液體介質(zhì)注滿度檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液體介質(zhì)注滿度檢測裝置。所述裝置包括：外殼體，所述外殼體包括入口和出口，介質(zhì)從所述入口進入所述外殼體并從所述出口排出所述外殼體；多條流道，所述流道設置于所述外殼體的內(nèi)壁上，所述介質(zhì)進入所述外殼體的入口后，流經(jīng)所述流道，到達所述外殼體的出口；浮子，所述浮子位于所述流道的內(nèi)環(huán)中，并在所述流道的所述內(nèi)環(huán)中移動；浮子位置感測單元，安裝在所述外殼體上，用于檢測所述浮子在所述流道的所述內(nèi)環(huán)中的位置。本發(fā)明能實現(xiàn)液體介質(zhì)注滿度的自動檢測，減少了人力消耗和操作風險，并且提高了工業(yè)自動化水平以及降低了資源（電、液體介質(zhì)）的消耗。
【專利說明】液體介質(zhì)注滿度檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)領(lǐng)域的自動化控制系統(tǒng)，特別涉及液體介質(zhì)的注滿度檢測。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)領(lǐng)域(特別是石化、冶金、電力)大量的容器或管道在正式投運前，要對這些容器或管道進行注入(注入介質(zhì)流量比正常運行流量小，一般為正常流量的10?30%)液體介質(zhì)(如水、油、酸、堿等)的操作，同時排出容器或管道的空氣，以保證容器或管道內(nèi)介質(zhì)的注滿度，防止正式投入系統(tǒng)時液體沖擊而損壞設備。
[0003]圖1示出了一個容器1000 (管道類同)，P11是容器1000的排空管(該容器上有多個排空管，為示例的目的僅標出一個)，Pll上的閥門Gll被稱為排空門。當此容器投運前，先要通過注入門G12 (有些容器沒有專用的注入門，而是通過主閥門來注入液體介質(zhì)，道理是相同的)對容器1000注入液體介質(zhì)，并由現(xiàn)場操作人員實地觀察Pll的排出狀況來判斷容器1000是否注滿。由于容器1000較大，現(xiàn)場操作人員要在現(xiàn)場進行長期觀察，當發(fā)現(xiàn)排空管Pll排出大量(滿管)液體介質(zhì)后，通知遠方控制人員結(jié)束注入工作，轉(zhuǎn)入正常的運行方式。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中沒有專用的容器或管道注滿度檢測裝置(儀表)，容器或管道注入介質(zhì)是由工廠操作人員赴現(xiàn)場進行觀察來完成的，由于工廠龐大，需要檢測和觀察的點很多，而且容器和其排水管安裝在不同高度、不同區(qū)域，給現(xiàn)場工作人員帶來很大的工作量和安全風險。
[0005]并且由于人員經(jīng)驗差異也帶來觀察的誤差，易出現(xiàn)以下兩種情況:在容器或管道尚未被注滿時誤向控制人員發(fā)出已注滿的信號，此時對容器投運會造成沖擊，導致設備損壞或造成系統(tǒng)故障；或在容器已注滿一段時間后，才告知控制人員已注滿，因此需要等待較長的排出時間，導致液體介質(zhì)和電能的浪費。
[0006]另外，由于容器或管道是否注滿必須由現(xiàn)場工作人員來實地觀察，這一環(huán)節(jié)也成為了實現(xiàn)工業(yè)系統(tǒng)全程自動化的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明公開了可實現(xiàn)自動檢測的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置，該裝置在注入液體介質(zhì)過程中能自動檢測反映容器或管道的注滿度的信號，而不再需要操作人員進行實地觀察。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種液體介質(zhì)注滿度檢測裝置，其中，所述裝置可以包括:外殼體，所述外殼體具有入口和出口，介質(zhì)從所述入口進入所述液體介質(zhì)注滿度檢測裝置并從所述出口排出所述液體介質(zhì)注滿度檢測裝置；多條流道，所述流道設置于所述外殼體的內(nèi)壁上，所述介質(zhì)進入所述外殼體的入口后，流經(jīng)所述流道，到達所述外殼體的出口 ；浮子，所述浮子位于所述流道的內(nèi)環(huán)中，并能夠在所述流道的所述內(nèi)環(huán)中移動；浮子位置感測單元，安裝在所述外殼體上，用于檢測所述浮子在所述流道的所述內(nèi)環(huán)中的位置。[0009]該液體介質(zhì)注滿度檢測裝置中的所述外殼體可以是中空的柱體，所述流道與所述外殼體是一體成型的或者所述流道與所述外殼體是分離設置的。
