專利名稱：一種u型外置液位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)生產(chǎn)中普遍使用的現(xiàn)場(chǎng)指示液位計(jì)，特別適用空氣分離裝置中空氣冷卻塔及水冷塔中的水位液位計(jì)。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)一些設(shè)備和容器的液位進(jìn)行測(cè)量和控制。液位測(cè)量的主要目的有兩個(gè)一是通過(guò)液位測(cè)量來(lái)確保容器的原料、半成品或成品的數(shù)量，以保證能連續(xù)供應(yīng)生產(chǎn)中各環(huán)節(jié)所需的物料或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算；另一個(gè)是通過(guò)液位測(cè)量，了解液位是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，以便使生產(chǎn)正常進(jìn)行，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和安全生產(chǎn)，如空氣裝置中的空氣冷卻塔、水冷卻塔的水液位測(cè)量就屬于這一種。目前工業(yè)生產(chǎn)中現(xiàn)場(chǎng)指示液位計(jì)主要有兩種一是玻璃液位計(jì)(如圖1)，它是使用最早而又最簡(jiǎn)單的一種直讀式液位計(jì)。它是根據(jù)連通器的原理，其一端接容器的氣相，另一端接液相，直接從玻璃管1直讀容器中的液位。二是磁翻柱液位計(jì)(如圖2)。磁翻柱液位計(jì)是以磁性浮子2驅(qū)動(dòng)雙色磁翻柱1指示液位，可用于各種塔、罐、槽、球形容器和鍋爐等設(shè)備的介質(zhì)液位檢測(cè)。可以做到高密封、防泄漏和適應(yīng)高壓、高溫、腐蝕性條件下的液位測(cè)量。磁翻柱主體外加裝液位指示器、液位開(kāi)關(guān)及液位變送器，當(dāng)浮球連帶磁單元隨液位變化時(shí)，使磁性色塊(磁翻板)翻轉(zhuǎn)；磁性液位開(kāi)關(guān)在對(duì)應(yīng)液位點(diǎn)動(dòng)作；同時(shí)液位傳感器在磁球磁力的作用下，輸出標(biāo)準(zhǔn)的變化電阻信號(hào)，再經(jīng)過(guò)變送器把電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成4一20mA電流信號(hào)輸出。相關(guān)專利文獻(xiàn)是ZL 200820114925.9防凍液位計(jì)。以上兩種液位計(jì)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝形式多樣，適合介質(zhì)廣泛等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。但是，兩種液位計(jì)也有一個(gè)共同的不足，即在冬季時(shí)，當(dāng)測(cè)量水等易凍介質(zhì)時(shí)，持續(xù)的低溫容易導(dǎo)致玻璃管被漲裂和液位計(jì)內(nèi)的被測(cè)介質(zhì)凝結(jié)而無(wú)法測(cè)量出容器內(nèi)的準(zhǔn)確液位。 目前解決這一問(wèn)題的辦法是在液位計(jì)外加裝伴熱蒸汽管道或者電熱絲伴熱以及其他的伴熱系統(tǒng)。因此，設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)顯得雜亂，而且消耗一定的蒸汽或電能。對(duì)于油箱、油罐上的玻璃管液位計(jì)或玻璃板液位計(jì)雖不存在凍凝問(wèn)題，但是液位計(jì)動(dòng)靜密封點(diǎn)較多，由于油的易滲漏性，常常使得液位計(jì)本身有油污現(xiàn)象，不利于現(xiàn)場(chǎng)管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種U型外置液位計(jì)，該液位計(jì)包括正負(fù)壓管、閥1、閥2、調(diào)整閥3、 調(diào)整閥4、調(diào)整閥6、U型透明材料管以及裝于U型透明材料管內(nèi)的防凍液指示劑。U型透明材料管為U型玻璃管。U型透明材料管不連續(xù)，兩側(cè)用兩根獨(dú)立直管液位計(jì)，兩側(cè)底端用金屬導(dǎo)管相連。負(fù)壓管一側(cè)用磁翻柱液位計(jì)替代。所述液位計(jì)用于對(duì)設(shè)備和容器液位進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)U型透明材料管兩側(cè)防凍液指示劑的液位差值來(lái)獲得液位高度。在選定高度的上引出正壓管，正壓管沿設(shè)備或容器內(nèi)壁延伸至底部，在更高的位置上引出負(fù)壓管。對(duì)于特定的容器內(nèi)氣體壓力、固定的被測(cè)液體介質(zhì)以及固定的防凍液指示劑，實(shí)際做一次液位標(biāo)定， 以此做好標(biāo)尺，在使用時(shí)對(duì)液位高度直接讀數(shù)。