专利名称：一种双管间歇吹泡式液位计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液位测量仪表，具体是涉及一种双管间歇吹泡式液位计。
背景技术：
液位计是广泛应用于国民经济各行业中测量液位高度的装置。常用的液位计有浮 子式、连通器式、差压式、电容式、吹泡式等，以适应不同的使用场合。吹泡式液位计是应用 静压原理测量敞口容器液位的，压缩空气经过滤减压后导入安装在容器内的导管，气体流 经导管后从容器底部的出口吹出。由流体力学可知，在重力加速度不变的条件下，导管吹泡 背压与液位高度和液体密度有关，还与导管的流动阻力有关，而流动阻力又与流体动压头 有关，因此，已知液体密度时，在气体流量和温度恒定的条件下，测量背压就可以转换为液 面高度。吹泡式液位计结构简单，可靠性高，对于液体粘度大、具有腐蚀性或含有悬浮颗粒 的液位测量具有独特的优点，但由于测量装置中的定值器不能使压缩空气流量绝对恒定， 流速的变化加之温度变化和背压本身的变化导致动压头变化，以致导管流动阻力改变，所 以测量精度较低。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术所存在的缺陷，解决上述的技术问题，提供一 种高精度的双管间歇吹泡式液位计。为了实现上述目的，本发明的技术方案是
一种双管间歇吹泡式液位计，包括压缩空气进口 1、过滤器2、高位管电磁阀3、高位管 压力测试单元4、高位空气导管5、导管吹头6、显示单元8、计算控制单元9、和敞口容器12， 其特征在于还包括有低位管电磁阀7、低位管压 力测试单元10和低位空气导管11 ；所述 高位空气导管5的一端连接到压缩空气进口 1，并水平依次串连有过滤器2、高位管电磁阀 3和高位管压力测试单元4 ；高位空气导管5连接有导管吹头6-1的另一端垂直安置在敞口 容器12中；所述低位空气导管11的一端与高位管共用压缩空气进口 1和过滤器2，并水平 依次串连有低位管电磁阀7和低位管压力测试单元10 ；低位空气导管11连接有导管吹头 6-2的另一端垂直安置在敞口容器12中；所述高位空气导管5和低位空气导管11并联为 组件安装，高位导管吹头6-1和低位导管吹头6-2在敞口容器12中的高度差为一定值h ； 所述的高位管电磁阀3和低位管电磁阀7以及高位管压力测试单元4和低位管压力测试单 元10通过导线分别与计算控制单元9相连接；所述的计算控制单元9通过导线连接到显示 单元8。上所述高位导管吹头6-1的直径与高位空气导管5的直径之比以及低位导管吹头 6-2的直径与低位空气导管11的直径之比均为5 15。上所述的高位导管吹头(6-1)和低位导管吹头(6-2)在敞口容器(12)中的高度差 h为液位计量程的1/10 1/20。上所述高位管压力测试单元4和低位管压力测试单元10均由压力传感器和变送器组成，其中压力传感器由压敏元件制成。上所述计算控制单 元9由采集模块13、数据存储器14、中央处理器15、输出模块 16和程序存储器17组成；其中，中央处理器15分别连接有采集模块13、数据存储器14、输 出模块16和程序存储器17。本发明的双管间歇吹泡式液位计所设置的一套计算控制单元9和显示单元8可以 接入一路或多路吹泡测量系统，以实现多路液位的集中测量。本发明的一种双管间歇吹泡式液位计，由于在电磁阀切断气路后气体处于静止的 状态下测量静压，彻底消除了动压对测量精度的影响，即液位值与导管流动阻力的大小无 关，又由于采用固定吹头高度差的双管结构，液位值只与两管的压强比和吹头高度差有关， 与液体密度无关，这将大大提高吹泡式液位计的测量精度。本发明对现有技术所存在的问 题和缺陷达到了根本改进，确保了液位测量仪表的精度和质量。本发明的一种双管间歇吹泡式液位计与现有吹泡式液位计相比具有以下优点 1、彻底消除了动压对测量精度的影响。2、测量系统无需设置定值器对流量进行控制。3、测量系统无需了解所测液体的密度。4、每一路吹泡测量系统可以分别编程标定气体通断间隔，可以实现对不同 液体和不同导管布置路线的多路液位集中测量。
图1、双管间歇吹泡式液位计系统示意图 图2、计算控制单元组成框图
图中1.压缩空气进口，2.过滤器，3.高位管电磁阀，4.高位管压力测试单 元，5.高位空气导管，6-1.高位导管吹头，6-2.低位导管吹头，7.低位管电磁阀，8.显 示单元，9.计算控制单元，10.低位管压力测试单元，11.低位空气导管，12.敞口容器， 13.采集模块，14.数据存储器，15.中央处理器，16.输出模块，17.程序存储器。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一种双管间歇吹泡式液位计作进一步说明。如图1所示，一种双管间歇吹泡式液位计，所述高位空气导管5的一端连接到压缩 空气进口 1，并水平依次串连有过滤器2、高位管电磁阀3和高位管压力测试单元4 ；高位管 空气导管5连接有导管吹头6-1的另一端垂直安置在敞口容器12中；所述低位空气导管11 的一端与高位管共用压缩空气进口 1和过滤器2，并水平依次串连有低位管电磁阀7和低位 管压力测试单元10 ；低位管空气导管11连接有低位导管吹头6-2的另一端垂直安置在敞 口容器12中；所述高位空气导管5和低位空气导管11并联为组件安装，高位导管吹头6-1 和低位导管吹头6-2在敞口容器12中的高度差h为液位计量程的1/10 1/20 ；所述的高 位管电磁阀3和低位管电磁阀7以及高位管压力测试单元4和低位管压力测试单元10通 过导线分别与计算控制单元9相连接；所述的计算控制单元9通过导线连接到显示单元8。