比热液位计的制作方法_2

文档序号:9185831阅读:来源:国知局

[0033]当待测定介质的比热和传热系数大于非待测定介质时,位于待测定介质中的料位温度检测元件,其检测的温度低于位于非待测定介质中的料位温度检测元件;
[0034]当待测定介质的比热和传热系数小于非待测定介质时,位于待测定介质中的料位温度检测元件,其检测的温度高于位于非待测定介质中的料位温度检测元件。
[0035]当循环介质和待测定介质的温差小于设定值时,则认为外套管腐蚀或磨损泄漏,随即停止运行,并报警检修;其中,设定值根据具体的循环介质和待测定介质而定。
[0036]进一步的,考虑到节能,所述“U”型循环管的循环介质间隙循环。
[0037]进一步的,考虑到节约造价,所述容器有多台同时要测量液位时,可以共用加热装置或者冷却装置。
[0038]进一步的,当容器内加热操作和冷却操作时间相近时,所述液位计可以同时有加热装置和冷却装置。
[0039]进一步的,所述变送器内有温度控制系统,使得循环介质温度跟踪待测定介质温度变化,保证有合理的温度差。同时根据容器内介质的液位在进料、处理、出料不同阶段的变化速度不同,所述变送器自动或者根据过程信号或者根据人为操作信号控制温度差,以适应液位变化速度的要求。
[0040]进一步的,所述容器内介质温度均匀,可以根据循环液的进口和出口的温差,来确定容器的液位。
[0041]进一步的,所述容器内液态介质气化需要热量,因此,分界处温度可能会最低,可能成为分界面确定判断依据之一。
[0042]进一步的,由于搅拌对液相的热量传递远大于对气相的热量传递的影响,更容易确定分界面的位置,因此,所述液位计更适合测量带搅拌容器的液位。
[0043]与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
[0044]本实用新型设置与待测定介质存在一定温差的循环介质,然后利用容器内待测定介质和非待测定介质的比热和传热系数不同,通过若干温度检测元件检测在待测定介质中和非待测定介质中的检测温度,根据检测温度的变化来确定待测定介质和非待测定介质的分界面,由此确定料位,不仅实用、可靠,而且不受任何测量工况的限制,应用范围广。
【附图说明】
[0045]图1为本实用新型-实施例1的结构示意图。
[0046]图2为本实用新型-实施例2的结构示意图。
[0047]图3为本实用新型-实施例3的结构示意图。
[0048]图4为本实用新型-实施例4的结构示意图。
[0049]图5为本实用新型-实施例5的结构示意图。
[0050]图6为本实用新型-实施例6的结构示意图。
[0051]图7为本实用新型-实施例7的结构示意图。
[0052]图8为本实用新型-实施例8的结构示意图。
[0053]图9为本实用新型-实施例3的A部放大示意图。
[0054]图10为本实用新型-实施例4的B部放大示意图。
[0055]图11为本实用新型-实施例7的C部放大示意图。
[0056]图12为本实用新型-实施例8的D部放大示意图。
【具体实施方式】
[0057]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明,本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
[0058]实施例1
[0059]如图1所示,以液位测量为例,本实施例提供了一种用于测量液位的料位测量计,即液位测量计,该液位测量计利用液态与气态的比热和传热系数不同的特点,结合循环液(循环介质),通过若干温度检测元件检测在液相中和气相中的检测温度,根据检测温度的变化来确定液面位置。
[0060]具体的说,该液位测量计包括“U”型循环管,冷却装置、插入部分和变送器106部分组成;其中,冷却装置由压缩机101、氟利昂管102、氟利昂104、制冷温度计105、压力变送器103和保温材料斜线填充组成。插入部分由法兰107、料位温度检测元件108、料位温度检测元件110、介质温度检测元件111、用于隔绝温度检测元件的绝热材料109、外套管112组成。变送器106接受所有温度检测元件信号、压力变送器信号和外部供电电源,变送器给压缩机提供电源和控制信号,发出和液位对应的4-20mADC电流信号。