[0010]本發(fā)明中的每條所述流道從外殼體的所述入口到所述出口是連通的，并且所述流道在所述出口的橫截面積大于在所述入口處的橫截面積。
[0011]進一步地，對于每條所述流道，在所述出口處的橫截面上該流道的外環(huán)上的中點與在所述入口處的橫截面上該流道的外環(huán)上的中點間的連線被稱為該流道的軸線，該流道的該軸線與所述外殼體的軸線間有10°至60°間的夾角，因此排出介質(zhì)通過液體介質(zhì)注滿度檢測裝置時會順著流道旋轉(zhuǎn)，從而可帶動浮子旋轉(zhuǎn)，這使得浮子不容易卡澀并且也使浮子能夠自清洗。
[0012]進一步地，從外殼體的所述入口到所述出口所述流道的橫截面積可以是均勻增大的或者是波浪式增大的。
[0013]優(yōu)選地，所述浮子位置感測單元包括磁控開關(guān)，并且在所述浮子內(nèi)部有永久磁體，所述磁控開關(guān)隨著所述浮子位置的改變而打開或閉合。而所述浮子的上部和下部由導磁金屬構(gòu)成而中間部分是非導磁材質(zhì)，所述永久磁體可固定在所述浮子的所述中間部分的內(nèi)部。因此，浮子的位置會影響浮子位置感測單元中的磁場，以此來控制磁控開關(guān)的打開和閉
口 ο
[0014]上述所述浮子位置感測單元包括:第一開關(guān)，所述第一開關(guān)用于輸出表示排空門打開的信號；第二開關(guān)，所述第二開關(guān)用于輸出表示容器或管道被預注滿的信號；第三開關(guān)，所述第三開關(guān)用于輸出表示容器或管道被注滿的信號。
[0015]另外，所述裝置還可包括第一支架，所述第一支架安裝在所述外殼體的所述出口處和所述入口處，用于連接所述外殼體和容器或管道的排空管，并用于限定所述浮子的移動范圍。
[0016]當需要水平安裝上述液體注滿度檢測裝置時，該液體介質(zhì)注滿度檢測裝置中還包括第二支架、彈簧、彈簧固件和中心定位桿，所述第二支架分別安裝在所述入口處和所述出口處的所述第一支架上，所述彈簧的一端被所述彈簧固件固定在所述出口處的所述第二支架中心，另一端被所述彈簧固件固定在所述浮子朝向所述出口的一端的中心，所述中心定位桿的兩端分別固定在所述入口處和所述出口處的所述第二支架的中心并穿過所述浮子和所述彈簧。
[0017]本發(fā)明能實現(xiàn)液體介質(zhì)注滿度的自動檢測，減少了人力消耗，有利于設備維護并減少了不必要的浪費，并且使得工藝系統(tǒng)全程自動化成為可能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]在圖中，相同的附圖標記表示相同或相似的部件。
[0019]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中需進行液體介質(zhì)注滿度檢測的容器的示意圖；
[0020]圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的適用于容器或管道的示例液體介質(zhì)注滿度檢測裝置的示意圖；
[0021]圖2B示出了對應于圖2A所示的示例液體介質(zhì)注滿度檢測裝置的流道展開圖；
[0022]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的被水平安裝的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置的不意圖；[0023]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置的流道展開圖；
[0024]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置的外殼體、流道和浮子在出口處的剖面圖和在入口處的剖面圖(左圖是出口的剖面圖，右圖是入口的剖面圖)；
[0025]圖6示出了安裝了根據(jù)本發(fā)明的所公開的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置的容器的示意圖，該液體介質(zhì)注滿度檢測裝置包括旁路通道；以及
[0026]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0027]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步地詳細描述。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種液體介質(zhì)注滿度檢測裝置，其中，所述裝置包括:外殼體，所述外殼體具有入口和出口，容器或管道中的排出介質(zhì)從所述入口進入所述液體介質(zhì)注滿度檢測裝置并從所述出口排出所述液體介質(zhì)注滿度檢測裝置；多條流道，所述流道設置于所述外殼體的內(nèi)壁上，所述容器或管道中的排出介質(zhì)進入所述外殼體的入口后，流經(jīng)所述流道，到達所述外殼體的出口 ；浮子，所述浮子位于所述流道的內(nèi)環(huán)中，并在所述流道的所述內(nèi)環(huán)中移動；浮子位置感測單元，安裝在所述外殼體上，用于檢測所述浮子在所述流道的所述內(nèi)環(huán)中的位置。
[0029]液體介質(zhì)注滿度檢測裝置一般被安裝在容器或管道的排空管上，并與地面垂直或水平。通常，小型的容器或管道上可安裝一個液體介質(zhì)注滿度檢測裝置，大型的容器或管道上可能需要安裝一個或多個液體介質(zhì)注滿度檢測裝置，該一個或多個液體介質(zhì)注滿度裝置可以分別安裝在容器或管道的頭部或尾部或其他部位的排空管上。
[0030]圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的適用于容器或管道的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置200的示意圖，該液體介質(zhì)注滿度檢測裝置200垂直于地面安裝，因此外殼體21入口在下而出口在上。如圖2A所示，外殼體21是一個中空的柱體，外殼體21的內(nèi)壁上設置有流道22。外殼體21和流道22可以是一體成型的，比如如果外殼體21是較厚的板材，可以直接在外殼體21的內(nèi)壁上開槽形成流道22?？蛇x地，外殼體21和流道22也可以是分離設置的，比如將一個與能與外殼體21的內(nèi)壁緊密貼合的籠子嵌套在外殼體21內(nèi)，該籠子包括若干個上下貫通的籠條，籠條的間隙形成流道22。選擇一體成型的或分離設置的外殼體21和流道22取決于選材及加工方式，這由工藝或材料加工成本決定。本實施方式中外殼體21的內(nèi)壁構(gòu)成流道22的外環(huán)，而構(gòu)成流道22的凸起所圍成的圓被稱為流道22的內(nèi)環(huán)。浮子23位于流道22的內(nèi)環(huán)內(nèi)，浮子23的外徑最大處和構(gòu)成流道22的凸起間有
0.2?0.5mm的間隙。圖2A的實施方式中的浮子23的上部和下部是兩個由導磁金屬構(gòu)成的圓形構(gòu)件，其形狀為流線型(減少阻力和對流體的攪動)，浮子中部是一個非導磁性材料構(gòu)成的圓筒狀柱體構(gòu)件，并在該圓筒狀柱體結(jié)構(gòu)中安裝了強永久磁鐵，磁鐵的磁極位于上下兩端。浮子23的上、中、下三個構(gòu)件可以用卡扣連接，浮子23的外殼和磁鐵間可用高溫密封膠填充。浮子位置檢測裝置24包括多個磁控開關(guān)，該磁控開關(guān)可以是磁控干簧管，可根據(jù)需要選擇有保持功能的磁控開關(guān)或無保持功能的磁控開關(guān)。液體介質(zhì)注入過程中容器或管道中的排出介質(zhì)從外殼體的入口進入液體介質(zhì)注滿度檢測裝置200，自下而上經(jīng)過流道22后從外殼體的出口排出。浮子23受到排出介質(zhì)的沖擊力而向上移動。浮子23的移動可引起浮子位置感測單元24中的磁場變化，從而控制對應的磁控開關(guān)以輸出信號。圖2A中的液體注滿度檢測裝置200的外殼體21的出口端和入口端分別通過第一支架25固定在排空管上。從圖中可看出，第一支架25的內(nèi)徑小于浮子23的最大外徑，因此第一支架25可限定浮子23的移動范圍，使得浮子23只能在入口處和出口處的第一支架25間移動。同時，在分離設置流道22和外殼體21的情況下，第一支架25還起到固定構(gòu)成流道22的凸起的作用。由于浮子23在移動的過程中，會與第一支架25碰撞，因此可以將第一支架25與浮子23接觸的棱加工成倒角，例如R3倒角，可盡量減少碰撞對浮子的損害。