其中所述高位管压力测试单元4和低位管压力测试单元10均采用压敏元件制成 的压力传感器将压力信号转换为电信号，由压力变送器将压力传感器的电信号转换为标准信号。计算控制单元9如图2所示，由采集模块13、数据存储器14、中央处理器15、输出 模块16和程序存储器17组成，其中，中央处理器15分别连接有采集模块13、数据存储器 14、输出模块16和程序存储器17。本发明的气体通路，从压缩空气进口 1接入压缩空气，经过滤器2除去杂质，高位 管电磁阀 3和低位管电磁阀7分别控制高位空气导管5和低位空气导管11间歇导通气流， 高位管压力测试单元4和低位管压力测试单元10分别检测进入高位空气导管5和低位空 气导管11的气体静压，气体最终从两导管吹头6的出口吹入敞口容器12中经液体层散溢 到环境中。本发明的物理参数传递流程，由计算控制单元9的中央处理器15根据程序存储器 17中的监控程序设定气体的导通和截止时间间隔，该执行信号通过输出模块16控制高位 管电磁阀3和低位管电磁阀7的启闭，在截止时间间隔内，气流处于静止状态，高位管压力 测试单元4和低位管压力测试单元10的传感器和变送器将所测压力参数转换为电信号，分 别经导线送入计算控制单元9的采集模块13，该模块将电信号转换为数字信号，中央处理 器15根据程序存储器17中的监控计算程序将采集模块13中的数字信号转换为液位值信 号传入输出模块16，计算过程中的中间变量和缓存变量将存储在数据存储器14中，输出模 块16中的液位值信号通过导线传入显示单元8。为了减小空气可压缩性对测量精度的影 响，导管吹头直径与导管直径之比为5 15。本发明的双管间歇吹泡式液位计所设置的一套计算控制单元9和显示单元8可以 接入一路或多路吹泡测量系统，以实现多路液位的集中测量。上述双管吹泡式液位计中的计算控制单元9依据所测两管背压比和吹头高度差h 按流体静力学原理计算出所测液位高度。
权利要求
一种双管间歇吹泡式液位计，包括压缩空气进口(1)、过滤器(2)、高位管电磁阀(3)、高位管压力测试单元(4)、高位空气导管(5)、导管吹头(6 1)、显示单元(8)、计算控制单元(9)和敞口容器(12)，其特征在于还包括有低位管电磁阀(7)、低位管压力测试单元(10)和低位空气导管(11)；所述高位空气导管(5)的一端连接到压缩空气进口(1)，并水平依次串连有过滤器(2)、高位管电磁阀(3)和高位管压力测试单元(4)；高位管空气导管(5)连接有导管吹头(6 1)的另一端垂直安置在敞口容器(12)中；所述低位空气导管(11)与高位空气导管(5)为水平平行安置，低位空气导管(11)的一端连接过滤器(2)，并依次串连有低位管电磁阀(7)和低位管压力测试单元(10)；低位管空气导管(11)连接有导管吹头(6 2)的另一端垂直安置在敞口容器(12)中；所述高位导管吹头(6 1)和低位导管吹头(6 2)在敞口容器(12)中的高度差为h；所述的高位管电磁阀(3)和低位管电磁阀(7)以及高位管压力测试单元(4)和低位管压力测试单元(10)通过导线分别与计算控制单元(9)相连接；所述的计算控制单元(9)通过导线连接到显示单元(8)。
2.根据权利要求1所述的双管间歇吹泡式液位计，其特征在于所述高位空气导管吹 头(6-1)的直径与高位空气导管(5)的直径之比以及低位空气导管吹头(6-2)的直径与低 位空气导管(11)的直径之比为5 15。
3.根据权利要求1所述的双管间歇吹泡式液位计，其特征在于所述高位管压力测试 单元(4)和低位管压力测试单元(10)均由压力传感器和变送器组成，其中压力传感器由压 敏元件制成。
4.根据权利要求1所述的双管间歇吹泡式液位计，其特征在于所述计算控制单元(9) 由采集模块(13)、数据存储器(14)、中央处理器(15)、输出模块(16)和程序存储器(17)组 成；其中，中央处理器(15)分别连接采集模块(13)、数据存储器(14)、输出模块(16)和程序 存储器(17)。
5.根据权利要求1所述的双管间歇吹泡式液位计，其特征在于所述的高位导管吹头 (6-1)和低位导管吹头(6-2)在敞口容器(12)中的高度差h为液位计量程的1/10 1/20。
全文摘要
本发明公开了一种双管间歇吹泡式液位计，由压缩空气进口、过滤器、高低位管电磁阀、高低位管压力测试单元、高低位空气导管、导管吹头、显示单元、计算控制单元和敞口容器组成。本发明的气体通路是采用空气导管的一端水平依次连接压缩空气进口、过滤器后分为高低位两路空气导管，分别依次连接电磁阀、压力测试单元，空气导管的另一端装有导管吹头并垂直安装在敞口容器中，高低位导管吹头的高度差h为液位计量程的1/10～1/20；高、低位管压力测试单元、电磁阀和显示单元通过导线与计算控制单元连接。本发明采用固定吹头高度差的双管结构，液位值只与两管的压强比和吹头高度差有关，与液体密度无关，这将大大提高吹泡式液位计的测量精度。
文档编号G01F23/18GK101988844SQ20101054524
公开日2011年3月23日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者周根明, 孔祥雷, 郭霆 申请人:江苏科技大学