吹气式液位计、检测装置及液位检测方法与流程

本发明涉及液位检测，具体涉及一种吹气式液位计、检测装置及液位检测方法。

背景技术：

1、吹气式液位计是一种非接触式液位测量仪表，其结构简单可靠，可实现液位的准确测量，适用于多种类型的介质的液位测量。

2、如图1所示，现有的吹气式液位计包括吹气管道3、引压管道4、转子流量计和差压变送器6，通过向吹气管道3和引压管道4吹气，在转子流量计检测到吹气管道3和引压管道4内的气体流量稳定后，通过差压变送器6检测吹气管道3和引压管道4之间的压差，再除以液体的密度即可得到容器内的液位高度。

3、但是，目前的吹气式液位计中，当容器内的压力发生变化时，吹气管道3、引压管道4内气体流量将变的不稳定，要等吹气管道3、引压管道4内气体流量恢复稳定，在这段时间内，吹气式液位计测量精度会显著降低，甚至不准确。同时当工艺罐体内的压力出现突然升高或者负压消失的状况时，由于吹气管道3内的气体被压缩，罐内液体会被压回吹气管道3，造成液体的回流而损坏设备及仪表。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种吹气式液位计、检测装置及液位检测方法，能够在容器内的气压发生变化的情况下，使吹气式液位计的吹气管道的出气口和引压管道的出气口吹出气体的流量快速恢复稳定，避免液体的回流。

2、第一方面，本发明实施例提供一种吹气式液位计，用于检测容器中待测液体的液位高度，该吹气式液位计包括管道组件、稳流组件、压差传感器和控制组件。管道组件包括吹气管道和引压管道；所述吹气管道的出气口设置在所述容器中待测液体的底部；所述引压管道的出气口设置在所述容器中待测液体液面以上。稳流组件包括第一稳流管道、第二稳流管道、第一稳流阀和第二稳流阀；所述第一稳流管道的一端与气源连通，另一端与所述吹气管道的进气口连通，所述第一稳流阀设置在第一稳流管道上，用于通过控制其开度，以控制所述第一稳流管道向所述吹气管道中输送的气体的流量；所述第二稳流管道的一端与气源连通，另一端与所述引压管道的进气口连通，所述第二稳流阀设置在第二稳流管道上，用于通过控制其开度，以控制所所述第二稳流管道向所述引压管道中输送的气体的流量；压差传感器用于检测所述吹气管道和引压管道之间的压差，以得到所述待测液体的液位高度。控制组件包括第一压力传感器和控制器。所述第一压力传感器的压力接口与所述引压管道连通，用于监测所述容器中的气压的变化，以输出第一压力信号。所述控制器与所述第一压力传感器、所述第一稳流阀和所述第二稳流阀分别电连接，用于根据接收的所述第一压力信号控制所述第一稳流阀和所述第二稳流阀的开度，以使所述吹气管道的出气口和所述引压管道的出气口吹出气体的流量保持稳定。

3、在一些实施例中，所述控制器采用基于模糊pid控制算法的控制器。

4、在一些实施例中，所述管道组件还包括密度参考管道，所述密度参考管道的出气口设置在所述待测液体的液面以下，并高于所述吹气管道的出气口，且所述密度参考管道的出气口与所述吹气管道的出气口之间的高度差为预设值。所述稳流组件还包括第三稳流管道和第三稳流阀；所述第三稳流管道的一端与气源连通，另一端与所述密度参考管道的进气口连通。所述第三稳流阀设置在所述第三稳流管道上，用于通过控制其开度，以控制所述第三稳流管道向所述密度参考管道中输送的气体的流量；所述压差传感器包括第一压差传感器和第二压差传感器。所述第一压差传感器的第一压力接口与所述吹气管道连通，所述第一压差传感器的第二压力接口与所述引压管道连通，用于检测所述吹气管道和所述引压管道之间的第一压差，并输出第一压差信号。所述第二压差传感器的第一压力接口与所述吹气管道连通，所述第二压差传感器的第二压力接口与所述密度参考管道连通，用于检测所述吹气管道和密度参考管道之间的第二压差，并输出第二压差信号。所述控制器还与所述第一压差传感器和所述第二压差传感器分别电连接，用于根据接收的所述第二压差信号、所述密度参考管道的出气口与所述吹气管道的出气口之间的高度差，计算得到所述待测液体的密度，以及，根据接收的所述第一压差信号、所述待测液体的密度，计算得到所述待测液体的液位高度。

