专利名称:抗电极脏污的电接点液位计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于工业测量技术领域：
，涉及一种用于测量液位的电接点液位计。
具体的是一种能够抗御电极赃污的电接点液位计。
背景技术：
电接点水位计作为目前应用最广泛的水位测量仪表之一，已被广大用户所认同和 接受，尤其是在锅炉汽包液位测量上和汽轮机上的液位测量。目前市场上常用的UDZ系列 电接点水位计是利用分布在测量筒上不同高度并与测量筒绝缘的金属电极，通过检测每只 电极与测量筒筒体之间的电阻值来判断，当导电液体淹没了的电极，其电阻就很小，没有淹 没的电阻很大这个原理来辨别筒内的液体高度的。
常用的电极有DYS系列等，它是由陶瓷管连接并隔离的金属安装座和探测金属帽 两部分组成，正常情况下，一只新电极的绝缘电阻应该是大于100MQ 。在现实应用中，由于 被测介质等很多原因导致电极瓷管很容易受污染、被腐蚀及结水垢。这样陶瓷管的绝缘性 能就受到很大影响，改变了电极自身的绝缘电阻，有的甚至小于5K Q ，而真实水阻则通常在 10-50K之间，这样显示仪表就一直显示此点为有水，无法判断真实的水位信号，产生显示误 差和联锁误动作就很常见。使得电接点成为了一种不可靠的水位仪表。 公开号为CN2708267Y，名称为《三端式水位电极电接点水位计》的中国实用新型专 利，公开了一种解决电极脏污的方案，它主要包括测量筒、电极、二次仪表、温度传感器等组 成。
上述实用新型在理论上能够有效地的解决电极脏污的问题，暂且称之为三端补偿 原理。但此方案在实际使用中带来的问题就是电极需要特制，用户采购备品备件非常不方 便。电极制造的成本比普通的高出1/3以上，导致用户使用成本成倍提高。普通电极采用 一根线连接仪表，而三端式水位电极电接点水位计》所诉电极每支需要2根电线连接二次仪 表，常规15点水位计就得配备31芯以上的电缆连接，这样就增加了安装、使用的成本。如 果用户采用这类仪表，在使用支出将会比普通电接点液位计高出一倍以上。
发明内容
针对已有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种实用性更强的能够抗御 电极脏污的电接点液位计。
为了实现上述目的，本实用新型抗电极脏污的电接点水位计采取了如下技术方 案
本实用新型在现场测部分沿用了普通电接点水位计的普通两端式电极，电接点测 量筒上增加了一只公共电极作为信号检测的公共点，公共电极位于测量筒底部，使其工作 时始终处于水中。当水位高于测量电极后，电流流经测量电极——水——公共电极形成回 路；当水位低于测量电极时，没有水传导电流。通过检测测量电极上的电流信号，就能判断 此点是否有水，从而测量出筒内液位高度了 。[0010] 根据上述技术方案，本实用新型的是这样构成的即它包括电接点测量筒、测量电 极及含直流电源和交流电源的显示仪表，电接点测量筒通过汽相侧连接管和液相侧连接管 与被测容器相连，形成一个U形连通器，使测量筒内的水位能够与被测容器内的水位相等； 在电接点测量筒的不同高度上安装有若干测量电极，各电极由连接电缆引至远端显示仪表 的相应信号处理通道上；其特征是
1)、在所述电接点测量筒最低位的测量电极下方安装有公共电极；
2)、在显示仪表中信息处理通道由放大器、整流器、比较器和双色LED显示器连接 构成；其中，放大器的输入端并接有取样电阻，同时取样电阻串联在交流电源与测量电极之 间；
3)、在显示仪表中还包括有由公共电极、交流电源、参考放大器及参考整流器构成 辅助测量部分，其中交流电源的输出端接在电接点测量筒的壳体上，构成一个高于测量电 极电位、防止测量电极电流流向壳体的补偿端；交流电源的输出端还分别通过取样电阻连 接到各测量电极上；交流电源的另一端与公共电极连接，当公共电极与测量电极之间存在 水介质时，交流电经取样电阻、测量电极及水传导至公共电极上，回到交流电源形成电流回 路，信号处理通道输出液位信号；由参考取样电阻、可调电阻串联后连接在交流电源的输出 端；参考取样电阻与参考放大器输入端并联；参考放大器的输出端通过参考整流器与各比 较器的参考端连接。
