高压汽包磁式伸缩液位计的制作方法

本发明属于液位测量技术领域，尤其涉及一种高压汽包磁式伸缩液位计。

背景技术：

目前测量液位所使用的高压高温汽包液位计主要测量原理及方式有差压式、电极式水位计、双色水位计，且只有差压式水位计作为远程信号能实现连续监控参与过程调节。

采用差压原理测量液位需要工艺工况稳定，压力、温度、密度变化不大。一旦工艺波动会造成较大测量误差，例如在开停车阶段，汽包工况随温度、压力的变化密度时刻在变化，测量误差会导致工艺操作判断错误。差压变送器是基于压力差值变化测量液位，影响测量结果的因素有很多：1.腔体内出现真空或负压时会作用在感压膜片既而产生虚假读数；2.沸腾的气泡和凝结的水汽同样会对基于压力原理进行测量的仪器带来干扰；3.高、低位的两个开孔对于密封要求高；4.容器内温度的变化会使水的密度产生改变，导致测量误差。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种高压汽包磁式伸缩液位计。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本发明采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种高压汽包磁式伸缩液位计，包括：磁致伸缩线、电子控制装置以及位于所述磁致伸缩线一侧的磁性浮球，所述电子控制装置发出电流脉冲信号至所述磁致伸缩线并测量起始脉冲与返回扭力波的时间间隔。

在一些可选的实施例中，所述电子控制装置包括：脉冲信号发生模块，用于发出电流脉冲信号至所述磁致伸缩线；计时器，用于测量起始脉冲与返回扭力波的时间间隔；磁传感器，与所述磁致伸缩线连接，用于检测所述磁致伸缩线上产生的扭力波；处理模块，用于根据扭力波传播速度及所述计时器测量的时间间隔计算出所述磁性浮球的高度。

在一些可选的实施例中，所述的高压汽包磁式伸缩液位计，还包括：导管，所述磁致伸缩线设置在所述导管内。

在一些可选的实施例中，所述的高压汽包磁式伸缩液位计，还包括：与所述导管并列设置的外浮筒，所述磁性浮球设置在所述外浮筒内。

在一些可选的实施例中，所述外浮筒底部设置排污阀。

本发明所带来的有益效果：磁致伸缩根据磁浮子位置测量得到相关数据，影响测量结果的因素只有介质密度或比重，时刻能准确的指示当前液位，给工艺在应急状况下提供准确的信息，解决了因工况发生大的变化引起测量误差导致汽包液位过低导致爆管，过高导致带液损坏汽轮机叶片的问题，使生产达到安全可持续稳定运行。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明工作波形图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地展示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。

如图1至3所示，在一些说明性的实施例中，提供一种高压汽包磁式伸缩液位计，用于石油化工企业连续生产装置，控制物料的液位，从而使生产达到安全可持续稳定运行，具体包括：磁致伸缩线1、磁性浮球2、导管3、外浮筒4、排污阀5、电子控制装置。

磁性浮球2位于磁致伸缩线1的一侧，磁性浮球2随液位高低进行上下浮动。电子控制装置通过磁传感器6与磁致伸缩线1连接。电子控制装置发出电流脉冲信号至磁致伸缩线1并测量起始脉冲与返回扭力波的时间间隔。

磁致伸缩线1设置在导管3内，导管3是非磁性的。外浮筒4与所述导管3并列设置，磁性浮球2设置在外浮筒4内，随液位高低进行上下浮动。

电子控制装置包括：脉冲信号发生模块、计时器、磁传感器6、处理模块。

脉冲信号发生模块用于发出电流脉冲信号至磁致伸缩线，具体可采用脉冲信号发生器。计时器，用于测量起始脉冲与返回扭力波的时间间隔t。磁传感器，与磁致伸缩线1连接，用于检测磁致伸缩线1上产生的扭力波。处理模块，用于根据扭力波传播速度及计时器测量的时间间隔t计算出磁性浮球的高度h，具体可以采用mcu。

本发明在一非磁性的导管3内装有磁致伸缩线1，在磁致伸缩线1一端装有磁传感器6，电子控制装置发出电流脉冲信号给磁致伸缩线并开始计时，该电流脉冲信号与磁性浮球2的磁场产生相互作用，在磁致伸缩线1上产生一个扭力波，该扭力波以已知的速度v从磁性浮球2的位置沿磁致伸缩线1向两端传送，直到磁传感器6收到扭力波为止，计时器可测量出起始脉冲与返回扭力波的时间间隔t，根据时间间隔t来判断磁性浮球2的位置。由于磁性浮球2总是浮在液面上，且其位置随液面的变化而变化，通过时间间隔t长短计算出液位的高低h，h＝v×t。然后通过电子控制装置将有效信号转换成4～20ma或数字通讯信号进行输出。

由于材料技术的突破，磁致伸缩液位计在高温、高压下已经能满足工况需要。因磁致伸缩液位计对测量介质的温度压力变化没有影响，时刻能准确的指示当前液位，给工艺在应急状况下提供准确的信息，解决了因工况发生大的变化引起测量误差导致汽包液位过低导致爆管，过高导致带液损坏汽轮机叶片的问题。磁致伸缩是根据磁浮子位置测量得到相关数据，影响测量结果的因素是介质密度或比重。介电常数，气相组分对测量没有影响，在设计工况下工作温度，压力对测量没影响。

外浮筒4底部设置排污阀5，用于排污。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

技术特征：

1.高压汽包磁式伸缩液位计，其特征在于，包括：磁致伸缩线、电子控制装置以及位于所述磁致伸缩线一侧的磁性浮球，所述电子控制装置发出电流脉冲信号至所述磁致伸缩线并测量起始脉冲与返回扭力波的时间间隔。

2.根据权利要求1所述的高压汽包磁式伸缩液位计，其特征在于，所述电子控制装置包括：

脉冲信号发生模块，用于发出电流脉冲信号至所述磁致伸缩线；

计时器，用于测量起始脉冲与返回扭力波的时间间隔；

磁传感器，与所述磁致伸缩线连接，用于检测所述磁致伸缩线上产生的扭力波；

处理模块，用于根据扭力波传播速度及所述计时器测量的时间间隔计算出所述磁性浮球的高度。

3.根据权利要求2所述的高压汽包磁式伸缩液位计，其特征在于，还包括：导管，所述磁致伸缩线设置在所述导管内。

4.根据权利要求3所述的高压汽包磁式伸缩液位计，其特征在于，还包括：与所述导管并列设置的外浮筒，所述磁性浮球设置在所述外浮筒内。

5.根据权利要求4所述的高压汽包磁式伸缩液位计，其特征在于，所述外浮筒底部设置排污阀。

技术总结
本发明提供一种高压汽包磁式伸缩液位计，包括：磁致伸缩线、电子控制装置及磁性浮球，电子控制装置发出电流脉冲信号至磁致伸缩线并测量起始脉冲与返回扭力波的时间间隔。磁致伸缩根据磁浮子位置测量得到相关数据，影响测量结果的因素只有介质密度或比重，时刻能准确的指示当前液位，给工艺在应急状况下提供准确的信息，解决了因工况发生大的变化引起测量误差导致汽包液位过低导致爆管，过高导致带液损坏汽轮机叶片的问题，使生产达到安全可持续稳定运行。

技术研发人员：孙长俊;易志祥;向卫华;于微微;张云峰;李绪荣
受保护的技术使用者：内蒙古鄂尔多斯联合化工有限公司
技术研发日：2020.08.19
技术公布日：2020.11.20