專利名稱：磁力耦合式光纖液位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液位測量裝置，特別是一種測量壓力容器內(nèi)易燃易爆不相溶液體界面和液體液位的裝置。本實(shí)用新型主要應(yīng)用于石化行業(yè)原油脫水脫鹽工藝中的油水界面測量和石油、化工、電力、冶金、油料儲運(yùn)等生產(chǎn)過程中各種反應(yīng)塔及儲罐內(nèi)的液位測量。
現(xiàn)有的液位測量儀表大多不能應(yīng)用于壓力容器內(nèi)的液位測量，如《化工自動化及儀表》1992年第6期第36頁介紹的四種浮子式液位傳感器。因此生產(chǎn)中改用《煉油化工自動化》1991年第二期第55頁介紹的γ射線液位計(jì)或電容式液位計(jì)來測量壓力容器內(nèi)的液位。但是，γ射線液位計(jì)因易受介質(zhì)密度影響而精度較低(約±5毫米)，加之γ射線對人體有害，安裝與校驗(yàn)都很不方便，電容液位計(jì)把電流引到測量現(xiàn)場，用于汽油、柴油、液化石油氣這類易燃易爆物質(zhì)的液位測量時極不安全。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型磁力耦合式光纖液位計(jì)，它不但測量精度，可靠性好，而且可廣泛應(yīng)用于敞口容器和密封容器內(nèi)易燃易爆品的液位測量。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，采用浮子、滑輪和平衡錘構(gòu)成液位跟蹤機(jī)構(gòu)，它根據(jù)浮力定律和力矩平衡原理獲取液位信息；采用磁力耦合技術(shù)將密封容器內(nèi)的液位升降經(jīng)磁力耦合并轉(zhuǎn)換成角位移的形式；采用光纖取樣器將角位移轉(zhuǎn)換成光信號，光信號用光纖傳輸?shù)娇刂剖遥俳?jīng)可逆脈沖計(jì)數(shù)電路記錄顯示出被測的液位高度。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，采用磁力耦合機(jī)構(gòu)將密封容器內(nèi)的液位信息準(zhǔn)確地傳遞出來，既實(shí)現(xiàn)了帶壓工作，又保證了測量精度(±1毫米)和可靠性。采用光纖采集和傳輸信號，不但快速可靠，而且本質(zhì)防火防爆。另外，本實(shí)用新型便于配置計(jì)算機(jī)使用，構(gòu)成現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，而推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1，磁力耦合式光纖液位計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2，光纖取樣器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1所示的磁力耦合式光纖液位計(jì)由浮子1、內(nèi)平衡錘2和滑輪3構(gòu)成液位跟蹤機(jī)構(gòu)。液位跟蹤機(jī)構(gòu)裝置在隔壓室4內(nèi)。隔壓室外是一個與滑輪3共軸線的滑輪7，隔壓室和滑輪3、7都是非磁性材料。滑輪3、7各嵌裝有一對極性相反排列的永磁塊5、6。通過磁力耦合，隔壓室內(nèi)外的滑輪相互吸引同步轉(zhuǎn)動。將封容器內(nèi)液位跟蹤機(jī)構(gòu)獲取的液位變化信息以角位移的方式傳遞出來。隔壓室磁力磁合式光纖液位計(jì)特別適合于大型密封容器與儲罐內(nèi)的液位測量與控制。
如圖2所示的光纖取樣器由光碼盤1，光纖取樣頭2、3，傳輸光纖4、7，發(fā)光二極管5、8和光敏管6、9組成。光碼盤是一個在圓周上均勻刻滿了齒孔的齒輪狀圓盤，它通常與液位計(jì)的一個滑輪合為一體。光碼盤的齒為鏡面，當(dāng)光纖取樣頭與之垂直相對的，有光能反射回光纖取樣頭，否則沒有。光纖取樣頭的出射光能由發(fā)光二極管提供，經(jīng)光纖傳輸。光纖取樣頭接收的反射光能也經(jīng)光纖傳輸，由光敏管轉(zhuǎn)換成光電流。光纖取樣頭2和3在空間排列上相差π／2的位相，以便經(jīng)可逆脈沖計(jì)數(shù)電路判斷光碼盤轉(zhuǎn)過的大小和方向，從而正確地記錄顯示被測液位的高度。
權(quán)利要求1.一種磁力式耦合式光纖液位計(jì)，其特征在于采用磁力耦合機(jī)構(gòu)傳遞液位信號，以光纖采集和傳輸液位信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，磁力耦合成光纖液位計(jì)，其特征在于浮子1，內(nèi)平衡錘2和滑輪3，構(gòu)成液位跟蹤機(jī)構(gòu)，并安裝置在隔壓室4內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，磁力耦合式光纖液位計(jì)其特征在于由光碼盤1，光纖取樣頭2、3，傳輸光纖4、7，發(fā)光二級管5、8和光敏管6、9組成光纖采集和傳輸液位信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述磁力耦合式光纖液位計(jì)，其特征在于隔壓室4為非磁性材料壓室，隔壓室與容器用法蘭連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述，磁力耦合式光纖液位計(jì)其特征在于隔壓室內(nèi)外各有一嵌裝有永磁塊的滑輪共軸結(jié)同步轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述磁力式耦合式光纖液位計(jì)，其特征在于光碼盤的齒為鏡面，該鏡面可將光能反射給光纖取樣頭2、3，光纖取樣頭2、3在空間上相差π／2的位相。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種測量密封容器內(nèi)易燃易爆液體液位高度的裝置。該裝置的特點(diǎn)是通過磁力耦合方式把密封容器內(nèi)的液位信息傳遞到密封容器外，采用光纖采集和傳輸與液位信息相關(guān)的光脈沖信號，解決密封容器內(nèi)易燃易爆液體液位的測量問題。
文檔編號G01F23/30GK2164551SQ9321666
公開日1994年5月11日 申請日期1993年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月23日
發(fā)明者王立新, 王先彬, 李維來, 程家騏, 倪才安, 趙宏聲 申請人:武漢工業(yè)大學(xué)