与普通电接点水位计不同的是本实用新型采用了三端补偿原理，即把测量筒作为 一个补偿端来使用，即让测量筒上的电位高于各个测量电极点的电位，这样即使测量电极 受到污染绝缘电阻下降，也不会有电流从测量电极流向测量筒外壳。测量电极的电流只跟 公共电极之间的水阻有关。而测量筒外壳与公共电极的电阻大小与检测测量电极流出电流 无关，因而公共电极绝缘电阻不会引起测量误差。起到了抗御脏污的目的。
本实用新型的优点
1.本实用新型抗电极脏污的电接点水位计能够避免由于各种原因导致的电极绝 缘电阻下降带来的测量误差。
2.由于采用了三端补偿原理，即使电极绝缘电阻很小都能够保证水位计正常使 用，从而提高了电极的使用寿命。
3.电极脏污几乎与正常使用无关，所以减轻了以前工人经常清洗电极的工作量。
4.由于沿用了普通电接点电极，电极通用性强。便于用户采购备品备件。
5.与普通电接点水位计相比，本实用新型液位计只是增加了一只公共电极，制造 难度和制造成本几乎没有变化。
6.安装使用过程中也只是增加了 1芯电缆，因而使用成本和普通电接点水位计相 比并无多大差异。而普通工程设计中，一般都需要预留10%左右的备用电缆芯数，所增加的 这1芯只是连接电缆的预留备用芯数少1芯而已，完全可以不增加使用成本。
图1.是本实用新型原理框图。
附图中A-放大器；AC-交流电源；Ar-参考放大器；B-比较器；D-双色LED显示
器；DC-直流电源；E-测量电极；J-继电器；P-电接点测量筒；Z_整流器；Zr_参考整流器。
具体实施方式
本实用新型的一个非限定性的实施例如图1所示所述抗电极污染的电接点液位 计包括电接点测量筒P、测量电极E及含直流电源DC和交流电AC源的显示仪表，电接点测 量筒P通过汽相侧连接管和液相侧连接管与被测容器相连，形成一个U形连通器，使测量筒 内的水位能够与被测容器内的水位相等；在电接点测量筒的不同高度上安装有若干测量电 极E(E1-En)各电极由连接电缆引至远端显示仪表的相应信号处理通道上；其特征是 1)、在所述电接点测量筒最低位的测量电极下方安装有公共电极Er ; 2)、在显示仪表中信息处理通道由放大器A(A1-An)、整流器Z(Zl-Zn)、比较器 B(B1-Bn)和双色LED显示器D(D1-Dn)连接构成；其中，放大器A的输入端并接有取样电阻 R(R1-Rn)，同时取样电阻R串联在交流电源与测量电极之间；
3)、在显示仪表中还包括有由公共电极Er、交流电源AC、参考放大器Ar及参考整 流器Zr构成辅助测量部分，其中交流电源AC的输出端接在电接点测量筒的壳体上，构成一 个高于测量电极电位、防止测量电极电流流向壳体的补偿端；交流电源AC的输出端还分别 通过取样电阻R连接到各测量电极E上；交流电源的接地端与公共电极Er连接，当公共电 极与测量电极E之间存在水介质时，交流电经取样电阻R、测量电极E及水传导至公共电极 Er上，回到交流电源AC形成电流回路，信号处理通道输出液位信号；由参考取样电阻R0、可 调电阻W1串联后连接在交流电源的输出端；参考取样电阻RO与参考放大器AR输入端并 联；参考放大器AR的输出端通过参考整流器Zr与各比较器B的参考端连接。 在上述比较器B的输出端连接继电器J，由其连接执行电路。
本实用新型的工作原理是这样的测量电极E和公共电极Er都是安装在电接点测 量筒P上的，电接点测量筒P通过汽相侧连接管和液相侧连接管与被测容器相连，形成一个 U形连通器，使得电接点测量筒内的水位能够与被测容器内的水位相等。各电极由连接电缆 弓I至远端显示仪表的相应通道上。
