专利名称：超声波液面自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动控制混砂车混合罐中液体准确位置的装置，属罐内液体高度自动控制装置领域。
背景技术：
油田在进行压裂作业时，混砂车混合罐液面高度的控制，是进行压裂作业成功与否的关键，目前，主要采用两种方式来控制混砂车混合罐液面的设定高度。一种方式是操作人员凭操作经验用肉眼观察混合罐内的液面高度，通过手动调节进液管道中蝶阀的开口大小来控制液面高度，这种方式不仅操作人员劳动强度大，且经常会出现因操作滞后而发生溢罐、抽空等现象，易造成设备损坏以导致作业失败的事故；第二种方式是通过混合罐内压差式传感器、绝对压力放大器、微计算机、电磁阀、油泵、油缸，最后控制进液管道中蝶阀的开口大小来控制罐内的液面，这种装置虽然能克服第一种方式的不足，但在实际应用中也存在如下缺点1、由于混合罐内安装的是压差式传感器，采集到的流动液体的信号不稳定，不能精确真实地反应液面高度；2、微计算机反馈给电磁阀的是脉冲开关信号(0、1)，容易使油缸造成爬行或冲击；3、由于混合罐内的液面是通过调节进液蝶阀的开口大小来控制的，故供液量不稳定，砂泵容易出现瞬时压力过高而损坏砂泵的现象。
发明内容
本实用新型的目的，在于提供一种能够将采集的信号转变成呈线性变化的电信号，能对液体表面高度进行精确自动控制，通过有效控制液面高度，达到避免设备损坏的一种超声波液面自动控制装置。
本实用新型是用如下技术方案来解决上述问题的该超声波液面自动控制装置由超声波传感器、超声波传感器探头、微计算机、信号放大器、电液伺服阀、变量液压泵、定量马达、供液泵组成，其特征在于超声波传感器上装有超声波传感器探头，并通过安装法兰及安装支架固定在混合罐的预定液面的上方，超声波传感器探头与混合罐的预定液面不小于20mm，超声波传感器通过导线连接微计算机的输入口，微计算机的输出口连接信号放大器，信号放大器通过导线连接电液伺服阀及变量液压泵，变量液压泵连接定量马达，定量马达上装有一供液泵，供液泵通过进液管道连接混合罐进液口。该控制装置是通过超声波传感器探头与混合罐内的液体之间的距离测量到液体的波动信号，经微计算机处理，并由放大器放大后，通过电液伺服阀控制变量液压泵斜盘角度，而使定量马达的液压流量呈线性变化的。
该超声波液面自动控制装置与现有技术相比具有以下有益效果
1.控制方式是将采集的信号转变成呈线性变化的电信号，使进液量的变化呈连续变化可调的状态；2由于进液量连续可调，不会造成砂泵出现瞬时高压状态而损坏设备。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
附
图1为超声波液面自动控制装置的主视图；附图2为超声波液面自动控制装置的俯视图；附图1为超声波液面自动控制装置的控制线路示意图。
图中1.微计算机，2.信号放大器，3.电液伺服阀，4.变量液压泵，5.定量马达，6.供液泵，7.进液管道，8.安装支架，9.安装法兰，10.超声波传感器，11.超声波传感器探头，12.混合罐，13.混合罐出液口。
具体实施方式
该超声波液面自动控制装置由超声波传感器(10)、超声波传感器探头(11)、微计算机(1)、信号放大器(2)、电液伺服阀(3)、变量液压泵(4)、定量马达(5)、供液泵(6)依次联接而成，超声波传感器(10)通过安装法兰(9)及安装支架(8)固定在混合罐(12)的上方，超声波传感器(10)的超声波传感器探头(11)与混合罐(12)的预定液面之间的距离不小于20mm。混合罐(12)工作时，液体介质进入混合罐(12)，当被混合搅拌的液体超过或低于预设液面时，超声波传感器探头(11)所测量到的液面距离信号也跟着变化，并将这种距离的变化信号传送给微计算机(1)，微计算机(1)根据设定的标准电流值，按计算编制的程序对信号放大器(2)输出标准的线性电压信号，这种线性电压信号经过信号放大器(2)放大，放大后的线性电流信号输送给电液伺服阀(3)，电液伺服阀(3)将线性电流信号转变成机械信号来改变变量液压泵(4)的斜盘角度，从而使变量液压泵(4)输给定量马达(5)的液压流量呈线性变化，定量马达(5)则按液压流量呈线性变化的规律驱动供液泵(6)，供液泵(6)的速度也随之呈线性变化，则供液泵(6)通过进液管道(7)输送给混合罐(12)的供液量也呈线性变化。这样，即使得混合罐内的液体始终保持在设定的液面高度，从而保证油田压裂作业中罐内的液体既不被抽空，也不会液满外溢。
权利要求1.一种超声波液面自动控制装置，它由超声波传感器、超声波传感器探头、微计算机、信号放大器、电液伺服阀、变量液压泵、定量马达、供液泵组成，其特征在于超声波传感器上装有超声波传感器探头，并通过安装法兰及安装支架固定在混合罐的预定液面的上方，超声波传感器通过导线连接微计算机的输入口，微计算机的输出口连接信号放大器，信号放大器通过导线连接电液伺服阀及变量液压泵，变量液压泵连接定量马达，定量马达上装有一供液泵，供液泵通过进液管道连接混合罐的进液口。
2.根据权利要求1所述的超声波液面自动控制装置，其特征在于超声波传感器探头与混合罐的预定液面之间的距离不小于20mm。
专利摘要一种超声波液面自动控制装置，属罐内液体高度自动控制装置领域。它由超声波传感器、超声波传感器探头、微计算机、信号放大器、电液伺服阀、变量液压泵、定量马达、供液泵组成，该控制装置是通过测量超声波传感器与混合罐内的液面之间的波动信号，经微计算机处理，并由放大器放大后，再通过电液伺服阀控制变量液压泵斜盘角度，而使定量马达的液压流量呈线性变化的。解决了现有混合罐液面控制装置采用压差式传感器，采集到的流动液体信号不稳定，不能精确真实地反应液面高度，微计算机反馈给电磁阀的是脉冲开关信号，容易使油缸造成爬行或冲击，易出现瞬时压力过高而损坏砂泵的问题。特别适用于自动控制混砂车混合罐中液位的准确位置。
文档编号G05D9/04GK2549509SQ0222942
公开日2003年5月7日 申请日期2002年5月14日 优先权日2002年5月14日
发明者张宝弟, 吴汉川 申请人:中国石化集团江汉石油管理局第四机械厂