專利名稱：一種提高外測液位計安裝效率的裝置及其應用方法
技術領域：
本發明屬于工業自動化儀表領域，涉及一種外測液位計的應用，尤其是一種提高 外測液位計測量頭安裝質量、效率和使用壽命的裝置及其應用方法。
背景技術：
外測液位計測量頭的安裝質量、效率和使用壽命主要取決于測量頭接收到的振動 信號是否足夠強。影響測量頭接收信號強弱的主要因素是一、安裝測量頭處的盛液容器 壁往往是曲面，例如球形罐、臥式罐和香腸形立式罐的底壁，圓柱形立式罐和塔形容器的側 壁等都是曲面。但是測量頭的工作端面是平面的。所以測量頭安裝在容器壁上后，測量頭 與容器的實際接觸面往往就只是測量頭中心的一個點，接觸面積非常小。穿過接觸面的信 號就很微弱。雖然在測量頭和容器壁之間加了耦合劑排除了空氣，振動信號穿過這一耦合 面時的損耗仍然很大，使得測量頭接收的振動信號被大大減弱了。二、若迅速大量的進液、 出液就會造成液體在容器內急速流動。這使得振動信號在液體中因為傳播方向發生改變而 被丟失。若容器內的壓力迅速大幅度變化，就會造成液體急速汽化、沸騰，汽體急速液化，使 液面波動很大，嚴重時甚至沒有一個完整的液面。這造成了從液體表面反射的振動波信號 向各個方向散射，使得測量頭接收到的信號非常微弱，有時甚至丟失了信號。為了解決這個 問題，通常在容器內安裝一根導波管或防波管來穩定液面減小導波管內的液體流動和液面 波動，并防止信號散射。外測液位計測量導波管內的液位。但是在安裝施工過程中，容器內 部安裝了導波管，容器封閉后要在外表面涂漆，有時要加裝保溫層，這樣就很難在從容器外 邊找到導波管的準確安裝位置。使得測量頭難以精確地對準導波管下端口的中心安裝，從 而嚴重減弱了測量頭接收的信號。三、容器內底部時間長了會沉積較厚的沉積物，通常要三 年至五年才停產清理一次容器內部的沉積物。在清理前沉積層會大大減弱測量頭接收到的 信號，使得無法正常測量液位。外測液位計測量頭安裝的上述三個問題嚴重地影響了外測 液位計的使用效果。這使得外測液位計需要有安裝維護經驗的專業技術人員在容器上反復 試驗安裝位置，經常維護。以致這些工作實際上成了技術服務人員的主要工作。這些問題 不但嚴重影響了外測液位計的長期穩定工作效果，而且大大增加了安裝維護的難度和工作 量，阻礙了外測液位計的廣泛推廣普及。
發明內容
本發明的目的在于，提供一套對外測液位計測量頭在其容器外壁安裝面上傻瓜式 精確安裝、高效耦合和在其內壁工作面上自動清洗的簡單有效的安裝方法和裝置。本發明是這樣實現的一種提高外測液位計安裝效率的裝置，包括設置在在容器 底壁外側的安裝平面、固定在安裝平面的測量頭安裝座和垂直安裝在容器底壁內側的自清 洗裝置；所述自清洗裝置由導波管和設置在導波管底部的自潔座構成；所述自潔座由環形 部件和固定在環形部件下端的安裝腳構成，相鄰安裝腳之間的縫隙構成導流口 ；所述安裝 腳固定安裝在容器底壁內側與安裝平面對應的位置。當液面上升和下降時液體就會經過導流口進入和流出導波管對導波管下端正對的容器底壁內側表面進行沖刷，使沉積物不會堆積，起到了自清潔作用。所述安裝平面的平整度小于0. 1mm、粗糙度大于1. 6 ；所述安裝平面與水平面的夾 角小于測量頭_3dB指向角的1/4。一種提高外測液位計安裝效率的裝置的應用方法，(1)在容器底壁外側安裝測量 頭的位置設置安裝平面；(2)在所述安裝平面上固定測量頭安裝座；(3)通過所述測量頭 安裝座在安裝平面上安裝測量頭，使測量頭的測量端面與安裝平面嚴密吻合；(4)在容器 底壁內側與安裝平面對應的位置安裝自清洗裝置，使自清洗裝置垂直于容器底壁內側；(5) 保持導波管中心線與測量頭中心線同心。所述步驟(5)導波管中心線與測量頭中心線的同軸度小于Φ0. 1mm。本發明的有益效果在于(1)設置安裝平面，在安裝平面上安裝測量頭，使液位計 測量頭與容器底壁外側嚴密吻合，提高了測量頭與容器底壁間的振動信號傳輸效率，使接 收信號大幅度提高了 ； (2)通過測量頭安裝座立即可以準確地找到最佳安裝位置，大大縮 短了安裝時間提高了安裝效率；(3)能夠自動清洗測量頭所對的容器底壁內側，防止沉積 物堆積影響信號傳遞，提高了工作可靠性(4)使用導波管，防止進液時液面劇烈波動，液體 急速流動和振動波信號向各個方向散射造成接收信號減弱。從而提高了外測液位計測量頭 安裝的質量和效率，延長了外測液位計工作壽命