[0031]圖2B示出了對應于圖2A所示的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置200的流道22展開圖。圖2B中白色的部分是流道22?？梢钥闯鰣D2B中的每條流道22都是上下連通并且從下往上均勻增大。當開始注入液體介質(zhì)時，最先排出容器或管道的排空管的排出介質(zhì)是空氣，排出的空氣帶給浮子(未示出)的沖擊力大于浮子的重力，使得浮子逐漸上升。上升過程中由于流道22變大，浮子所受的沖擊力逐漸減小，直到重力和沖擊力達到平衡，浮子不再上升。隨著容器或管道內(nèi)注入的液體介質(zhì)越來越多，排出介質(zhì)不再只是空氣，而是空氣、可溶解雜質(zhì)、雜物和液體介質(zhì)等的混合物，該混合物的密度大于空氣密度，使得浮子受到的沖擊力變大，浮子繼續(xù)上升，但由于流道一直在增大，所以當預注滿時，沖擊力和重力再次達到平衡。當液體介質(zhì)注滿容器或管道時，排出介質(zhì)基本是純的液體介質(zhì)，純液體介質(zhì)的密度大于混合物，浮子受到的沖擊力再次超過重力，浮子又開始上升，直到浮子到達頂部。圖2B中還示出了其中一條流道的軸線PQ (其他流道類似)。圖2B中的點P是在出口處的橫截面上的該流道的外環(huán)(即外殼體的內(nèi)壁)上的中點，點Q是在入口處的橫截面上該流道的外環(huán)(即外殼體的內(nèi)壁)上的中點，本文中將點P和點Q間的連線PQ稱為該流道的軸線。從圖2B中可以看出軸線PQ與外殼體的軸線(如果外殼體是圓柱形，則外殼體的軸線指該圓柱體的軸線，通常，外殼體的軸線與地面平行或垂直)間有一個夾角，即流道具有一個傾斜角度，從而使得排出介質(zhì)通過液體介質(zhì)注滿度檢測裝置時可沿著該傾斜角度旋轉(zhuǎn)，并可帶動浮子旋轉(zhuǎn)，使浮子不容易卡澀并且也使浮子可以進行自清洗。該夾角可設計在10。到60。的范圍內(nèi)。
[0032]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的可以被水平安裝的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置300的示意圖。除了上述部件外，為了使液體注滿度檢測裝置適用于水平安裝，圖
3示出的根據(jù)本發(fā)明的水平安裝的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置還包括第二支架36、彈簧38、彈簧固件39和中心定位桿37，第二支架36安裝在入口處和出口處的第一支架35上，通常與第一支架35垂直，彈簧38的一端被彈簧固件39固定在出口處的第二支架36的中心，另一端被彈簧固件39固定在所述浮子33朝向出口的一端的中心，中心定位桿37沿著流道內(nèi)環(huán)的中軸線設置，兩端分別固定在入口處和出口處的第二支架36的中心并穿過浮子33和彈簧38，以使浮子33和彈簧38始終沿著流道內(nèi)環(huán)的中軸線移動。另外，為了保證浮子33在水平方向活動自由，可以在浮子33內(nèi)部與中心定位桿37接觸的部位安裝浮子內(nèi)滑道，該浮子內(nèi)滑道可采用耐腐蝕金屬管。圖3中所示的液體介質(zhì)注滿度監(jiān)測裝置300的工作原理和圖2A和圖2B中所示的垂直安裝的液體介質(zhì)注滿度監(jiān)測裝置200的工作原理相似，區(qū)別只在于，液體介質(zhì)注滿度監(jiān)測裝置200中與排出介質(zhì)的沖擊力相對抗的是浮子23的重力，而液體介質(zhì)注滿度監(jiān)測裝置300中與排出介質(zhì)的沖擊力相對抗的是彈簧38的彈力。值得注意的是，流道的設計是多種多樣的，為了簡潔的目的，圖2A、圖2B和圖3中畫出的流道均為梯形的流道，這僅僅是一種可能的流道形狀設計。
