芯上相应位置的常开型干簧管动作，常开型干簧管动作后会将串联在相应位置传感器芯上的串联电阻与输出信号线进行连接，从而在传感器芯的输出信号线上便可得到根据浮漂位置高低变化而相应变化的电阻值或电压值；空芯磁浮漂内充注一定压力的惰性气体，既保证空芯磁浮漂不被罐体压力压扁，也保证在惰性气体泄漏后不与罐体内液体发生化学或物理反应。

本实用新型压力容器浮漂磁感应式液位传感器是在压力液体储存罐内安装了一条盲管，盲管外套一个空芯磁浮漂，盲管内部插入一个传感器芯，空芯磁浮漂随罐体内液面高度的变化而自由浮动，传感器芯通过空芯磁浮漂的磁力线感应便得到了随液面高度变化的电阻值或电压值。结构简单，制作安装容易，采集的液面数据准确。可以方便地用在一些大中小型的压力液体储液罐上。比如在制冷系统的氟利昂液体储存罐(俗称储液罐)上就由于不便于采用传统的液位检测方法进行准确的液位数据采集和远传，大部分的制冷系统储液罐都未安装有液位数据采集功能，制冷系统维修人员只能凭个人经验根据制冷系统的运行状况大致判断储液罐内储液量的多少，不能准确地掌握储液罐内液面的实际高度，或者说只能判断该制冷系统是缺氟利昂还是不缺氟利昂，如果是个人经验稍差的维修人员根本就无法判断储液罐内的实际的液面高度。如果在制冷系统的储液罐上安装本实用新型压力容器浮漂磁感应式液位传感器，即便是没有经验的人员也可以通过仪表一目了然地观察到储液罐内的实际的液面高度，而且可以将数据远传和用于制冷系统的自动化控制及制冷系统的氟利昂泄漏时及时报警提示或进行自动补充。可以掌控系统运行的合理性及提高系统运行稳定性和可靠性。

附图说明

图1为压力容器浮漂磁感应式液位传感器安装在液体压力储存罐上的剖面结构示意图，图1中1、液体压力储存罐2、盲管3、传感器芯4、空芯磁浮漂15、液体；图2为图1中空芯磁浮漂(4)的剖面结构示意图，图2中5、空芯磁浮漂外壳6、永磁磁环7、惰性气体；图3为图1中传感器芯(3)的结构示意图，图3中8、绝缘线路板9、电阻10、干簧管11、导线112、导线213、导线314、串联电阻点。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作出详细说明。

