一种隔离式料位计及其应用的制作方法

本申请涉及料位检测的领域，更具体地说，它涉及一种隔离式料位计及其应用。

背景技术：

1、在化工、医药、食品等工业化生产、存储的过程中，容器的料位测量是安全生产的重要控制指标，操作人员可以通过料位测量实时监控容器内物料的状况，防止物料过低或者过高，从而降低生产过程中的安全风险；同时，料位测量也有助于生产过程的自动化控制；现有技术中，一般料位计是与物料直接接触，当上述的料位计发生故障，需要拆除维修或更换时，必须将料位计从容器中取出，在此过程中，若容器中所盛物料为易燃易爆或有毒、挥发性物料时，如果直接从容器中取出料位计，物料就会从容器的料位计安装接口处挥发或流出，如果物料具有易燃易爆特性，则可能与空气混合造成爆炸的危险，物料如果有毒将对环境造成污染，对检修人员的生命健康造成威胁，有悖于安全、环保的要求，因此，在更换、检修料位计之前，必须先将容器中的物料倒空，用惰性介质将容器处理合格，而且容器敞口过程中容易被空气中的水分、粉尘污染，在恢复生产之前，还需要再次对容器进行清洁、除水处理，特别是在超高纯电子气体生产行业更为重要，检修时间长，处理成本高，生产效率低。

2、因此，如何提供一种维修简便的料位计是有待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了改善现有的料位计更换检修时费时费力的技术问题，本申请提供一种隔离式料位计及其应用。

2、第一方面，本申请提供一种隔离式料位计，采用如下的技术方案：

3、一种隔离式料位计，与顶部带有料位计安装接口的容器配合使用，包括开口向上的筒体，所述筒体的开口处连接有用于密封筒体的顶盖；所述筒体穿设于容器顶部的料位计安装接口，并插入容器中；所述筒体与容器密封固定连接；所述筒体的顶部开口处高于容器的料位计安装接口；所述筒体内设有用于测量料位的测量机构。

4、在一个具体的可实施方案中，所述测量机构包括敲击组件、用于将敲击音波收集并转换成电信号的换能组件、用于外接控制终端的排线，所述换能组件与控制终端电连接；所述敲击组件包括摆锤和移动车，摆锤转动连接在移动车上；所述筒体内沿竖直方向设有滑道，所述移动车滑动连接在滑道上；所述移动车上设有电磁棒，所述摆锤内置磁铁，所述电磁棒与磁铁磁斥配合；所述电磁棒与控制终端电连接，所述移动车通过控制终端控制上下滑动；所述摆锤用于敲击筒体的内壁。

5、在一个具体的可实施方案中，当所述换能组件收集到来自摆锤的敲击音波时，换能组件将敲击音波收集并转换成电信号传递至控制终端，若两次连续的电信号数值一致，则控制终端控制移动车向上或向下滑动，敲击另一位置；若两次连续的电信号数值不一致，则摆锤(31)指向的位置即为料位。

6、在一个具体的可实施方案中，当移动车的初始位置位于筒体的最底部时，所述料位的计算公式如下：料位h＝δh+hc+l；式中，δh表示筒体底壁到容器底壁的垂直距离；hc表示当移动车位于筒体最底部时，摆锤的敲击点到筒体底壁的垂直距离；l表示移动车的相对筒体最底部的距离，通过控制终端检测计算。

7、在一个具体的可实施方案中，所述l＝x(m1+m2+m3+…+mn)；其中，x表示移动车的单次位移量，m用于表征移动车移动方向，当单次敲击的电信号为d1时，m取1；当单次敲击的电信号为d2时，m取-1，通过控制终端记录统计；其中，d1为容器装满物料时，摆锤敲击筒体所得的电信号；d2为容器(1)空置时，摆锤敲击筒体所得的电信号。

8、在一个具体的可实施方案中，所述换能组件包括音叉换能器、电容传声器、电磁换能器中的任意一种。

9、第二方面，本申请提供一种隔离式料位计的应用，采用如下的技术方案：

10、一种隔离式料位计的应用，应用于高纯hcl的料位检测；筒体长度为4800mm，筒体直径为65～108mm，筒体材质为s136l，外表面光洁度为0.02μm；筒体壁厚6～12mm；移动车的单次位移量为x＝10mm。

11、第三方面，本申请提供一种隔离式料位计的另一应用，采用如下的技术方案：

12、一种隔离式料位计的应用，应用于高纯sif4的料位检测；筒体长度为1200mm，筒体直径为65～108mm，筒体材质为s136l，外表面光洁度为0.02μm；筒体壁厚6～8mm；移动车的单次位移量x＝5mm。

13、本申请具有以下有益效果：

14、1、本申请通过将筒体扦插进容器中，并将测量机构设置在筒体内，与容器内的物料不接触，料位计的测量机构检修时可以通过拆除顶部的顶盖进行更换或检修，容器内物料不用倒空，容器中的物料不会被污染，也不会有安全隐患，妥善地优化了现有料位计的缺点。