[0033]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置的流道展開圖。為示例的目的，圖4是將流道的側(cè)面展開圖垂直放置的示圖，對應于水平安裝的液體介質(zhì)注滿度監(jiān)測裝置，也可將圖4旋轉(zhuǎn)90°以便于理解。從圖4中可看出，流道42從入口到出口是波浪式增大的，即有部分區(qū)域的流道42并不是從下到上均勻增大的，可能是保持不變甚至減小的，但整體看減小的幅度小于增大的幅度，所以整個流道42的變化趨勢是從入口到出口逐漸增大的。圖4中，從入口到出口，流道42的橫截面積以不變一增大一不變一減小的規(guī)律變化。開始注入液體介質(zhì)時，浮子(未示出)受到排出的空氣的沖擊力大于浮子重力(或彈簧的彈力)，浮子開始移動，但隨著流道逐漸變大，使得沖擊力隨著流道的變大而減小，當?shù)竭_倒數(shù)第一條水平線(水平安裝時，此線實際上與地面是垂直的，以下類同)附近時，浮子受到的沖擊力和浮子重力(或彈簧的彈力)達到平衡，浮子懸浮在倒數(shù)第一條水平線附近處，并觸發(fā)浮子位置感測單元中的第一磁控開關(guān)443閉合，以輸出表示排空門打開的信號。當容器或管道內(nèi)的液體介質(zhì)逐漸增多，排出介質(zhì)因為包含了多種雜質(zhì)和混合物而密度增大，浮子受到的沖擊力隨著排出介質(zhì)密度的增大而增大，浮子繼續(xù)移動。從圖4中可以看出，倒數(shù)第一條水平線上方(水平安裝時，是左側(cè)或右側(cè)，以下類同)有一段區(qū)域的流道是寬度不變的，在寬度不變的流道上方的一段流道甚至是寬度減小的，此時由于排出物的密度增大并且流道的橫截面積不變甚至減小，浮子受到的沖擊力明顯增大，浮子快速移動，而第一磁控開關(guān)443由于浮子離開倒數(shù)第一條水平線而被重新打開(無保持功能的磁控開關(guān))或保持(有保持功能的磁控開關(guān)，按磁方向自保持，僅在浮子反方向離開時才打開)。浮子迅速通過這一段流道保持不變以及流道減小的區(qū)域。直到浮子再次進入流道增大的區(qū)域，沖擊力逐漸減小，當浮子到達倒數(shù)第二條水平線附近時，沖擊力和浮子重力(或彈簧的彈力)再次達到平衡。此時浮子觸發(fā)浮子位置感測單元中的第二磁控開關(guān)442，以輸出表示容器或管道被預注滿的信號。接下來由于容器或管道中注入的液體介質(zhì)越來越多，排出介質(zhì)中的液體介質(zhì)含量越來越高而排出介質(zhì)的密度也越來越大，浮子繼續(xù)移動，第二磁控開關(guān)442在浮子離開倒數(shù)第二條水平線后被打開或保持。同理，浮子迅速通過接下來的流道保持不變和流道變小的區(qū)域，然后又在流道逐漸增大的區(qū)域中緩慢上升，直到浮子受到上方的支架的限制或者浮子重力(或彈簧的彈力)和沖擊力重新平衡，此時浮子停留在倒數(shù)第三條水平線附近處，并觸發(fā)浮子位置感測單元中表示注滿的第三磁控開關(guān)441，輸出注滿信號。同樣地，圖4中的流道的軸線麗(為了示例的目的，僅示出一條流道的軸線，其他流道類似)與外殼體的軸線間有一個夾角，該夾角在10°到60°之間。
[0034]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置的外殼體、流道和浮子在出口處的剖面圖和在入口處的剖面圖(左圖對應出口，右圖對應入口)。圖5中的流道52可以看成是由圓柱形的外殼體51、附著在外殼體的內(nèi)壁上的凸起和浮子53圍成。從圖5中可清楚地看出流道52在出口處的橫截面積明顯大于流道52在入口處的橫截面積。
[0035]本發(fā)明所公開的液體介質(zhì)注滿度監(jiān)測裝置可以安裝在容器和管道上。無論安裝在容器或管道上，本發(fā)明的實現(xiàn)是相同的。因此，圖6示出了安裝了本發(fā)明所公開的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置600的容器6000,該液體介質(zhì)注滿度檢測裝置600還包含旁路通道。容器6000較大，所以在容器6000的頭部和尾部各安裝了一個液體介質(zhì)注滿度檢測裝置600，兩個液體介質(zhì)注滿度監(jiān)測裝置600的結(jié)構(gòu)和工作原理完全一樣。液體介質(zhì)注滿度檢測裝置600在上述的基礎(chǔ)上做了進一步改進，加裝了第一旁路隔離閥67、第二旁路隔離閥68和旁路通道69。