本实用新型压力容器浮漂磁感应式液位传感器是在液体压力储存罐(1)顶部适当位置开孔并安装一盲管(2)，盲管(2)的盲端封闭并接近液体压力储存罐(1)的底部，盲管(2)由不能与磁场发生磁力作用的材料制作，如铜管或不锈钢管并能承受与罐体相应的压力，通过盲管(2)将罐体与大气隔离，盲管(2)的管内部与大气相通并可插入传感器芯(3)，盲管(2)的管外部在液体压力储存罐(1)内并套装一个可随罐体内液体(15)液面高度自由浮动的空芯磁浮漂(4)；空芯磁浮漂(4)内部镶有永磁磁环(6)，空芯磁浮漂外壳(5)由不能与磁场发生磁力作用的材料制作，如铜或不锈钢材料，空芯磁浮漂(4)内部充注一定压力的惰性气体(6)以保证空芯磁浮漂(4)不会被罐体压力压扁和保证惰性气体(6)发生泄漏后不会与罐体内液体(15)发生或物理化学反应，空芯磁浮漂(4)的空芯尺寸正好套在盲管(2)外部并能沿管上下自由滑动；传感器芯(3)是在长条型的绝缘线路板(8)上有若干个成串联安装的电阻(9)，若干个串联的电阻(9)的电阻值可以相等，也可以根据需要的电阻值选择相应的电阻安装，每一个电阻(9)的串联点形成一个串联电阻点(14)都相对应安装一个常开型干簧管(10)，每一个串联电阻点(14)通过常开型干簧管(10)与导线3(13)连接，若干个串联电阻(9)组成的串联电路的首端与导线2(12)相接、末端与导线1(11)相接，如果在导线1(11)和导线2(12)上接入相应的工作电压，那就会在每一个串联电阻点(14)得到一个不同的分电压值；由于传感器芯(3)上安装有若干个串联电阻(9)和若干个常开型干簧管(10)，当空芯磁浮漂(4)随着罐体内液面沿盲管(2)上下任意位置漂浮时，镶在空芯磁浮漂(4)内部的永磁磁环(6)的磁力线可穿透空芯磁浮漂外壳(5)和盲管(2)都能作用到一个(至少一个)安装在传感器芯(3)上相应位置的常开型干簧管(10)，相对应的常开型干簧管(10)受到磁感应后动作将相应位置的串联电阻点(14)与导线3(13)进行连接，导线3(13)上便可得到一个与空芯磁浮漂(4)位置相对应的分电压值，或者在导线3(13)与导线1(11)或导线2(12)之间得到一个与空芯磁浮漂(4)位置相对应的有效串联电阻总值，再将相对应的分电压值或有效串联电阻总值通过导线1(11)、导线2(12)、导线3(13)输出。达到本实用新型压力容器浮漂磁感应式液位传感器能够在压力储存罐(1)有压力的情况下能够准确、连续、实时地将罐体内液体(15)变化的液位高度转化为变化的电信号的目的。

技术特征：

1.一种压力容器浮漂磁感应式液位传感器，其特征是在液体压力储存罐(1)的罐体内适当位置安装一条盲管(2)，盲管(2)外套装一个空芯磁浮漂(4)，盲管内插入安装一套传感器芯(3)；传感器芯(3)的绝缘线路板(8)上有若干个成串联安装的电阻(9)，每一个串联电阻点(14)通过常开型干簧管(10)与导线3(13)连接，若干个串联电阻(9)组成的串联电路的首端与导线2(12)相接、末端与导线1(11)相接。

2.根据权利要求1所述的压力容器浮漂磁感应式液位传感器，其特征是空芯磁浮漂(4)沿盲管(2)外在任意不同位置漂浮时，都会感应到安装在传感器芯(3)上的相应不同位置的常开型干簧管(10)，相应不同位置的常开型干簧管(10)受到磁感应动作后会将相应不同位置的串联电阻点(14)与导线3(13)进行连接，导线3(13)上就会得到一个相应的不同的分电压值或有效串联电阻总值。

3.根据权利要求1所述的压力容器浮漂磁感应式液位传感器，其特征是在空芯磁浮漂内充注了一定压力的惰性气体。

技术总结
本实用新型压力容器浮漂磁感应式液位传感器是在液体压力储存罐(1)顶部适当位置开孔并安装一盲管(2)，盲管(2)内插入传感器芯(3)，盲管(2)外部套装一个空芯磁浮漂(4)；传感器芯(3)上有若干串联安装电阻(9)，每个电阻(9)串联的串联电阻点(14)都相对应安装一个常开型干簧管(10)，每个串联电阻点(14)通过常开型干簧管(10)与导线3(13)进行连接；当浮动的空芯磁浮漂(4)内的永磁磁环(6)产生的磁力线作用到常开型干簧管(10)上并使其动作时，便将对应的串联电阻点(14)的分电压值或有效串联电阻总值引接到导线3(13)上；达到本实用新型压力容器浮漂磁感应式液位传感器将实际的液位转化为电信号的目的。

技术研发人员：郝爱洪;郝征文;杨安邦;郭忠
受保护的技术使用者：卡特中盛(北京)能源科技有限公司;郝爱洪
技术研发日：2019.12.20
技术公布日：2020.07.28