交流电源的输出经由取样电阻连接到各测量电极上，当水淹没测量电极时，交流 电压由水传导至公共电极，从而回到交流电源形成电流回路。水导电时的等效电阻就是水 阻。此时在取样电阻R上得到一个电压信号，送至放大器输入端。经过放大器放大信号后， 送到整流器，整流器将交变的检测信号变为平滑的直流信号。整流器输出连接到比较器同 相输入端。比较器的参考信号由交流源经过取样参考电阻RO和可调电阻Wl形成电流回路， 在RO上得到一个受控于可调电阻Wl的电压信号，经过参考放大器放大和参考整流器后变 成直流信号，送至比较器的参考端。调整可调电阻W1可以调整参考电平的高低，即可调整 不同工况下的水阻的阈值。当比较器B的输入端信号大于参考端信号时，比较器B输出高 电平，反之输出低电平。比较器输出端连接到双色LED显示器D输入端，双色LED显示器接 收到高电平时，显示为绿色，表示为有水；接收到低电平时显示红色，表示为无水或蒸汽。 电接点测量筒除了安装了各测量电极和公共电极以外，将交流电源AC的输出端 接在电接点测量筒的壳体上，构成一个补偿端，交流源工作时，输出交流信号到电接点测量 筒外壳上，其电压高于测量电极的电压，这样即使测量电极绝缘电阻很低，也不会有电流从 测量电极流出到测量筒外壳。因而水位的测量与测量电极本身的绝缘电阻无关。只与公共 电极和是否有水从公共电极淹没至测量电极有关。[0032] 本实用新型中的测量电极E—般由2-20只组成一套水位仪表，相应的测量通道就 有2-20组。继电器J通常有2-6组，分别接到所需测量通道的比较器输出端，用作此点水 位的报警信号输出。此继电器信号也可以作为水位控制系统的控制信号。双色LED显示器 也采用市售产品。所述公共电极采用与测量电极相同的电极。
直流电源DC是把交流220VAC电压变换为各部分电路需要的直流电压源。起到能 源供给的作用。
权利要求
一种抗电极赃污的电接点液位计，包括电接点测量筒(P)、测量电极(E)及含直流电源(DC)和交流电源(AC)的显示仪表，电接点测量筒(P)通过汽相侧连接管和液相侧连接管与被测容器相连，形成一个U形连通器，使测量筒内的水位能够与被测容器内的水位相等；在电接点测量筒的不同高度上安装有若干测量电极(E)，各电极由连接电缆引至远端显示仪表的相应信号处理通道上；其特征是1)、在所述电接点测量筒最低位的测量电极下方安装有公共电极(Er)；2)、在显示仪表中信息处理通道由放大器(A)、整流器(Z)、比较器(B)和双色LED显示器(D)连接构成；其中，放大器(A)的输入端并接有取样电阻(R)，同时取样电阻(R)串联在交流电源与测量电极之间；3)、在显示仪表中还包括有由公共电极(Er)、交流电源(AC)、参考放大器(Ar)及参考整流器(Zr)构成辅助测量部分，其中交流电源(AC)的输出端接在电接点测量筒的壳体上，构成一个电压高于测量电极电位、防止测量电极电流流向壳体的补偿端；交流电源(AC)的输出端还分别通过取样电阻(R)连接到各测量电极(E)上；交流电源的另一端与公共电极(Er)连接，当公共电极与测量电极(E)之间存在水介质时，交流电经取样电阻(R)、测量电极(E)及水传导至公共电极(Er)上，回到交流电源(AC)形成电流回路，信号处理通道输出液位信号；由参考取样电阻(R0)、可调电阻(W1)串联后连接在交流电源的输出端；参考取样电阻(R0)与参考放大器(AR)输入端并联；参考放大器(AR)的输出端通过参考整流器(Zr)与各比较器(B)的参考端连接。
2. 根据权利要求
l所述的抗电极赃污的电接点液位计，其特征是在比较器(B)的输 出端连接继电器(J)。
专利摘要
本实用新型涉及一种能够抗御电极脏污的电接点液位计，其特征是在电接点测量筒最低位的测量电极下方安装有公共电极；包括有由公共电极、交流电源、参考放大器及参考整流器构成的辅助测量部分。与普通电接点水位计不同的是本实用新型即使测量电极受到污染绝缘电阻下降，也不会有电流从测量电极流向电接点测量筒外壳；测量电极的电流只与公共电极之间的水阻有关；而测量筒外壳与公共电极的电阻大小与检测测量电极流出电流无关，因而公共电极绝缘电阻不会引起测量误差，起到了抗御测量电极脏污的目的。
文档编号G01F23/24GKCN201532229SQ200920207142
公开日2010年7月21日 申请日期2009年11月13日
发明者王小军 申请人:王小军导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan