一种光敏液位计及其使用方法与流程

本发明属于液位传感器技术领域，具体涉及的是一种光敏液位计及其使用方法，用于带搅拌的釜式反应器，在反应物料泵入排出时，对反应釜物料液面实时测量并控制在合理范围内。

背景技术：

釜式反应器在化学、化工产业中被大量使用。而连续浆态床的釜式反应器，反应物料的进入和排出同时进行，且釡内物料呈泥浆状。为了控制反应釜里的液面在一定的正常范围内，我们需要实时测量液位并通过多种手段予以控制。反应所需的过程条件（浑浊的物料、0~5个大气压压强、50~120摄氏度以及中心叶轮搅拌）使传统液位计无法准确测量。

目前市场常用的液位计有超声波（雷达）液位计、激光液位计、浮球式磁翻板液位计、侧装式液位计等。

超声波液位计主要通过检测超声波发送与反射的时间来计算液位高度，故容易受到超声波传播的能量损耗影响，在吸波恶劣的环境例如泥浆、粉末的环境不适合使用。

激光液位计通过激光的照射和反射来测量液面高度，但是安装在巨大的反应釜内壁上的激光发射器与接收器相隔较远，信号微弱，精读难以达到。

而玻璃管侧装式液位计由于安装在容器侧端，管口易造成泥浆固含物的堆积而导致堵塞。

浮球式磁翻板液位计通过液面上的浮球的上下运动和磁铁来指示液位，该液位计在静止液面中工作效果良好，也是目前市场上比较多使用的液位计。但当该液位计用在动态环境（含有搅拌叶轮的反应釜里），液体流动带来的摩擦力会使浮球的上下运动不够精确，例如较大的静摩擦力会使浮球难以开始运动从而捕捉不到细微的液面变化导致精读降低。另外，即使在浮球外测加上防波管以减少液面波动对于浮球上下运动的影响，磁翻板液位计测量的精读依旧受到翻转磁铁直径的限制。

音叉液位计与超声波类似，通过声波的发射与接收来测量液位，当声波受到物料阻力运动时，振幅急剧降低且频率和相位发生明显变化，从而被内部电子电路检测到。它的运行真正免受流动、湍流、气泡、泡沫、振动、固体含量、涂敷、液体特性以及产品变化的影响，且音叉液位计更常常作为液位开关使用，当音叉底端已经没入液面时，阻尼振动随液面的变化较小，对于具体的液面高度并不能提供准确的数据。

技术实现要素：

本发明的目的是：为了解决现有液位计在浓浆型物料也未检测中不适用的技术问题，本发明提供一种光敏液位计及其使用方法。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种光敏液位计，它包括壳体、发光部件和光敏部件，其中：所述壳体为圆柱形管体，壳体外侧壁的上部安装有用于与反应釜连接的安装法兰，沿壳体的轴线方向设置有两个空腔，两个空腔相邻的侧壁上设置有用于连通两个空腔的条形通光槽，通光槽的上缘与壳体上端面之间的距离为30~50mm；所述发光部件和光敏部件分别封装于封装玻璃管中，两个封装玻璃管分别安装在空腔中并靠近壳体的上端面，发光部件接线端子和光敏部件接线端子分别贯穿封装玻璃管延伸至壳体的外部。

进一步地，所述通光槽的宽度≥5mm。

进一步地，所述发光部件为led灯带或led硬灯条，所述光敏部件为串联的光敏电阻阵列。

一种光敏液位计的使用方法，包括以下步骤：

s1、将发光部件和光敏部件分别封装入封装玻璃管中，将发光部件接线端子和光敏部件接线端子延长至封装玻璃管的外部；

s2、将封装有发光部件的封装玻璃管和封装有光敏部件的封装玻璃管分别安装在壳体的两个空腔中，旋转封装有发光部件的封装玻璃管，使发光部件的发光方向朝向通光槽；旋转封装有光敏部件的封装玻璃管，使光敏部件的电阻侧向朝向通光槽；

s3、通过安装法兰将安装有发光部件和光敏部件的壳体固定安装在反应釜釜顶位置，发光部件接线端子接电源，点亮发光部件；光敏部件接线端子接阻值-长度的二次仪表，向反应釜中加入泥浆状反应物料，当反应物料的液面由下至上上升到某一位置时，靠近壳体下端部分的通光槽被反应物料遮蔽，光敏元件阻值相应发生变化，即可测量出反应物料的液位；反应釜运行过程中，反应物料的液位变化情况由二次仪表实时显示。

进一步地，在所述步骤s3中，二次仪表采集的数据通过信号线传输至液位控制装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的一种光敏液位计及其使用方法，液位精度高，达到毫米级别；风洞效应可对发光、测光部件的玻璃表面产生自洁作用，确保准确性；结构简单，安装方便。

附图说明

图1为本发明主视剖视结构示意图；

图2为本发明仰视结构示意图。

图中，1为光敏部件接线端子，2为发光部件接线端子，3为安装法兰，4为发光部件，5为光敏部件，6为通光槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例一

如图1和图2所示的一种光敏液位计，它包括壳体、发光部件4和光敏部件5，其中：所述壳体为圆柱形管体，壳体外侧壁的上部安装有用于与反应釜连接的安装法兰3，沿壳体的轴线方向设置有两个空腔，两个空腔相邻的侧壁上设置有用于连通两个空腔的条形通光槽6，通光槽6的上缘与壳体上端面之间的距离为30~50mm；所述发光部件4和光敏部件5分别封装于封装玻璃管中，两个封装玻璃管分别安装在空腔中并靠近壳体的上端面，发光部件接线端子2和光敏部件接线端子1分别贯穿封装玻璃管延伸至壳体的外部。

进一步地，所述通光槽6的宽度≥5mm。

进一步地，所述发光部件4为led灯带或led硬灯条，所述光敏部件5为串联的光敏电阻阵列。

一种光敏液位计的使用方法，包括以下步骤：

s1、将发光部件4和光敏部件5分别封装入封装玻璃管中，将发光部件接线端子2和光敏部件接线端子1延长至封装玻璃管的外部；

s2、将封装有发光部件4的封装玻璃管和封装有光敏部件5的封装玻璃管分别安装在壳体的两个空腔中，旋转封装有发光部件4的封装玻璃管，使发光部件4的发光方向朝向通光槽6；旋转封装有光敏部件5的封装玻璃管，使光敏部件5的电阻侧向朝向通光槽6；

s3、通过安装法兰3将安装有发光部件4和光敏部件5的壳体固定安装在反应釜釜顶位置，发光部件接线端子2接电源，点亮发光部件4；光敏部件接线端子1接阻值-长度的二次仪表，向反应釜中加入泥浆状反应物料，当反应物料的液面由下至上上升到某一位置时，靠近壳体下端部分的通光槽6被反应物料遮蔽，光敏元件阻值相应发生变化，即可测量出反应物料的液位；反应釜运行过程中，反应物料的液位变化情况由二次仪表实时显示。

进一步地，在所述步骤s3中，二次仪表采集的数据通过信号线传输至液位控制装置。

将本实施例一提供的液位计应用于50l反应釜中，长度40cm。发光部件4使用4mm宽led硬灯条，封装入壁厚3mm的玻璃管内，装入发光元件孔，发光朝向液位计中部通光槽6方向。光敏部件5使用3mm贴片光敏电阻串接的光敏电阻阵列，单只亮电阻15kω，共120只。电阻阵列封装入壁厚3mm的玻璃管内，装入测光元件孔，电阻侧朝向液位计中部开通光槽6方向并与发光部件相对。通光槽6宽度10mm。用安装法兰3将该液位计安装在反应釜釜顶位置。发光部件接线端子2接电源，点亮发光部件4；光敏部件接线端子1接阻值-长度的二次仪表，液位高低变化情况由二次仪表实时显示或供给液位控制装置。

实施例二

本实施例二中液位计的结构与实施例一中液位计结构相同。

将本实施例二提供的液位计应用于5m³反应釜中，长度100cm。发光部件4使用4mm宽led灯带，封装入壁厚3mm的玻璃管内，装入发光元件孔，发光朝向液位计中部通光槽6方向。光敏部件5用3mm贴片光敏电阻串接的光敏电阻阵列，单只亮电阻10k，共300只。电阻阵列封装入壁厚3mm的玻璃管内，装入测光元件孔，电阻侧朝向液位计中部通光槽6方向与发光部件相对。通光槽6宽度15mm用安装法兰3将该液位计安装在反应釜釜顶位置，液位计尾端由相应部件做固定。发光部件接线端子2接电源，点亮发光部件4；光敏部件接线端子接阻值-长度的二次仪表，液位高低变化情况由二次仪表实时显示或供给液位控制装置。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。