一種帶智能數顯儀的液位檢測器及其方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及工程測量及實驗儀器，尤其涉及一種帶智能數顯儀的液位檢測器及其 方法。
【背景技術】
[0002] 液位的測量，在工程領域和實驗儀器領域，是廣泛存在的要素，液位的計量是計量 科學技術的組成部分之一，它與國民經濟、國防建設、科學研究有密切的關系。液位測量的 方便和精確性，對保證產品質量、提高工程生產率、促進科學技術的發展都具有重要的作 用。
[0003] 傳統的機械式液位測量，居多的是直接測讀，對空間的方便性不足。也有通過連通 管轉接引用進行測讀，但可能存在連通管中存在汽水組合、液位壓力波動不穩等問題，如果 存在其氣水組合，則會導致錯誤失真的數據，壓力不穩則可能引起讀數困難和誤差較大的 后果。另外，目前的檢測裝置較多采用精密的感應元件或探頭，將此類設備長期浸漬在液體 中，必然導致其靈敏度逐漸降低，最終失效。因而造成元件損壞，嚴重可能導致整臺設備需 要大修或直接報廢。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，并提供一種帶智能數顯儀的液位 檢測器。具體技術方案如下：
[0005] -種帶智能數顯儀的液位檢測器，其包括測量口、連接管、排氣裝置、穩壓桶、液位 探測桿、壓力傳感器和壓力信號分析儀;液位探測桿中空，測量口開設于液位探測桿一端， 液位探測桿另一端與連接管密閉連接，連接管依次與壓力傳感器和壓力信號分析儀相連； 穩壓桶罩于測量口外，且頂部開設有若干個排氣孔，下部開設若干個進液孔;排氣裝置與連 接管相連，用于排出連接管內的液體。
[0006] 作為優選，所述的排氣裝置為氣栗，氣栗與連接管通過管路相通，且該段管路上設 有閥門，排氣口設置于閥門與氣栗間的管路上，排氣口設置標準為：當測量口置于待測液體 中并利用氣栗進行排液時，氣栗的輸入氣量大于從排氣口排出的氣量。
[0007] 作為進一步的優選，所述的閥門與氣栗間之間設有氣壓罐，所述的排氣口開設于 氣壓罐上。
[0008] 本發明的另一目的在于提供一種使用所述裝置的液位檢測方法，步驟如下：首先 將閥門打開，并將測量口放入待測液體處，將連接管內的氣體從排氣口排出，在液位穩定后 對壓力信號分析儀進行校零;校零完成后，打開氣栗對連接管進行鼓氣，將連接管內液體排 出，待壓力信號分析儀顯示的讀數趨于穩定時，關閉閥門，對壓力信號分析儀顯示的壓力值 P進行讀數并將該壓力值換算成液體高度H，換算公式如下：
[0009]
[0010] 其中:p為待測液體密度，g為重力加速度。
[0011] 本發明與現有技術相比，具有如下優點：
[0012] 1)結構簡單，操作方便，能夠將裝置便捷地應用于各種液體的液位測量工作者洪， 適用范圍廣。
[0013] 2)測量結果直觀可靠，以數字化的方式對測量結果進行顯示。
[0014] 3)裝置不需要精密儀器，主體設備位于待測液體之外，而浸入液體部分結構十分 簡單，不存在現有的液位檢測器中各種零部件容易老化或感應探頭靈敏度下降的問題。
【附圖說明】
[0015] 圖1為一種帶智能數顯儀的液位檢測器結構示意圖；
[0016]圖2為本發明的排氣裝置的一種優選形式；
[0017]圖中：測量口 1、連接管2、排氣裝置3、穩壓桶4、液位探測桿5、壓力傳感器6、壓力信 號分析儀7、氣栗301、閥門302和氣壓罐303。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖和實施例對本發明做進一步闡述和說明。本發明中各個實施方式的 技術特征在沒有相互沖突的前提下，均可進行相應組合。
[0019] 如圖1所示，一種帶智能數顯儀的液位檢測器，其包括測量口 1、連接管2、排氣裝置 3、穩壓桶4、液位探測桿5、壓力傳感器6和壓力信號分析儀7;液位探測桿5中空，測量口 1開 設于液位探測桿5-端，液位探測桿5另一端與連接管2密閉連接，連接管2依次與壓力傳感 器6和壓力信號分析儀7相連;穩壓桶4罩于測量口 1外，且頂部開設有若干個排氣孔，下部開 設若干個進液孔;排氣裝置3與連接管2相連，用于排出連接管2內的液體。
[0020] 本裝置的工作原理如下：首先對未放置進液體的壓力傳感器6感應壓力值壓力進 行記錄，再將測量口 1深入待測液體的某高度，此階段中，連接管2中氣體不斷被壓縮，壓力 傳感器6感應壓力值，并將信號傳輸至壓力信號分析儀7,從而測出氣壓。當壓力趨于穩定 時，通過讀取該狀態下的相應壓力，并減去先前的讀數，從而得到壓力差，并換算為液位高 度。