第一旁路隔離閥67安裝在外殼體上方的排空管P61上，第一旁路隔離閥67通過排空管P61與外殼體和排空門G61串聯(lián)；第二旁路隔離閥68的一端通過旁路通道69與排空門G61下方的排空管P61相連，另一端通過旁路通道69與第一旁路隔離閥67上方的排空管P61相連，即第二旁路隔離閥68與第一旁路隔離閥67、外殼體和排空門G61并聯(lián)。在第一次對容器6000 (管道類同)注入液體介質(zhì)時，排出的混合物中可能含有較多雜物或腐蝕性的介質(zhì)，這種混合物如果進入液體介質(zhì)注滿度檢測裝置600，可能會對損壞裝置600。因此，當?shù)谝淮芜M行注入操作時，可關(guān)閉排空門G61和第一旁路閥67，打開第二旁路閥68，注入過程中含有大量雜質(zhì)的排出介質(zhì)通過旁路通道69和第二旁路閥68被排出容器6000(管道類同)，而不會進入液體介質(zhì)注滿度監(jiān)測裝置600中的流道中。當完成首次清洗后，關(guān)閉第二旁路閥68，打開排空門G61和第一旁路閥67，開始正式的注入操作。
[0036]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的液體介質(zhì)注滿度檢測裝置的工作流程圖。該實施方式中，液體介質(zhì)注滿度檢測裝置的浮子位置感測單元包括三個開關(guān)，三個開關(guān)分別是表示排空門是否打開的第一開關(guān)、是否預注滿的第二開關(guān)和是否注滿的第三開關(guān)。在步驟SI，在開始注入前，浮子處于流道的最底部，浮子位置感測單元中的三個磁控開關(guān)都處于打開的狀態(tài)；在步驟S2，開始注入時，容器或管道的排空門和注入門(有些容器沒有專用的注入門，而是通過主閥門來注入液體介質(zhì)，道理是相同的)被打開，通過注入門向容器或管道注入液體介質(zhì)(注入的液體介質(zhì)的流量比正常運行時的流量小，大約是正常運行流量的10%?30%)，此時的注入的液體介質(zhì)流速一般在2m/s?20m/s之間，而溫度一般小于1500C ;在步驟S3，由于剛開始容器或管道內(nèi)主要是空氣，空氣密度遠遠小于注入的液體介質(zhì)的密度，在液體注滿度檢測裝置中從入口到出口的排出介質(zhì)(主要是空氣)經(jīng)過流道時只能將浮子吹起一個很小的高度，浮子移動到對應于浮子位置感測單元中第一開關(guān)的位置，浮子位置感測單元向控制系統(tǒng)輸出排空門打開信號，確認排空門打開；在步驟S4，隨著液體介質(zhì)不斷進入容器或管道，當液體介質(zhì)快充滿容器或管道時，在此期間排出的是容器內(nèi)的液體介質(zhì)、雜物、可溶解的雜質(zhì)和空氣的混合物(如泡沫)，這種混合物的密度比空氣大，因此浮子被經(jīng)過流道從入口到出口的排出介質(zhì)(含各種雜質(zhì)的混合物)沖擊移動到更高的位置(如流道的中間)，觸發(fā)第二開關(guān)，向控制系統(tǒng)輸出預注滿信號；在步驟S5，可選地，控制系統(tǒng)收到預注滿信號后，可將注入門關(guān)閉到之前的狀態(tài)的30?50%(根據(jù)工藝要求確定)，慢速向容器或管道內(nèi)注入液體介質(zhì)，以盡量減少液體介質(zhì)的浪費；在步驟S6，當容器或管道中被注滿液體介質(zhì)后，純液體介質(zhì)的密度大于上述的混合物，所以浮子被經(jīng)過流道從入口到出口的排出介質(zhì)(純液體介質(zhì))沖擊到流道的出口處，從而觸發(fā)表示是否注滿的開關(guān)，向控制系統(tǒng)輸出注滿信號；在步驟S7，控制系統(tǒng)收到注滿信號后，控制關(guān)閉注入門和排空門，可選地，可在接收到注滿信號后，延時很短的時間(如3?5秒)再關(guān)閉注入門和排空門以確保容器或管道被注滿，此時注入過程結(jié)束，控制系統(tǒng)可進入正常運行的模式。
[0037]如無特別說明，本發(fā)明中所指的液體介質(zhì)可以是下列液體介質(zhì)中的任意一種:如海水、中水、半除鹽水、除鹽水和凝結(jié)水等的各種水，各種油，各種酸，各種堿和其他溶液等。
[0038]本發(fā)明中各種部件的命名僅是為了示例的目的，實際中具有相同或類似特征和功能的部件可能具有不同的名稱。
