比热液位计的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测量装置，具体的说，是涉及一种料位测量装置。
【背景技术】
[0002]在化工生产中，经常需要测量容器或反应釜(以下统称为容器)的液位，而液位测量通过液位计实现，现有技术中，液位计主要包括有雷达液位计、超声波液位计、电容式液位计、核福射液位计。其中，超声波液位计不能测量真空状态液位；核福射液位计会对人体产生辐射伤害；在反应釜内有气泡，雷达液位计或超声波液位计的测量会被干扰，降低测量精度，雷达液位计和超声波液位计也不能适用于高温介质的液位测量；电容式液位计不能测量非导电介质液位。结合上述可知，在非适用情况下，相应的液位计测量精度大大降低，甚至不能正常测量，因此，现有液位计适用范围窄、无法满足一款多用的液位测量。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种实现方便、性能可靠且使用范围广的料位测量装置。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]—种料位测量方法，在待测定介质及其料位上方的非待测定介质中设置贯穿二者的循环介质，通过若干温度检测元件检测温度的变化确定待测定介质和非待测定介质的分界面，由此确定待测定介质的料位；
[0006]其中，待测定介质和非待测定介质与循环介质存在温差，其目的是，确保料位测量的灵敏性，温差越大，灵敏性越高，待测定介质和非待测定介质有不同的比热及传热系数；所述循环介质与待测定介质的温差通过加热装置或冷却装置实现。
[0007]基于导热原理:温度检测元件(料位温度检测元件)在比热和传热系数大的介质中时，循环介质给温度检测元件(料位温度检测元件)的热量很快被罐体内介质吸收或者带走，温度检测元件的温度变化(上升或下降)较少，同时，温度变化也较慢；当温度检测元件(料位温度检测元件)在比热和传热系数小的介质中时，循环介质给温度检测元件(料位温度检测元件)的热量很难被介质吸收或者带走，因此，温度检测元件(料位温度检测元件)温度较高或较低，同时，温度变化较快。
[0008]温度检测元件满足关系如下:
[0009]若循环介质为加热介质，则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；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；
[0010]若循环介质为制冷介质，则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，其检测的温度高于位于非待测定介质中的料位温度检测元件；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，其检测的温度低于位于非待测定介质中的料位温度检测元件。
[0011]根据数个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。
[0012]温度检测元件包括有料位温度检测元件和介质温度检测元件，其中，料位温度检测元件主要用于接收容器内介质和循环介质的热量，料位温度检测元件的选择及个数应当满足至少在待测定介质中有一个，同时，在非待测定介质中也应当至少有一个；介质温度检测元件用于测量容器内介质的温度，其目的是:一、判断分界面的计算参数；二、它是判断容器内介质温度分布的参数，确定加热液或者制冷液的温度的依据。
[0013]介质温度检测元件可间隔布置，具体的根据容器内介质的温度是否均匀以及温度检测元件的信号线是否容易布置来确定，但是需确保:只要有介质温度检测元件的高度处就有料位温度检测元件，而且在这两个端点料位温度检测元件之间还有数个料位温度检测元件；如果介质温度均匀，那么，所述的数个料位温度检测元件的信号线就一个串联一个，只是首尾两个的各一个信号线引出到变送器；如果介质温度不均匀，那么，所述的数个料位温度检测元件的信号线都直接引出到变送器；
[0014]当容器内介质温度比较均匀或者说上下温度一致时，料位温度检测元件设置的密度不变，端点处的温度检测元件的信号线直接送到变送器，而端点之间的料位温度检测元件的信号线彼此串联，两端的信号线连接到变送器；当温度不均匀时，每个料位温度检测元件的信号线都直接送到变送器。料位温度检测元件设置的多少不取决于容器内介质温度是否一致，而是取决于测量料位的精度要求。
