[发明专利]液位检测装置

说明书

技术领域

本发明属于测量领域，具体涉及一种在高温密封环境中精确测量导电液体液位的液位检测装置。

背景技术

目前，在工业生产过程中，经常需要测量各种液体的高度、体积等参数用于了解生产情况，特别是锅炉液位的测量是保证锅炉设备安全运行的重要参数。

现有技术中，液位测量的方法有：利用液体作为电容两极板间电介质，测得极板间电容值从而得到液体高度的容式液位测量；利用液面高度变化时容器底部或者侧面某点的压力也随之改变的原理进行测量的压力传感器测量；通过超声脉冲经空气到被测介质返回超声换能器测得脉冲往返时间从而得到液面高度的超声波液位传感器测量。但是，在类似锅炉类高温密封环境下，这三种方法都不适合用于高温高压环境和密封容器。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种用于测量容器中导电液体的液面高度，尤其是提供一种能够测量高温密闭容器中导电液体的液面高度并且精度高、成本低廉的液位检测装置。

本发明提供了一种液位检测装置，用于检测容器中液体的液面高度，其特征在于，包括：液位测量部，放置在容器中，包含：一端与容器底部相接触且另一端从容器的顶部伸出的电阻丝、与电阻丝的一端相连接并且从顶部伸出的绝缘导线以及与液体想接触用于采集液体的温度的温度传感器；以及处理部，用于对电阻丝和绝缘导线之间的电阻和温度进行处理，包含：连接在电阻丝的另一端和绝缘导线的另一端之间并且得到输出电压信号的处理单元、根据温度和输出电压信号基于预定公式计算出液体的液面高度的计算单元，其中，计算单元与处理单元和温度传感器相连接。

在本发明所提供的液位检测装置，还可以具有这样的特征：其中，处理单元包含：根据电阻丝的另一端和绝缘导线的另一端之间的电阻输出输出电压的桥式前置电路、对输出电压进行放大的放大器、将放大后的输出电压转换为输出电压信号的转换器。

在本发明所提供的液位检测装置，还具有这样的特征：其中，预定公式包含：

式(1)中，R为电阻，V为输出电压信号；式(2)中，ρ₁为电阻丝的电阻率，ρ₂为液体的电阻率，S₁为电阻丝的截面积，S₂为容器的截面积，H为液面高度。

发明的作用和效果

根据本发明所涉及的液位检测装置，因为温度传感器采集容器中液体的温度，并且电阻丝的一端深入容器的底部且与绝缘导线的一端连接，然后，处理单元与电阻丝的另一端和绝缘导线的另一端相连接，将电阻丝和绝缘导线之间的电阻进行处理并输出输出电压信号，计算单元根据液体的温度和输出电压信号基于预定公式计算出液体的高度，所以本发明的液位检测装置能够检测容器中液面高度，尤其是用于检测高温密闭容器中液面高度，并且具有原理简单、精度高、抗干扰力强并且成本低廉的优点。

附图说明

图1是本发明的实施例中液位检测装置的结构示意图；

图2是本发明的实施例中等效电阻模型图；

图3是本发明的实施例中处理部电路示意图；

图4是本发明的实施例中等效电阻-绝对输出电压关系图；

图5是本发明的实施例中等效电阻-相对输出电压关系图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明液位检测装置作具体阐述。

图1是本发明的实施例中液位检测装置的结构示意图。

如图1所示，液位检测装置100用于检测高温密封容器200中液体的液面高度，液位检测装置100包含：液位测量部10和处理部20。

液位测量部10放置在容器中，用于对液体进行测量，包含：电阻丝11、绝缘导线12和温度传感器13。

电阻丝11的长度和液体在容器200中所能达到的高度一致，电阻丝11的截面积为S₁、电阻率为ρ₁，容器200的截面积为S₂、液体的电阻率为ρ₂，并且电阻丝11的截面积S₁远远小于容器200的截面积用S₂，电阻丝11对液体体积几乎没有影响。电阻率和温度的关系式(1)为：

ρ_T＝ρ₀(1+αT) (1)