[0039] 盡管出于解釋說明的目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的實施方式，但是應理解為本發(fā)明不限于此，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員應理解各種不偏離本發(fā)明的范圍和主旨的修改、增加和替代是可能的。相應地，任何和所有修改、變化或等效安排應考慮進本發(fā)明的范圍，并且本發(fā)明的詳細范圍將通過隨附的權(quán)利要求書公開。
【權(quán)利要求】
1.一種液體介質(zhì)注滿度檢測裝置，其中，所述裝置包括: 外殼體，所述外殼體具有入口和出口，介質(zhì)從所述入口進入所述外殼體并從所述出口排出所述外殼體； 多條流道，所述流道設置于所述外殼體的內(nèi)壁上，所述介質(zhì)進入所述外殼體的入口后，流經(jīng)所述流道，到達所述外殼體的出口 ； 浮子，所述浮子位于所述流道的內(nèi)環(huán)中，并能夠在所述流道的所述內(nèi)環(huán)中移動； 浮子位置感測單元，安裝在所述外殼體上，用于檢測所述浮子在所述流道的所述內(nèi)環(huán)中的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述外殼體為中空的柱體，所述流道與所述外殼體是一體成型的或者所述流道與所述外殼體是分離設置的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中每條所述流道從外殼體的所述入口到所述出口是連通的，并且所述流道在所述出口處的橫截面積大于在所述入口處的橫截面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中對于每條所述流道，在所述出口處的橫截面上該流道的外環(huán)上的中點與在所述入口處的橫截面上該流道的外環(huán)上的中點間的連線被稱為該流道的軸線，該流道的所述軸線與所述外殼體的軸線間有10°至60°間的夾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中從外殼體的所述入口到所述出口，所述流道的橫截面積是均勻增大的或者是波浪式增大的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述浮子位置感測單元包括磁控開關(guān)，并且在所述浮子內(nèi)部有永久磁體，所述磁控開關(guān)隨著所述浮子位置的改變而打開或關(guān)閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述浮子的上部和下部由導磁金屬構(gòu)成而中間部分為非導磁材質(zhì)，所述永久磁體固定在所述浮子的所述中間部分的內(nèi)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述浮子位置感測單元包括: 第一開關(guān)，所述第一開關(guān)用于輸出表示排空門打開的信號； 第二開關(guān)，所述第二開關(guān)用于輸出表示容器或管道被預注滿的信號；以及 第三開關(guān)，所述第三開關(guān)用于輸出表示容器或管道被注滿的信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝置還包括第一支架，所述第一支架安裝在所述外殼體的所述出口處和所述入口處，用于將所述外殼體連接到容器或管道的排空管，并用于限定所述浮子的移動范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，所述裝置還包括第二支架、彈簧、彈簧固件和中心定位桿，所述第二支架分別安裝在所述入口處和所述出口處的所述第一支架上，所述彈簧的一端被所述彈簧固件固定在所述出口處的所述第二支架上，另一端被所述彈簧固件固定在所述浮子朝向所述出口的一端的中心，所述中心定位桿的兩端分別固定在所述入口處和所述出口處的所述第二支架的中心并穿過所述浮子和所述彈簧。
【文檔編號】G01F23/30GK103575366SQ201310566226
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】岳建華, 賈建波, 王穎聰, 何志永, 李勐, 岳濤 申請人:中國神華能源股份有限公司, 北京國華電力有限責任公司, 神華國華（北京）電力研究院有限公司