一种液位计量校准装置的制作方法

1.本实用新型涉及校准测量技术领域，具体涉及一种液位计量校准装置。


背景技术：

2.在容器中液体介质的高低叫做液位，测量液位的仪表叫液位计。液位计的类型有音叉振动式、磁浮式、压力式、超声波、声呐波，磁翻板、雷达等。计量检定部门在日常校准工作需要经常对一些液位计做校准操作，由于各种液位计测量原理不同测量的量程范围也不相同，因此目前常规的做法是搭建一套罐体，管路，蓄水池，泵阀系统，将被检定液位计安装到罐体上，通过控制泵阀的动作，给罐体注入相应的水，然后再用钢板尺测量水面的高度，再和被检定仪表进行数据比对，来实现整个计量校准过程。由于被检定的液位仪表量程有大有小，因此为了保证检定的精度，作为标准器的钢板尺就会有多把，比如检定一个4米的液位仪表时，需要4米的钢板尺作为标准测量器具。检定一个0.5米量程的液位计时又需要一个0.5 米的钢板尺，否则计量精度不够。由于被检定的仪表量程经常变化，为了保证计量准确度，需要多个钢板尺作为标准测量器具，当液位计量程为4 米或以上时，需要4米甚至更长的钢板尺作为标准器具，而且需要人工搭建梯子去读数，该标准器具向上级计量部门溯源校准时由于长度太长不方便运输，现场使用也极其不方便。同时该系统由于采用钢板尺，读数需要人工来操作，经常会存在人为的读数误差，给计量检定工作带来随机性。


