一种具有自动反冲洗功能的鼓泡式液位计及其使用方法与流程

本发明涉及液位计，具体涉及一种具有自动反冲洗功能的鼓泡式液位计及其使用方法。

背景技术：

1、鼓泡式液位计为非接触式液位测量仪表，可对敞口或密闭容器内的液体进行测量；除吹气管与被测介质接触外，吹气装置和差压变送器测量元件均不与被测介质接触，从而保护了测量元件，减少了仪表的维护量，增加了测量的可靠性。因吹气装置可保证恒定流量气体输出，差压变送器测得的压力就能够自动跟随吹气管出口压力的变化，所以，差压变送器输出的信号就与介质液位高度成对应关系；吹气式液位计除了能测量洁净液体的液位外，特别适于有腐蚀性的酸碱盐液体、粘度较大的液体、易结晶液体、高温、含有固体颗粒液体的液位以及一些流化床料位的测量。

2、现有技术中，在测量液体密度时，均采用双管吹气法测量液体密度，每套测量系统都采用了两套独立的吹气鼓泡系统，利用两鼓泡导压管在液体内插深的不同获得的压差计算液体密度，结构与控制都较为复杂，使用能耗与成本高；而且现有的鼓泡式液位计在使用过程，鼓泡管容易堵塞，影响液位计的正常使用。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种具有自动反冲洗功能的鼓泡式液位计及其使用方法。

2、本发明的技术方案为：一种具有自动反冲洗功能的鼓泡式液位计，包括支架、设置在支架上的鼓泡管、进气组件、设置在鼓泡管内部的反冲洗组件和分别与进气组件、反冲洗组件电性连接的plc控制器；支架上设置有设备箱；

3、鼓泡管上端设置有连接头，下端设置有鼓气头；连接头上设置有一号支管、二号支管和三号支管；一号支管、二号支管和三号支管上均设置有电磁阀；鼓泡管内部活动套设有下端封闭的滤筒，滤筒顶端设置有与鼓泡管内顶部连接的拉簧，滤筒上端设置有与鼓泡管内壁滑动卡接的密封板，滤筒下端设置有密封球头；鼓泡管内底部设置有与鼓气头导通的球座，球座上套设有电磁环；

4、进气组件包括设置在设备箱内部的过滤减压阀、浮子流量计、恒压阀和差压变送器；过滤减压阀、浮子流量计、恒压阀之间依次通过导管连接，恒压阀通过导管与一号支管连接，差压变送器通过导管与二号支管连接；设备箱侧壁上设置有与过滤减压阀连接的活动接头；

5、反冲洗组件包括数个等距分布在滤筒外部周向的弧形挡板和滑动卡接在滤筒内底部的清理板；各个弧形挡板的外壁上下两端均设置有第一推进块，鼓泡管的内壁上设置有位于各个第一推进块下方的第二推进块；滤筒的外壁上下两端均设置有与各个弧形挡板滑动卡接的滑动杆，各个滑动杆上均套设有分别与弧形挡板内壁和滤筒外壁抵接的复位弹簧；设备箱内部设置有双向泵，双向泵通过导管与三号支管连接，设备箱侧壁上设置有与双向泵连接的活动接头；

6、plc控制器分别与过滤减压阀、浮子流量计、恒压阀、差压变送器和双向泵电性连接。

7、进一步地，支架包括底座、竖直设置在底座上的立柱和水平设置在立柱一侧的横梁；设备箱设置在底座上，设备箱前端活动铰接有箱门，箱门上且与差压变送器位置对应处设置有可视窗；鼓泡管设置在横梁上；

8、说明：利用本发明的支架对鼓泡管进行支撑，使得鼓泡管能够始终直立与被测液体中，从而提高本发明的使用准确性；通过在设备箱上设置带有可视窗的箱门，不仅便于对设备箱内部电气元件进行更换和维修，同时便于观察差压变送器的指示值。

9、进一步地，横梁通过滑动套滑动卡接在立柱上，立柱内部滑动卡接有与滑动套连接的螺纹驱动套；立柱顶端设置有贯穿立柱且与螺纹驱动套连接的驱动螺杆；横梁上贯穿设置有滑槽，鼓泡管滑动卡接在滑槽内部；

10、说明：使用时，根据容器的高度以及形状，旋转驱动螺杆，使得螺纹驱动套带动滑动套和横梁沿立柱上下移动，同时调节鼓泡管在滑槽的位置，从而便于对鼓泡管的测量位置进行灵活调节。