[0015]如果容器内介质不需要加热或者冷却，那么，循环介质选择热循环介质和冷循环介质均可以；
[0016]根据介质对于温度的敏感性，确定循环介质的温度，如果容器内介质需要加热且时间较长，此时，选择热的循环介质，如果容器内介质需要制冷且时间较长，此时，选择冷的循环介质，由此有利于节能；其中，加热时间与制冷时间较长是指，若容器内即有加热又有制冷操作，则时间较长是指制冷和加热的时间相对较长的操作。
[0017]若容器内有搅拌动作，对于搅拌带动的浪花溅到外套管上引起的液位的波动，可以通过移动平均滤波加以处理；
[0018]如果容器内介质温度均匀，可以在循环液和介质之间放置一个通长的电阻，通过测量这个电阻的大小即可确定容器的液位；
[0019]如果在介质和循环液之间放置固定容积的密闭容室，容室有固定质量的气体，则可以将容器内气体温度的变化转变成气体压力的变化，通过测量压力来确定液位。
[0020]该方法是利用不同介质的比热和传热系数不同来达到料位的测量目的，因此，本实用新型还提供了一种液位测量方法，其应用了如上所述的料位测量方法测量液态物料的液位。同时，本实用新型还提供了一种固态物料料位测量方法，其应用了如上所述的料位测量方法测量固态物料的料位。
[0021]本实用新型还提供了一种实现如上所述的料位测量方法的装置，包括插入待测定介质中的循环管，以及注入在循环管内且与待测定介质具有温差的循环介质，所述循环管上部从待测定介质中露出；
[0022]进一步的，在所述循环管外壁上设置有若干上下排列且相互隔热的料位温度检测元件，且所述料位温度检测元件在待测定介质中和非待测定介质中分别至少设置有一个；
[0023]进一步的，在所述料位温度检测元件外紧贴有外套管，所述外套管的外壁接触所述待测定介质；根据介质的腐蚀特性，选择合适材质的外套管；根据介质的压力确定外套管壁的厚度；
[0024]进一步的，还包括变送器，所述变送器接收所有温度检测元件的检测信号并发出与料位对应的电流信号。
[0025]进一步的，所述循环管为“U”型循环管，所述“U”型循环管连接有加热装置或冷却装置并与其连接构成循环介质的循环回路，所述加热装置或冷却装置用于制造循环介质与待测定介质之间的温差。
[0026]进一步的，当所述“U”型循环管连接有加热装置时，所述加热装置包括存储有加热液的加热液箱，受所述变送器控制为加热液提供循环动力的栗，对加热液进行加热的加热液加热装置；所述栗进口通过加热液管与所述加热液箱连接，栗出口通过加热液管与所述“U”型循环管的进口连接，所述“U”型循环管的出口通过加热液管与所述加热液箱连接。其中，加热液加热装置可以采用微波加热、电加热或电磁炉原理加热等。循环介质的循环动力由栗提供。
[0027]进一步的，在所述加热液箱上还设置有加热液箱温度计和加热液箱上压力变送器，所述变送器接收所述加热液箱温度计和加热液箱上压力变送器的检测信号。
[0028]进一步的，当所述“U”型循环管连接有冷却装置时，所述冷却装置包括受所述变送器控制的制冷源装置，所述制冷源装置的出口通过制冷管与所述“U”型循环管的进口连接，所述制冷源装置的进口通过制冷管与所述“U”型循环管的出口连接。其中，制冷源装置可以选用压缩机或其他制冷设备，制冷源可选用氟利昂(或者其它物质)。循环介质的循环动力由制冷源装置(压缩机或者栗)提供。冷却装置对循环回来的气体进行冷却，此时，选用压缩机进行冷却作业，若循环回来的介质为非气体介质，则选用换热器或冷却器对介质进行冷却作业，介质循环的动力由栗提供。
[0029]进一步的，在所述制冷管上、位于所述制冷源装置的出口处还设置有制冷温度计和压力变送器，所述变送器接收所述制冷温度计和压力变送器的检测信号。
[0030]进一步的，所述循环管中的循环介质与待测定介质存在温差，且待测定介质和其料位上方的非待测定介质有不同的比热及传热系数。
[0031]进一步的，如果容器带有搅拌装置，在所述“U”型循环管中间还设置有耐搅拌支撑管。
[0032]进一步的，为了避免挂料对测量精度的影响，本装置还包括用于除去所述外套管外壁挂料的刮料器。对于结垢导致传热系数下降，时间常数增大，甚至精度下降等较严重的情况，可以通过定期拆下清理。