[发明专利]用于现场校准大尺寸液位传感器的装置

说明书

本发明实施例公开的用于现场校准大尺寸液位传感器的直线基准结构，涉及长度测量技术领域，能够用于现场校准大尺寸液位传感器的长度测量。铅垂线固定机构固定在法兰盘上，激光反射浮力靶是中心具有通孔的扁圆柱体，穿过激光反射浮力靶中心通孔的所述铅垂线，一端连接铅垂线固定机构，另一端连接铅锤，激光反射浮力靶设置在铅锤和铅垂线固定机构之间，铅锤竖直垂吊在储液罐罐体内，并伸入储液罐内的液面以下，激光反射浮力靶浮在储液罐内的液体表面，主要用于现场校准大尺寸液位传感器。

技术领域

本发明涉及长度测量技术领域，尤其涉及一种用于现场校准大尺寸液位传感器的装置和距离测试方法。

背景技术

目前对液位传感器校准方法可以分为两类，分别是实验室模拟液位变化法和现场实际液位变化法。现场实际液位变化法的特点是：校准结果综合考虑了用户现场的大尺寸液位传感器示值误差、安装误差、二次仪表误差、环境误差等多方面因素，结果可靠，但是校准过程复杂。实验室模拟液位变化法的特点是：校准步骤简单，校准效率高，校准时不需输入真实的液位变化，只需通过输入信号模拟液位变化，但是该方法没有考虑用户现场安装误差、用户自身系统误差等因素，校准结果不如现场实际液位变化法真实。

运用现场实际液位变化法来校准液位传感器，主要采用三种直线基准，结构及特点如下：

(1)拼接导轨式：现场将分段的直线导轨，拼接成长直线导轨，一边拼接一边放入罐中，作为校准液位传感器的直线基准，其特点是拼接长度有限，受环境影响大，因此具有一定的局限性；

(2)钢卷尺式：使用钢卷尺作为校准用的直线基准和长度基准，其特点是安装简单，适用于试验现场，但当环境温度、液体温度、受力变化大，钢卷尺的示值误差变化会过大，使得校准的测量不确定度不满足要求；

(3)非接触式：使用超声波液位传感器作为长度基准，通过找最小值的方式，确定超声波的发射方向，作为直线矢量基准，其特点是安装方便，环境影响不大，但校准测量不确定度大，往往超过被校准液位传感器的测量不确定度，仅用作比对。

对于现场校准罐体内大尺寸液位传感器，由于其长度测量范围大，不适合用拼接导轨式直线基准；并且现场环境温度、液体温度、受力变化大，也不适合钢卷尺式直线基准；对于高精度的液位传感器，也不适合非接触式直线基准，综上，目前没有适用于现场校准罐体内大尺寸液位传感器的直线基准。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种用于现场校准大尺寸液位传感器的装置和距离测试方法，能够用于现场校准大尺寸液位传感器的长度测量。

本发明的技术解决方案：

一方面，一种用于现场校准大尺寸液位传感器的装置，所述大尺寸液位传感器置于储液罐罐体内，储液罐顶部入口处设有法兰盘，内部装有液体，该直线基准结构包括铅垂线固定机构、铅垂线、激光反射浮力靶和铅锤，所述铅垂线固定机构固定在所述法兰盘上，所述激光反射浮力靶是中心具有通孔的扁圆柱体，穿过所述激光反射浮力靶中心通孔的所述铅垂线，一端连接所述铅垂线固定机构，另一端连接所述铅锤，所述激光反射浮力靶设置在所述铅锤和所述铅垂线固定机构之间，所述铅锤竖直垂吊在所述储液罐罐体内，并伸入储液罐内的液面以下，所述激光反射浮力靶浮在储液罐内的液体表面。

可选的，所述激光反射浮力靶材料为密度均匀的泡沫，且上、下平面平面度小于0.1mm，两平面的平行度小于0.1mm。

可选的，所述激光反射浮力靶靶中心的通孔的内径与铅锤线外径配合间隙不大于1mm。

可选的，所述激光反射浮力靶的上平面贴敷漫反射板，该反射板上平面平面度小于0.1mm，该反射板上平面与所述激光反射浮力靶下平面的平行度小于0.1mm。