圖1為本發明的測量頭安裝裝置的示意圖。其中1為液體；2為安裝座；3為安裝平面；4為導波管；5為環形部件；6為導流 口 ；7為測量頭。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述參見圖1，一、在容器底壁外側安裝測量頭的位置，把凸形的容器底壁大于測量頭 外徑的表面加工成安裝平面(3)用于安裝測量頭，例如加工成08Omm的安裝平面。這樣測量 頭的整個端面就都很好的接觸到了容器壁，大大地提高了振動信號穿過測量頭與容器壁之 間耦合面的效率。為了保證測量頭和容器底壁的耦合系數高，測量頭安裝平面(3)的表面 平整度應該小于0.1毫米，例如小于等于0.05毫米。表面粗糙度應該大于1.6。為了保證 測量頭接收到的液面反射的振動信號的幅度足夠大，測量頭安裝平面(3)與水平面的夾角 α應該盡可能的小。由于容器底壁中心處往往被管道占用無法安裝測量頭，所以夾角α往 往無法等于0°。但是測量頭安裝平面(3)與水平面的夾角α至少應該小于測量頭的指向 角的1/4，例如小于3°才能使測量頭接收到足夠強的液面反射的振動信號。二、在容器內 底壁內測正對測量頭安裝面(3)處垂直安裝防波管或稱導波管(4)。測量頭只測量導波管 (4)內的穩定的液面高度，既不受導波管外部液面的波動影響，也不受導波管外部液體流動 的影響，而且防止了信號散射。在容器底壁外側正對導波管處安裝測量頭安裝座(2)，用以 在涂敷防腐層和加包保溫層后仍能明顯地標識出測量頭的安裝位置和簡易方便地保證測 量頭的安裝精度。測量頭安裝座(2)與導波管(4)及測量頭安裝面(3)應該同心，例如同心度小于00. 1毫米。導波管應該垂直于水平面安裝，例如限定導波管上端距離鉛垂線的距 離小于10毫米。三、導波管下端支撐在自潔座(5)上。自潔座的下端側面開有導流口(6)。
每當液面下降時，導波管內的液體經導流口向外流出時就會向下沖洗導波管下端的容器底 壁內表面，自動進行清洗，防止液體中的沉積物堆積在振動信號進出測量頭所要經過的容 器底壁內側處。這樣就可以延長停產打開容器清理沉積物的清罐周期。使得在長期的工作 中不必打開容器進行清理也不會因為沉積物過多而影響外測液位計的正常工作。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發明的具體實施方式
僅限于此，對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫 離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本發明由所 提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求
一種提高外測液位計安裝效率的裝置，其特征在于包括設置在在容器底壁外側的安裝平面、固定在安裝平面的測量頭安裝座和垂直安裝在容器底壁內側的自清洗裝置；所述自清洗裝置由導波管和設置在導波管底部的自潔座構成；所述自潔座由環形部件和固定在環形部件下端的安裝腳構成，相鄰安裝腳之間的縫隙構成導流口；所述安裝腳固定安裝在容器底壁內側與安裝平面對應的位置。
2.如權利要求1所述一種提高外測液位計安裝效率的裝置，其特征在于所述安裝平 面的平整度小于0. 1mm、粗糙度大于1. 6 ；所述安裝平面與水平面的夾角小于測量頭的_3dB 指向角的1/4。
3.基于權利要求1或2所述裝置的應用方法，其特征在于(1)在容器底壁外側安裝 測量頭的位置設置安裝平面；(2)在所述安裝平面上固定測量頭安裝座；(3)通過所述測量 頭安裝座在安裝平面上安裝測量頭，使測量頭的測量端面與安裝平面嚴密吻合中心互相對 準；(4)在容器底壁內側與安裝平面對應的位置安裝自清洗裝置，使自清洗裝置垂直于容 器底壁內側；(5)保持導波管中心線與測量頭中心線同心。
4.如權利要求3所述的應用方法，其特征在于所述步驟(5)導波管中心線與測量頭 中心線的同軸度小于Φ0. 1mm。
全文摘要
本發明公開了一種提高外測液位計安裝效率的裝置及其應用方法(1)在容器底壁外側安裝測量頭處設置安裝平面；(2)在所述安裝平面上固定測量頭安裝座；(3)在所述測量頭安裝座在安裝平面上安裝測量頭，使測量頭的測量端面與安裝平面嚴密吻合；(4)在所述安裝平面對應的容器底壁內側的位置安裝自清洗裝置，使自清洗裝置垂直于該位置的容器底壁內側；(5)安裝了導波管，保持導波管中心線與測量頭中心線同心。本發明的優點在于(1)提高了測量頭與容器底壁間的振動信號傳輸效率；(2)縮短了安裝時間提高了安裝效率；(3)能夠自動清洗測量頭所對的容器底壁內側，防止沉積物堆積影響信號傳遞；(4)使用導波管，防止進液時液面劇烈波動。
文檔編號G01F23/296GK101813506SQ201010154540
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月23日 優先權日2010年4月23日
發明者王定華 申請人:西安定華電子有限公司