[0021] 測量口 1可直接與連接管2相連，但為了便于操作，采用中空的剛性液位探測桿5， 便于伸入待測液體中，也有利于測量過程的穩定，不會隨待測液體的波動而變化。
[0022] 排氣裝置3可采用各種氣體發生裝置，如氣筒、氣栗等。本實施方式中，排氣裝置3 為氣栗301，氣栗301與連接管2通過管路相通，且該段管路上設有閥門302，排氣口設置于閥 門與氣栗301間的管路上，排氣口設置標準為：當測量口 1置于待測液體中并利用氣栗301進 行排液時，氣栗301的輸入氣量大于從排氣口排出的氣量。
[0023]上述排氣口最好開設于剛性的空腔上，因此可在閥門302與氣栗301間之間設有氣 壓罐303,所述的排氣口開設于氣壓罐303上。氣壓罐303可同時起到排氣和穩壓的作用。
[0024] -種使用所述裝置的液位檢測方法，步驟如下:首先將閥門302打開，并將測量口 1 放入待測液體處，將連接管2內的氣體從排氣口排出，在液位穩定后對壓力信號分析儀7進 行校零;校零完成后，打開氣栗301對連接管2進行鼓氣，將連接管2內液體排出，待壓力信號 分析儀7顯示的讀數趨于穩定時，關閉閥門302和氣栗301，對壓力信號分析儀7顯示的壓力 值P進行讀數并將該壓力值換算成液體高度H，換算公式如下：
[0025]
[0026]其中:P為待測液體密度，g為重力加速度。
[0027]由此可見，本發明公開的帶智能數顯儀的液位檢測器，結構簡單，適用范圍可涉及 所有液體壓力的測量和轉化，具有普適用性;且操作簡便，使用方便，可實現測量液位的數 字化。
【主權項】
1. 一種帶智能數顯儀的液位檢測器，其特征在于，其包括測量口（I)、連接管（2)、排氣 裝置(3)、穩壓桶(4)、液位探測桿(5)、壓力傳感器(6)和壓力信號分析儀(7);液位探測桿 (5)中空，測量口（1)開設于液位探測桿巧)一端，液位探測桿(5)另一端與連接管(2)密閉連 接，連接管(2)依次與壓力傳感器(6)和壓力信號分析儀(7)相連;穩壓桶(4)罩于測量口（1) 夕h且頂部開設有若干個排氣孔，下部開設若干個進液孔;排氣裝置(3)與連接管(2)相連， 用于排出連接管(2)內的液體。2. 如權利要求1所述的帶智能數顯儀的液位檢測器，其特征在于，所述的排氣裝置(3) 為氣累(301)，氣累(301)與連接管(2)通過管路相通，且該段管路上設有閥口（302)，排氣口 設置于閥口（302)與氣累(301)間的管路上，排氣口設置標準為：當測量口（1)置于待測液體 中并利用氣累(301)進行排液時，氣累(301)的輸入氣量大于從排氣口排出的氣量。3. 如權利要求2所述的帶智能數顯儀的液位檢測器，其特征在于，所述的閥口（302)與 氣累(301)間之間設有氣壓罐(303)，所述的排氣口開設于氣壓罐(303)上。4. 一種使用如權利要求3所述裝置的液位檢測方法，其特征在于，步驟如下：首先將閥 n(302)打開，并將測量口（1)放入待測液體處，將連接管(2)內的氣體從排氣口排出，在液 位穩定后對壓力信號分析儀(7)進行校零;校零完成后，打開氣累(301)對連接管(2)進行鼓 氣，將連接管（2)內液體排出，待壓力信號分析儀（7)顯示的讀數趨于穩定時，關閉閥口 (302)，對壓力信號分析儀(7)顯示的壓力值P進行讀數并將該壓力值換算成測量口（1)上方 的液體高度H，換算公式如下： 其中:P為待測液體密度，g為重力加速度。
【專利摘要】本發明公開了一種帶智能數顯儀的液位檢測器及其方法。它包括測量口、連接管、排氣裝置、穩壓桶、液位探測桿、壓力傳感器和壓力信號分析儀；液位探測桿中空，測量口開設于液位探測桿一端，液位探測桿另一端與連接管密閉連接，連接管依次與壓力傳感器和壓力信號分析儀相連；穩壓桶罩于測量口外，且頂部開設有若干個排氣孔，下部開設若干個進液孔；排氣裝置與連接管相連，用于排出連接管內的液體。本發明通過壓力傳感器及儀表數字顯示，裝置結構簡單，適用范圍可涉及所有液體壓力的測量和轉化，具有普適用性；且操作簡便，可實現測量液位。
【IPC分類】G01F23/18
【公開號】CN105651357
【申請號】
【發明人】章軍軍, 陳琪, 章上千, 吳海軍
【申請人】浙江大學, 吳海軍
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月29日