15、2、本申请利用摆锤撞击浸没在物料中筒体部位和裸露在气相中的筒体部位，产生的音波不同的特性，通过换能组件将音波组件收集并转换成电信号，可以巧妙且精确地测量出料位。

16、3、本申请的料位计结构简单，适用气液相、气固相及气液固共存状态，适用性强。

技术特征：

1.一种隔离式料位计，与顶部带有料位计安装接口(11)的容器(1)配合使用，其特征在于：包括开口向上的筒体(2)，所述筒体(2)的开口处连接有用于密封筒体(2)的顶盖(21)；所述筒体(2)穿设于容器(1)顶部的料位计安装接口(11)，并插入容器(1)中；所述筒体(2)与容器(1)密封固定连接；所述筒体(2)的顶部开口处高于容器(1)的料位计安装接口(11)；所述筒体(2)内设有用于测量料位的测量机构。

2.根据权利要求1所述的一种隔离式料位计，其特征在于：所述测量机构包括敲击组件、用于将敲击音波收集并转换成电信号的换能组件(4)、用于外接控制终端(6)的排线(5)，所述换能组件(4)与控制终端(6)电连接；所述敲击组件包括摆锤(31)和移动车(32)，摆锤(31)转动连接在移动车(32)上；所述筒体(2)内沿竖直方向设有滑道(22)，所述移动车(32)滑动连接在滑道(22)上；所述移动车(32)上设有电磁棒(321)，所述摆锤(31)内置磁铁，所述电磁棒(321)与磁铁磁斥配合；所述电磁棒(321)与控制终端(6)电连接，所述移动车(32)通过控制终端控制(6)上下滑动；所述摆锤(31)用于敲击筒体(2)的内壁。

3.根据权利要求2所述的一种隔离式料位计，其特征在于：当所述换能组件(4)收集到来自摆锤(31)的敲击音波时，换能组件(4)将敲击音波收集并转换成电信号传递至控制终端(6)，若两次连续的电信号数值一致，则控制终端(6)控制移动车(32)向上或向下滑动，敲击另一位置；若两次连续的电信号数值不一致，则摆锤(31)指向的位置即为料位。

4.根据权利要求3所述的一种隔离式料位计，其特征在于：当移动车(32)的初始位置位于筒体(2)的最底部时，所述料位的计算公式如下：料位h＝δh+hc+l；式中，δh表示筒体(2)底壁到容器(1)底壁的垂直距离；hc表示当移动车(32)位于筒体(2)最底部时，摆锤(31)的敲击点到筒体(2)底壁的垂直距离；l表示移动车(32)的相对筒体(2)最底部的距离，通过控制终端(6)检测计算。

5.根据权利要求4所述的一种隔离式料位计，其特征在于：所述l＝x(m1+m2+m3+…+mn)；其中，x表示移动车(32)的单次位移量，m用于表征移动车(32)移动方向，当单次敲击的电信号为d1时，m取1；当单次敲击的电信号为d2时，m取-1，通过控制终端(6)记录统计；其中，d1为容器(1)装满物料时，摆锤(31)敲击筒体(2)所得的电信号；d2为容器(1)空置时，摆锤(31)敲击筒体(2)所得的电信号。

6.根据权利要求2所述的一种隔离式料位计，其特征在于：所述换能组件(4)包括音叉换能器、电容传声器、电磁换能器中的任意一种。

7.权利要求1～6任一所述的一种隔离式料位计的应用，其特征在于：应用于高纯hcl的料位检测；筒体(2)长度为4800mm，筒体(2)直径为65～108mm，筒体(2)材质为s136l，外表面光洁度为0.02μm；筒体(2)壁厚6～12mm；移动车(32)的单次位移量为x＝10mm。

8.权利要求1～6任一所述的一种隔离式料位计的应用，其特征在于：应用于高纯sif4的料位检测；筒体(2)长度为1200mm，筒体(2)直径为65～108mm，筒体(2)材质为s136l，外表面光洁度为0.02μm；筒体(2)壁厚6～8mm；移动车(32)的单次位移量x＝5mm。

技术总结
本申请涉及料位检测的领域，具体涉及一种隔离式料位计及其应用；料位计与顶部带有料位计安装接口的容器配合使用，包括开口向上的筒体，筒体的开口处连接有用于密封筒体的顶盖；筒体穿设于容器顶部的料位计安装接口，并插入容器中；筒体与容器密封固定连接；筒体的顶部开口处高于容器的料位计安装接口；筒体内设有用于测量料位的测量机构；本申请通过将筒体扦插进容器中，并将测量机构设置在筒体内，与容器内的物料不接触，料位计的测量机构检修时可以通过拆除顶部的顶盖进行更换或检修，容器内物料不用倒空，也不会被污染，提高了安全性，适用于气液、液固、气液固介质的料位测量，特别适用于易燃易爆有毒介质和高纯电子气体生产行业。

技术研发人员：李海军,路光辉,张长金,陈博洋,张宏磊,徐浩,苏嘉轩,王建刚
受保护的技术使用者：中船（邯郸）派瑞特种气体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29