[实用新型]基于磁电效应的料位测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于磁电效应的料位测量装置。

背景技术

目前，在石油化工生产，材料加工等许多行业都需要对加工过程中的半成品及成品进行存储。存储物料所用的容器往往是一些密封的料罐，而且在存储的过程中还经常需要对料罐中的料位进行不间断的测量。料位计是指对容器中固体物料高度的变化进行实时连续检测的传感器。目前工业中测量料罐中物料位置的方法主要有两种，一种是人工使用皮尺测量，该方法不仅麻烦费力而且对工人的人身安全造成了巨大的威胁。另一种是采用一些电子料位计传感器，不同的料位计传感器都有其各自的缺点，如浮漂液位计无法测量固态料位，射频导纳料位计、电容式料位计、音叉料位计和超声波料位计受温度、湿度、介电常数、电导率、热导率和测量范围、介质表面状况等影响可靠性差，阻旋式料位计无法连续测量，重锤式料位计易受进出料和摆动影响经常埋锤、断缆，维护量大。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于磁电效应的料位测量装置。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于磁电效应的料位测量装置，包括壳体，所述壳体中固定设有一金属线圈机构，金属线圈机构的正下方设有一个在外力作用下能够移动伸入线圈中产生磁电效应的永磁体，永磁体下端固定于顶针上端，顶针下端穿出壳体底部并固定一浮子，位于壳体中的顶针固定安装于在外力作用下能使顶针上下移动的滑轨机构上；金属线圈机构两端的引线穿出壳体分别接至壳体外部的电流表的正、负极上形成闭合回路。

所述壳体整体为密封结构，其中的顶针穿出处和引线穿出处均通过密封件密封，保证壳体内部的气密性。

所述壳体外部设有用于将壳体提起及放下的挂线环。

所述金属线圈机构包括一中空的螺线管，螺线管外部绕有金属线圈。

所述螺线管竖向设置，且螺线管固定于支架上，支架边缘固定于壳体内壁上。

所述螺线管位于壳体内中心位置。

所述滑轨机构包括一根横向设置的滑动横梁，顶针固定于滑动横梁中部，两者组成一个稳定的十字形结构，滑动横梁的两端内嵌在两根平行设置的滑动导轨上，能够防止顶针在浮子的带动下左右摆动使永磁体偏离螺线管，且滑动横梁在外力作用下能够沿滑动导轨滑动。

所述滑动导轨两端分别固定于壳体内壁上。

所述滑动导轨上端固定于所述支架上，下端固定于壳体底部的内壁上。

所述滑动导轨上设有一个正常状态重力作用下使永磁体上端和线圈下端之间恰好处于分离状态的限位件。

所述壳体底部内壁上设有正常状态下能支撑滑动横梁且使永磁体上端和线圈下端之间恰好处于分离状态的托杆。

所述浮子为球形或椭球形，为椭球形时，顶针下端连接于椭球剖面的最大椭圆的长轴端。

所述浮子在液体中的浮力大于顶针、滑动横梁及永磁体的质量之和。

一种利用基于磁电效应的料位测量装置的料位测量方法，包括：

1)用两条带有刻度的牵引绳分别连接料位测量装置两侧的接线挂环；

2)将螺线管两端的导线接入电流表形成闭合回路；

3)手持带有刻度的牵引绳将装置沿物料罐壁匀速放入物料罐内，装置下放的过程中要保持手中两根牵引绳的刻度值相等以确保整个装置处于平衡状态；

4)当浮子接触到物料面时随着所述装置的继续下放，整个装置的重力全部作用在顶针上，浮子在物料面的支撑力的作用下保持静止，下放的过程中永磁体逐渐进入螺线管中，磁场与线圈发生相对切割，闭合回路中由于电磁感应而产生电流，此时电表表针发生明显偏转；同时读出手中刻度线的刻度H，用物料罐高度D减去H即可得到物料的高度。

浮子是由不沉于水的泡沫材料构成的球形或椭球形结构，而且浮球在水中的浮力要大于顶针、横梁及永磁体的质量之和。以便当用该装置探测液体的料位时浮球能在其所受浮力的作用下，使永磁体进入螺线管切割磁感线。壳体是由密度较大的金属材料制作而成，从而使整个装置有足够大的重力。