在伸出的液位計(jì)正壓管安裝上閥2，在伸出的液位計(jì)負(fù)壓管安裝上閥1，以及安裝對(duì)應(yīng)正壓管的調(diào)整閥4、調(diào)整閥6、U型透明材料管5， 對(duì)應(yīng)負(fù)壓管的調(diào)整閥3。本發(fā)明還公開(kāi)了一種U型外置液位計(jì)安裝方法，包括步驟(1)關(guān)閉閥1、閥2、調(diào)整閥4 ；步驟(2)打開(kāi)調(diào)整閥6、調(diào)整閥3，并從調(diào)整閥3處將防凍液指示劑灌裝U型管內(nèi)；步驟(3)當(dāng)調(diào)整閥6有防凍液流出時(shí)，關(guān)閉調(diào)整閥3、調(diào)整閥6，打開(kāi)閥1、閥2。在使用前對(duì)液位計(jì)進(jìn)行校正先關(guān)閉閥2、閥1，將壓力高于容器內(nèi)壓力的外接氣源連接在調(diào)整閥4處，緩慢打開(kāi)調(diào)整閥4，當(dāng)通入氣體量高于正壓管體積量時(shí)關(guān)閉調(diào)整閥4 ；通過(guò)調(diào)整閥3灌裝防凍液直到調(diào)整閥6冒出防凍液后關(guān)閉調(diào)整閥3、調(diào)整閥6，打開(kāi)閥1、閥2即校正完畢。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果
本發(fā)明簡(jiǎn)單實(shí)用，完全做到液位指示的防凍、防凝、被測(cè)介質(zhì)結(jié)晶堵塞問(wèn)題。本發(fā)明簡(jiǎn)單實(shí)用，易于安裝調(diào)試，徹底解決易凍介質(zhì)冬季液位計(jì)凍堵問(wèn)題。本發(fā)明應(yīng)用于所有化工生產(chǎn)領(lǐng)域、倉(cāng)儲(chǔ)罐區(qū)，涉及被測(cè)液體介質(zhì)易凝、易凍的液位指示，換裝此種液位計(jì)，徹底解決冬季液位計(jì)凍堵問(wèn)題。本發(fā)明提供了徹底解決了上述液位計(jì)冬季低溫而出現(xiàn)的凍凝問(wèn)題以及現(xiàn)有油液位計(jì)易滲漏問(wèn)題。


圖1為現(xiàn)有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備玻璃液位計(jì)。圖2為現(xiàn)有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備磁翻柱液位計(jì)。圖3為本發(fā)明U型外置式防凍液位計(jì)。圖4為本發(fā)明U型外置式防凍液位計(jì)原理推導(dǎo)用圖。
具體實(shí)施例方式本U型外置液位計(jì)包括U型玻璃管5 (不限于玻璃管，只要透明可視便于現(xiàn)場(chǎng)觀察即可，若容器內(nèi)壓力不高，塑料透明軟膠管也可滿足使用要求)、設(shè)備內(nèi)外正負(fù)引壓管及配套閥門1、2、3、4以及裝于U型玻璃管5內(nèi)的防凍液指示劑，如圖3所示。當(dāng)液位上下移動(dòng)時(shí)，U型玻璃管內(nèi)的防凍液指示劑也會(huì)上下移動(dòng)，操作人員通過(guò)防凍液指示劑A、C液位差而得出容器內(nèi)實(shí)際液位數(shù)值H。下面以空分裝置的空冷塔底部水液位計(jì)為例說(shuō)明本發(fā)明U型外置液位計(jì)具體實(shí)施方式
。根據(jù)空冷塔底部液位工藝指標(biāo)L要求，其中L為液位高度，選定在1. 2L高度的空冷塔上引出正壓管道，在更高的位置引出負(fù)壓管(比如2L位置)，正壓管7沿空冷塔內(nèi)壁將延伸至空冷塔底部D。在伸出空冷塔的液位計(jì)正壓管靠近空冷塔壁安裝上閥2，在伸出空冷塔的液位計(jì)負(fù)壓管靠近空冷塔壁安裝上閥1，以及安裝對(duì)應(yīng)正壓管的調(diào)整閥4、調(diào)整閥6、U 型玻璃管，對(duì)應(yīng)負(fù)壓管的調(diào)整閥3。關(guān)閉閥1、閥2、閥4 ；打開(kāi)閥6、閥3，并從閥3處將防凍液指示劑灌裝U型管內(nèi)，當(dāng)閥6有防凍液流出時(shí)，關(guān)閉閥3、閥6，打開(kāi)閥1、閥2，這樣一個(gè)完整的U型外置液位計(jì)安裝完畢，即可投入使用。液位計(jì)的校正在投用狀態(tài)下，先關(guān)閉閥2、閥1，將壓力高于容器內(nèi)壓力的外接氣源連接在閥4處，緩慢稍開(kāi)閥4數(shù)秒后關(guān)閉(只要通入氣體量高于正壓管體積量)；通過(guò)閥3 灌裝防凍液直到閥6稍有冒出防凍液后關(guān)閉閥3、閥6，打開(kāi)閥1、閥2即校正完畢。在使用過(guò)程中閥3、閥4、閥6及U型管接頭處不得有泄漏。其原理證明如下當(dāng)容器內(nèi)氣體壓力為P，被測(cè)介質(zhì)液位高度H為零時(shí)，正壓管內(nèi)容積為V1 ；當(dāng)容器內(nèi)逐漸充入液體使其液位高度為H時(shí)，正壓管內(nèi)氣體被壓縮為V2,容器底部壓力為 ,按照理想氣體狀態(tài)方程式PV=NRT，由于液體充入容器過(guò)程中，溫度T不變，正壓管內(nèi)的氣體摩爾數(shù)N不變，R
