[发明专利]气镇器的免维修高液位控制系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及液位监控技术领域，具体涉及一种气镇器的免维修高液位控制系统及其方法。

背景技术

在核能、化工、冶金以及矿山的工业生产中，常常涉及到具有放射性、腐蚀性和毒性这样的危险性液体的处理过程。在这些处理过程中，常常需要采用气镇器或其它装置对这些危险性液体进行抽吸、压冲操作，以保证这些液体能够被输送和混合。当气镇器进行抽吸操作以使液体充满装置时，必须对装置内部的液体的高液位到达进行无差错的判断，以保证液体不会从气镇器内部满溢进入上部的高压或者抽吸并放空气路。对这些危险性液体来说，满溢进入高压或者抽吸并放空气路常常意味着电磁设备损坏、污染扩散或者操作人员的人身伤害。当装置内部的液体上升速度很快时，由于可用于判断的时间很短，对防止满溢的要求就变得更为苛刻。因此，对于气镇器或其它装置内部的快速上升的液体，为防止液体满溢，在抽吸过程中对高液位到达进行实时监测对操作安全具有特别重要的意义。在流体具有危险性时，为尽可能减少维修更换并可远距离控制操作，与流体接触部分不存在机械可动部件的免维修结构也同时成为该高液位控制系统的必要的设计目标。在通常的气镇器内部，为控制高液位，常常采用电容式、电导式、射频导纳式或者音叉开关插入液体内部这样的与上升液体直接接触的液位计，还可以采用不插入液体内部的雷达或者超声波这样的与上升液体不直接接触的液位计。对于直接接触类型的液位计来说，由于放射性和腐蚀性会加速电子器件、密封材料的损坏，导致维护成本过于高昂，且由于维修更换常常需要人工近距操作，放射性、腐蚀性以及毒性等又容易造成操作人员的人身伤害，因此直接接触式的液位计对于这些危险性液体不适用。对于非直接接触式的液位计来说，其液位高度的判断大都是根据发射信号和接收信号间的时间间隔进行判定的。但当液体表面存在泡沫、容器空间过于狭窄导致反射信号杂乱或者液面与发射信号不垂直时，由于不能对反射信号进行清晰地判定，常常无法准确判断高液位是否到达。更为重要的是，由于穿越管壁时容易导致信号强度衰减过快，因此即使是非直接接触类型的液位计通常也需要插入气镇器或其它装置内部以使液位计在不和危险性流体直接接触的条件下可以直对液面。此时，与直接接触类型的液位计相类似，放射性和腐蚀性的环境同样会加速液位计的损坏，从而导致不得不频繁地进行维修和更换。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种气镇器的免维修高液位控制系统及其方法，因为无机械可动部件，结构简单，不易损坏，可实现远程控制，可很好地满足气镇器内部的高液位的控制要求，可防止抽吸满溢的发生，因此可在危险环境下充分减少维修需求，以保证维修人员和操作人员的人身安全。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种气镇器的免维修高液位控制系统，包括顶部带有出气口101且底部带有气镇器喷嘴13的管状气镇器1，在该气镇器1内部自上而下沿其管向依次设置有涡流元件3和入口收缩部4在上方的文丘里管2，文丘里管2的外壁和涡流元件3同气镇器1的内壁相密合，气镇器1的进出气口101同分别装有第一电磁阀11和第二电磁阀12的高压气路18和抽吸并放空气路19相连通，第一电磁阀11和第二电磁阀12的开关控制信号端均与D/A转换器10的控制信号输出端电连接，D/A转换器10同工作站计算机9相通信连接，工作站计算机9还同A/D转换器8相通信连接，A/D转换器8还同压差传感器7相电连接，压差传感器7的低压端和高压端分别同低压端引压管线22的一端和高压端引压管线21的一端相连接，而低压端引压管线22的另一端和高压端引压管线21的另一端分别伸入涡流元件3上方的气镇器1内部和文丘里管2下方的气镇器1内部。

所述的涡流元件3的上部为轴向同气镇器1的管向一致的柱环状轴心管14，涡流元件3的下部为同轴心管14相连接且轴向同气镇器1的管向一致的柱体状涡流圆盘15，涡流圆盘15的内部有轴向同气镇器1的管向一致的圆柱状凹槽102，该凹槽102的圆周切向上带有同气镇器1内部相导通的切向开口16，凹槽102同轴心管14相导通，涡流圆盘15的外壁同气镇器1的内壁相密合。

所述的D/A转换器10、A/D转换器8以及工作站计算机9被带有控制模块103的单片机104所替代，单片机104的电信号输入端105同压差传感器7电连接，而单片机104的第一电信号输出端106和第二电信号输出端107分别同第一电磁阀11和第二电磁阀12的开关控制信号端电连接。

所述的低压端引压管线22的另一端伸入涡流元件3上方的气镇器1的位置被涡流元件3和文丘里管2之间的气镇器1内部的位置而替代。