技术实现要素：

3.鉴于上述技术缺陷，本实用新型提供一种液位计量校准装置，具体地：包括：
4.一罐体，所述罐体包含一容纳液体的空腔；
5.激光测距单元，设置于所述罐体顶部，所述激光测距单元的信号接收端朝向所述罐体底部；
6.激光反射装置，可移动地设置于所述空腔内，且所述激光反射装置的信号发射端朝向所述激光测距单元；
7.连接接口，设置于所述罐体的侧边上，用以连接被校准装置。
8.优选地，上述的一种液位计量校准装置，其中，还包括控制系统，分别电性连接所述被校准装置和所述激光测距单元。
9.优选地，上述的一种液位计量校准装置，其中，所述罐体的高度为5 米。
10.优选地，上述的一种液位计量校准装置，其中，所述激光测距单元的量程为6米。
11.优选地，上述的一种液位计量校准装置，其中，所述控制系统还包括：
12.上位机；用以发出操作指令
13.plc控制单元；连接所述上位机，用以接收所述操作指令，并根据所述操作指令形成第一控制指令、第二控制指令、第三控制指令输出；
14.介质输入控制端，连接所述plc控制单元的输出端，用以接收所述第一控制指令，并执行与所述第一控制指令匹配的动作；
15.所述激光测距单元，连接所述plc控制单元的输出端，用以接收所述第二控制指令，并执行与所述第二控制指令匹配的动作；
16.采集单元，连接所述plc控制单元的输出端和所述被校准装置，用以接收所述第三控制指令，并执行与所述第三控制指令匹配的动作。
17.优选地，上述的一种液位计量校准装置，其中，所述介质输入控制端至少包括变频泵和调节阀，所述变频泵连接所述plc控制单元的输出端，所述调节阀连接所述plc控制单元的输出端。
18.优选地，上述的一种液位计量校准装置，其中，所述激光测距单元主要由mse
‑
ts800激光测距仪形成。
19.优选地，上述的一种液位计量校准装置，其中，所述plc控制单元主要由西门子s7
‑
300plc形成。
20.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
21.通过上述技术方案，可使现计量检定部门对液位仪表的计量校准工作更加便捷、计量现场实时数据记录更加客观，减少了人为因素和人工操作记录的随机误差影响。可以无需人工干预的情况下，自动操作，自动记录，记录数据可方便导出到电脑的excel表格，并按照事先的模板自动生成计量检定报告。通过采集单元可实现被检定液位仪表的输出值、液位值，标准器的液位值实时记录，配合上位机可实现计量校准过程数据记录，数据比对，最小值，最大值，误差曲线绘制，校准合格不合格评判等操作。提高效率的同时还大大的降低了人工成本。可为既有经济效益又有社会效益。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例提供一种液位计量校准装置的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供一种液位计量校准装置的电路结构图。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
25.如图1所示，本实用新型提供一种液位计量校准装置，具体地：包括：
26.一罐体1，所述罐体1包含一容纳液体的空腔；其中罐体1采用亚克力透明外壳设计，可实现液位过程可视化；进一步地，所述罐体的高度为5 米。
27.激光测距单元2，设置于所述罐体1顶部，所述激光测距单元2的信号接收端朝向所述罐体1底部；进一步地，所述激光测距单元的量程为6米，测量精度可达0.1毫米。其中，优选地，所述激光测距单元2设置于可漂浮物体上，例如浮子。进一步地，所述激光测距单元主要由mse
‑
ts800激光测距仪形成。
28.激光反射装置3，可移动地设置于所述空腔内，且所述激光反射装置3 的信号发射端朝向所述激光测距单元2；
29.连接接口，设置于所述罐体1的侧边上，用以连接被校准装置4。其中，所述连接接口可以设置于所述罐体顶部，所述连接接口可以设置于罐体侧部，便于侧装式液位计的安
装，所述连接接口也可设置于罐体底部，便于低装法兰液位计的安装。
30.上述的一种液位计量校准装置，其工作原理是：将被校准装置安装于合适的位置，于所述空腔内注入介质(所述介质可为水)，介质的液面上升的过程中，介质浮力将激光反射装置抬升，激光反射装置向所述激光测距单元发送测量信号，激光测距单元根据该测量信号即可获取到当前的液位值，通过该液位值与被校准装置测量的液位值做比较以校准所述被校准测量装置。
31.如图2所示，上述的一种液位计量校准装置，其中，还包括控制系统，分别电性连接所述被校准装置和所述激光测距单元。进一步地，所述控制系统还包括：
32.上位机；用以发出操作指令
33.plc控制单元；连接所述上位机，用以接收所述操作指令，并根据所述操作指令形成第一控制指令、第二控制指令、第三控制指令输出；所述plc 控制单元主要由西门子s7
‑
300plc形成。
34.介质输入控制端，连接所述plc控制单元的输出端，用以接收所述第一控制指令，并执行与所述第一控制指令匹配的动作；
35.所述激光测距单元，连接所述plc控制单元的输出端，用以接收所述第二控制指令，并执行与所述第二控制指令匹配的动作；
36.采集单元，连接所述plc控制单元的输出端和所述被校准装置，用以接收所述第三控制指令，并执行与所述第三控制指令匹配的动作。
37.进一步地，所述介质输入控制端至少包括变频泵和调节阀，所述变频泵连接所述plc控制单元的输出端，所述调节阀连接所述plc控制单元的输出端。进一步地，还包括一打印单元，所述打印单元连接所述上位机。
38.一种液位计量校准装置采用220vac供电，系统配电箱内置24vdc开关电源作为plc控制单元的供电电源，plc控制单元采用西门子s7
‑
300plc作为主机，通过通信接口模块与激光测距单元的通信输出端连接，激光测距单元采用mse
‑
ts800激光测距仪可实现0.1毫米的测量精度，被校准装置的输出信号的采集器采用安捷伦34460a数字万用表采集，该万用表可以采集4～20ma信号，也可以采集0～10v等电压信号可实现6位半的读数精度。上位机采用组态软件可视化编程实现整个计量检定过程，包括检定设置，数据记录，检定过程控制，检定报告生成打印等操作。
39.上述的一种液位计量校准装置中的校准工作原理在于：连接被校准装置的输出信号经信号采集器测量后变成数字信号被plc控制单元实时采集，现场的激光测距单元输出信号也输入到plc控制单元中。plc控制单元根据激光测距单元反馈的信号，调节变频泵和调节阀相应动作来控制罐体液位到达预定的标定点。然后停止变频泵、调节阀，待液位变化稳定后，可实时采集被校准装置的输出信号的输出值和激光测距单元的输出值作为该标定点下的原始数据记录。并同时上传至上位机，上位机记录后，下发对应的操作指令给plc控制单元，进行后续的检定校准步骤，直至整个检定校准过程结束。然后上位机根据整个过程的数据记录进行校准误差计算，并自动生成计量检定校准报告，送打印机打印。整个过程结束。
40.通过上述技术方案，可使现计量检定部门对液位仪表的计量校准工作更加便捷、计量现场实时数据记录更加客观，减少了人为因素和人工操作记录的随机误差影响。可以
无需人工干预的情况下，自动操作，自动记录，记录数据可方便导出到电脑的excel表格，并按照事先的模板自动生成计量检定报告。通过采集单元可实现被检定液位仪表的输出值(电流或者电压信号)、液位值，标准器的液位值实时记录，配合上位机可实现计量校准过程数据记录，数据比对，最小值，最大值，误差曲线绘制，校准合格不合格评判等操作。提高效率的同时还大大的降低了人工成本。可为既有经济效益又有社会效益。
41.需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
42.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
43.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。