5、在一些实施例中，所述控制器还与所述第三稳流阀电连接，还用于根据所述第一压力信号控制所述第三稳流阀的开度，以使所述密度参考管道的出气口吹出气体的流量保持稳定。

6、在一些实施例中，所述第一备用吹气管的进气口与气源直接连通，所述第一备用吹气管的出气口与所述吹气管道连通；所述第二备用吹气管的进气口与气源直接连通，所述第二备用吹气管的出气口与所述引压管道连通；所述第三备用吹气管的进气口与气源直接连通，所述第三备用吹气管的出气口与所述密度参考管道连通所述控制组件还包括第一常开控制阀、第二常开控制阀、第三常开控制阀。所述第一常开控制阀设置在所述第一备用吹气管上，所述第二常开控制阀设置在所述第二备用吹气管上，所述第三常开控制阀设置在所述第三备用吹气管上。所述控制器与所述第一常开控制阀、所述第二常开控制阀、所述第三常开控制阀分别电连接，用于在所述控制器通电时控制所述第一常开控制阀、所述第二常开控制阀、所述第三常开控制阀均处于关闭状态。

7、在一些实施例中，所述吹气管道的出气口处及所述密度参考管道的出气口处均设置有v形缺口。

8、在一些实施例中，所述吹气式液位计还包括操作显示面板。所述控制器与所述操作显示面板电连接，用于将接收的所述第一压力信号、所述第一压差信号、所述第二压差信号以及得到的计算结果输送至所述操作显示面板，以使所述操作显示面板显示所述容器中的气压、所述第一压差、所述第二压差、所述待测液体的密度和所述待测液体的液位高度。

9、在一些实施例中，所述吹气式液位计还包括壳体和气路板，所述气路板位于所述壳体内，所述气路板内部形成多个气体通道，所述气路板上形成多个安装槽。所述第一稳流阀、所述第二稳流阀、第一压力传感器分别固定在所述气路板的不同的安装槽内。所述气体通道包括第一气体通道、第二气体通道和第三气体通道；所述第一气体通道形成所述第一稳流管道，所述第一稳流阀设置在所述第一气体通道上；所述第二气体通道形成所述第二稳流管道，所述第二稳流阀设置在所述第二气体通道上；所述第一压力传感器的压力接口通过所述第三气体通道与所述引压管道的进气口连通。

10、由此，本发明实施例提供的吹气式液位计，通过压差传感器检测吹气管道和引压管道之间的压差后，可以得到待测液体的液位高度。通过设置第一压力传感器和控制器，使控制器与第一压力传感器、第一稳流阀和第二稳流阀分别电连接，可以通过第一压力传感器监测容器中的气压的变化，并根据容器中的气压的变化通过控制器控制第一稳流阀和第二稳流阀的开度，从而可以在容器内的气压发生变化的情况下，使吹气管道的出气口和引压管道的出气口吹出气体的流量快速恢复稳定，使压差传感器可以快速地得到吹气管道和引压管道之间精确的压差，因此可以快速精确地得到待测液体的液位高度，并避免因为容器中的气压突然变大而出现液体回流损坏仪表设备的情况。

11、第二方面，本发明实施例还提供一种检测装置，用于检测容器中待测液体的液位高度，所述容器位于热室内，且所述容器内的气压可变化，所述待测液体为放射性液体，所述检测装置包括第一方面中的吹气式液位计和气源。气源位于所述热室外，且与所述吹气式液位计的第一稳流阀和第二稳流阀分别连通，用于供气。

12、在一些实施例中，所述容器为管状容器或柱状容器，其中管状容器的高度与内径的比值大于或等于5:1；柱状容器的高度和宽度的比值大于或等于5:1。和/或，所述容器为换热压力容器。

13、第三方面，本发明实施例还提供一种液位检测方法，该方法采用第一方面中的吹气式液位计，用于检测容器中待测液体的液位高度，所述方法包括：打开吹气式液位计的第一稳流阀，以向吹气管道中输送气体；以及，打开吹气式液位计的第二稳流阀，以向引压管道中输送气体；吹气式液位计中的第一压力传感器监测容器中的气压的变化，并输出第一压力信号；吹气式液位计中的控制器接收所述第一压力信号，控制第一稳流阀和第二稳流阀的开度，以使吹气管道的出气口和引压管道的出气口吹出气体的流量保持稳定。

14、本发明实施例提供的检测装置、液位检测方法具有和上述吹气式液位计相同的有益效果，在此不再赘述。