11、进一步地，螺纹驱动套与立柱连接处设置有滚轮；

12、说明：通过设置滚轮，有利于提高螺纹驱动套在立柱内部移动时的流畅性，从而提高鼓泡管测量位置调节时的工作效率。

13、进一步地，活动接头包括接头座、转动卡接在接头座外部的旋转螺纹套和滑动卡接在接头座上且与旋转螺纹套螺纹连接的移动套；接头座内部设置有密封圈；移动套内侧周向等距分布有数个顶块；各个顶块相互远离的一端均倾斜设置；接头座靠近移动套的一侧设置有与各个顶块抵接的压紧块：

14、说明：使用时，将连接导管插入接头座内部，并使连接导管端部与密封圈接触，然转动旋转螺纹套，使得移动套靠近接头座，移动套上的各个顶块在压紧块的作用下相互靠近，对连接导管进行挤压固定，不仅提高了连接导管与活动接头之间的连接密封性，同时也实现了连接导管与活动接头的快速拆卸。

15、进一步地，各个顶块相互靠近的一端均设置有防脱尖端；

16、说明：通过在顶块上设置防脱尖端，能够避免连接导管在气压作用下脱离接头座，提高了活动接头的使用可靠性。

17、进一步地，滤筒内部设置有与清理板滑动卡接的导杆：

18、说明：利用导杆能够使清理板移动过程中始终紧贴滤筒内内壁，提高本发明的反冲洗组件的使用效果。

19、进一步地，清理板外部套设有与滤筒内壁抵接的清理刷圈；

20、说明：通过在清理板上设置清理刷圈，有利于提高滤筒反冲洗清理时的效率。

21、进一步地，各个弧形挡板的内壁上下两端均设置有与滤筒外壁抵接的密封抱合块：

22、说明：通过设置密封抱合块，能够使弧形挡板对滤筒进行密封，避免滤筒反冲洗时由于压力泄露而失效。

23、本发明还提供了一种具有自动反冲洗功能的鼓泡式液位计的使用方法，包括以下步骤：

24、s1、分别将差压变送器、双向泵和电磁阀与外部电源连接；将外部气源通过活动接头与过滤减压阀连接，将外部水源通过活动接头与双向泵连接；

25、s2、将鼓泡管伸入待测容器中，通过控制器控制差压变送器和一号支管、二号支管上的电磁阀开启；外部气源依次通过过滤减压阀、浮子流量计、恒压阀进入滤筒内部，并最终通过鼓气头吹入待测液体中；气体通过过滤减压阀时被过滤和减压，利用浮子流量计调节进气流量，利用恒压阀调节气体的压力，使吹入待测液体中的气体压力保持恒定；

26、s3、恒定压力、流量的气体进入待测液体中后鼓泡，并通过待测容器排入大气、当鼓气头下端有微量气泡排出时，由于气泡微量且气体流速较低，可忽略空气在鼓泡管的沿程损失，这样鼓泡管内的气压与待测液体液位静压相等，此时观察差压变送器指示的压力值即为待测液体的液位高度；

27、s4、当滤筒产生堵塞而影响气体通过时，由于气压作用滤筒沿鼓泡管向下移动，并最终使密封球头与球座接触，密封鼓气头；同时，各个弧形挡板上的第一推进块与鼓泡管上的第二推进块接触，使得各个弧形挡板相互靠近，并抱合在滤筒外部；

28、s5、通过plc控制器控制外部电源为电磁环供电，利用电磁环磁吸密封球头始终靠近球座；然后通过plc控制器控制双向泵和三号支管上的电磁阀开启；双向泵正转过程中，将外部水源通过三号支管注入滤筒内部；双向泵正传过程中反转过程中，由于气压作用使得清理板在滤筒内部向上移动，对滤筒上的污染物进行反冲洗；

29、s6、滤筒反冲洗完成后，通过plc控制器断开外部电源与电磁环之间的连接，此时滤筒在拉簧的作用下复位，各个弧形挡板在复位弹簧的作用下复位。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几点：

31、第一、本发明的液位计结构设计合理，通过在鼓泡管内部设置反冲洗组件，利用气压作用使得清理板在滤筒内部移动，实现滤筒的清理，从而有效提高了鼓泡管的使用周期，降低了本发明的使用和维护成本；

32、第二、本发明通过将各用电设备集成安装在设备箱内部，不仅提高了各电气元件的使用安全性，同时也减小了本发明液位计的体积，使得本发明的液位计适宜于多场景使用；

33、第三、本发明通过将鼓泡管滑动卡接在横梁上，同时横梁的高度能够自由调节，提高了鼓泡管在应用于不同待测液体时的调节便利性以及灵活性；提高待测液体液位高度测量时的效率。