[0061]“U”型循环管和外套管焊接固定在法兰上,“U”型循环管上端伸出并通过氟利昂管与冷却装置连接构成氟利昂制冷剂的循环回路,循环液的循环动力通过压缩机提供,考虑到能耗问题,可以设置为间隙循环,以降低能耗。料位温度检测元件和介质温度检测元件设置在“U”型循环管的外壁上,同时,在料位温度检测元件和介质温度检测元件外壁上紧贴外套管,外套管的外壁接触容器内的介质,外套管的作用在于隔绝“U”型循环管内循环液和容器内液体介质直接进行热交换。外套管光滑,在外套管上不容易沾介质,外套管和温度检测元件接触良好,保证温度检测元件和介质间传热良好。
[0062]介质温度检测元件设置有若干个,沿“U”型循环管管壁的竖直高度依次排列,用于测量不同高度的液相和气相温度,每个料位温度检测元件的信号线都单独引出到变送器。图1中所示容器有搅拌,故为了液位计能够耐搅拌桨造成液体的旋转力,本实施例在在“U”型循环管中间设置有耐搅拌支撑管(图中未示出)。
[0063]变送器由模拟信号开关切换输入电路、数模转换、模数转换、模拟量输出+hart、开关量输入、开关量输出、微处理器、显示电路、启动、停止按钮等构成,以及输入信号的处理、程序编制已经属于现有技术,在此不再详述。
[0064]当温度检测元件在罐体内液相中时,氟利昂给料位温度检测元件的热量很快被罐体内液态介质吸收或者带走,料位温度检测元件的温度下降较少,温度变化也较慢;当料位温度检测元件在罐体内气相中时,氟利昂给料位温度检测元件的热量很难被气相介质吸收或者带走,因此,温度检测元件温度较低,温度变化较快。根据数个料位温度检测元件的温度和温度的变化率可以确定液相和气相分界面在哪个温度检测元件处,并通过变送器发出和液位对应的电流信号。料位温度检测元件108和料位温度检测元件110均是料位温度检测元件,其中,料位温度检测元件110设置在两个料位温度检测元件108之间,介质温度检测元件的数量111等于料位温度检测元件108的数量。
[0065]通过单独引线的温度检测元件的信号可以判断液位位于那一段范围内,该段范围有两个端点,下端点为位于液相中的介质温度检测元件,上端点为位于气相中的料位温度检测元件,若介质温度检测元件在液相中的温度为T1,料位温度检测元件在气相中的温度为T2,在这段的总温度Τ,这一段的温度检测元件个数为N,则,分界面位置M= (T-N^T1) /(VT1)。
[0066]实施例2
[0067]如图2所示,本实施例中液位测量计包括“U”型循环管,冷却装置、插入部分和变送器206部分组成。其中,冷却装置由压缩机201、氟利昂管202、氟利昂204、制冷温度计205、压力变送器203和保温材料斜线填充组成。插入部分由法兰207、料位温度检测元件208、温度传感器间的绝热材料209、料位温度检测元件210、介质温度检测元件211、外套管212组成。变送器206接受所有温度传感器信号、压力变送器信号和外部供电电源,给压缩机提供电源和控制信号,发出和液位对应的4-20mADC电流信号。每个料位温度检测元件的信号线都单独引出到变送器。与实施例1不同的是,本实施例中,容器为无搅拌容器,故在“U”型循环管中间不设置耐搅拌支撑管。
[0068]实施例3
[0069]如图3所示,本实施例中液位测量计包括“U”型循环管,冷却装置、插入部分和变送器306部分组成。其中,冷却装置由压缩机301、氟利昂管302、氟利昂304、氟利昂温度计305、压力变送器303和保温材料斜线填充组成。插入部分由法兰307、料位温度检测元件308、温度传感器间的绝热材料309、料位温度检测元件310、介质温度检测元件311、外套管312组成,因容器有搅拌,故还包括有耐搅拌支撑管(图中未示出)。变送器306接受所有温度传感器信号、压力变送器信号和外部供电电源,给压缩机提供电源和控制信号,发出和液位对应的4-20mADC电流信号。不同的是,如图9所示,本实施例中,和介质温度检测元件同高的料位温度检测元件的信号线单独引出到变送器,而单独引线的料位温度检测元件之间的料位温度检测元件的引线逐个串联,首尾两个温度检测元件信号线各引出一根到变送器,上述设置是为了减少引线。
[0070]实施例4
[0071]如图4所示,本实施例中液位测量计包括“U”型循环管,冷却装置、插入部分和变送器406部分组成。其中,冷却装置由压缩机401、氟利昂管402、氟利昂404、氟利昂温度计405、压力变送器403和保温材料斜线填充组成。插入部分由法兰407、料位温度检测元件408、温度传感器间的绝热材料409、料位温度
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