為氣體常數(shù)，則有PV=NRT、V2= ^rVi、也即L2= IL1，式中L1為正壓管長(zhǎng)度，L2為正壓管
PePM
在承受液柱壓力后充氣長(zhǎng)度，即被壓縮后的有效長(zhǎng)度。如圖4所示，容器內(nèi)氣體壓力為P，液位高度為H，則容器底部壓力為Ph，并有 Ph=P+Hp1..................①
式中P ！為被測(cè)介質(zhì)重度
權(quán)利要求
1.一種U型外置液位計(jì)，其特征在于該液位計(jì)包括正壓管(7)、負(fù)壓管、閥(1)、閥 (2)、調(diào)整閥(3)、調(diào)整閥(4)、調(diào)整閥(6)、U型透明材料管(5)以及裝于U型透明材料管內(nèi)的防凍液指示劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于U型透明材料管為U型玻璃管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液位計(jì)，其特征在于U型透明材料管替換為兩側(cè)用兩根獨(dú)立直管液位計(jì)，兩側(cè)底端用金屬導(dǎo)管相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于負(fù)壓管一側(cè)用磁翻柱液位計(jì)替代。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于所述液位計(jì)用于對(duì)設(shè)備和容器液位進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)U型透明材料管兩側(cè)防凍液指示劑的液位差值來(lái)獲得液位高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液位計(jì)，其特征在于在選定高度的上引出正壓管，正壓管沿設(shè)備或容器內(nèi)壁延伸至底部，在更高的位置上引出負(fù)壓管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液位計(jì)，其特征在于對(duì)于特定的容器內(nèi)氣體壓力、固定的被測(cè)液體介質(zhì)以及固定的防凍液指示劑，實(shí)際做一次液位標(biāo)定，以此做好標(biāo)尺，在使用時(shí)對(duì)液位高度直接讀數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位計(jì)，其特征在于在伸出的液位計(jì)正壓管安裝上閥(2)， 在伸出的液位計(jì)負(fù)壓管安裝上閥(1)，以及安裝對(duì)應(yīng)正壓管的調(diào)整閥(4)、調(diào)整閥(6)、U型透明材料管(5)，對(duì)應(yīng)負(fù)壓管的調(diào)整閥(3)。
9.一種U型外置液位計(jì)安裝方法，其特征在于 步驟(1)關(guān)閉閥(1)、閥(2)、調(diào)整閥(4)；步驟(2)打開(kāi)調(diào)整閥(6)、調(diào)整閥(3)，并從調(diào)整閥(3)處將防凍液指示劑灌裝U型管內(nèi)；步驟(3)當(dāng)調(diào)整閥(6)有防凍液流出時(shí)，關(guān)閉調(diào)整閥(3)、調(diào)整閥(6)，打開(kāi)閥(1)、閥(2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于在使用前對(duì)液位計(jì)進(jìn)行校正先關(guān)閉閥 (2)、閥(1)，將壓力高于容器內(nèi)壓力的外接氣源連接在調(diào)整閥(4)處，緩慢打開(kāi)調(diào)整閥(4)， 當(dāng)通入氣體量高于正壓管體積量時(shí)關(guān)閉調(diào)整閥(4);通過(guò)調(diào)整閥(3)灌裝防凍液直到調(diào)整閥 (6)冒出防凍液后關(guān)閉調(diào)整閥(3)、調(diào)整閥(6)，打開(kāi)閥(1)、閥(2)即校正完畢。
全文摘要
本發(fā)明U型外置液位計(jì)包括正負(fù)壓管、閥1、閥2、調(diào)整閥3、閥4、閥6，U型玻璃管5及裝于U型玻璃管內(nèi)的防凍液指示劑。當(dāng)液位上下移動(dòng)時(shí)，U型玻璃管內(nèi)的防凍液指示劑上下移動(dòng)，操作人員通過(guò)U型管內(nèi)兩側(cè)的液位差數(shù)值，進(jìn)而知道液面的高度。由于U型液位計(jì)外露容器部分的液位指示劑耐低溫，杜絕了常規(guī)玻璃管液位計(jì)、磁翻柱液位計(jì)凍堵問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01F23/02GK102243091SQ20111019046
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者常興路 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司