[发明专利]一种测量工业水池水位的设备及方法

说明书

本发明公开一种测量工业水池水位的设备及方法，属于水位测量领域。针对现有水位测量误差大且成本高的问题，本发明提供一种测量工业水池水位的设备，它包括设置在水池内的主水位管和次水位管，主水位管远离水池底部的一端设置有浮塞，浮塞底部设置有正极，主水位管底部设置有负极；次水位管顶部设置有正极，底部设置有负极，两水位管均分别与导线串联成两个独立的电回路，电回路上设置有测量电阻的装置。本发明通过两个电回路的电阻值比值乘以次水位管的水柱高度直接计算出主水位管的水柱高度，最终得主水位管水位即水池水位，消除了其它变量对水池水位测量的影响，有效保证水位测量的精准度。该测量方法操作简单，无需复杂的设备投入，节约成本。

技术领域

本发明属于水位测量设备领域，更具体地说，涉及一种测量工业水池水位的设备及方法。

背景技术

目前的工业水池水位监测，通常是采用水池绘制的液位线，经人工观测来判断水位。对于一些需要准确的掌握水池水位的生产工业水池则不适用，需要通过仪器对水位进行测量。比如压力变送器，通过将水的压力转化为水的高度，从而达到测量水位的目的。由于压力变送器并不是直接测量水位，而是通过压力换算成水位，在某些工况或是测量位置下，水的压力值会失真(例如工作状态下输水位管中)，导致测量的水位值也跟着失真，无法准确测量水位的准确值。雷达液位计，可以准确地测量水池水位，但设备对工作环境，和安装位置要求较高。设备容易损毁，且价格昂贵，维护费用较高，不适合在露天环境下的工业水池中使用。

针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号CN201610488198.1，公开日为2016年10月26日，该专利公开了一种水位测量装置，包括壳体、测控单元、电阻导轨和浮球；浮球通过滚轮与电阻导轨接触；电阻导轨为槽型结构，内嵌密闭腔体；密闭腔体为软性绝缘材料，内部平行设置第一导电体和第二导电体；第一导电体和第二导电体相对粘贴在密闭腔体内壁上，上端与测控单元连接；滚轮挤压密闭腔体，使得第一导电体和第二导电体在挤压点电导通。该专利的不足之处在于：滚轮挤压密闭腔体，腔体发生形变，滚轮上下移动的摩擦阻力大大增大，浮球随水位变化频繁上下移动时，摩擦阻力会对腔体做功，腔体的温度升高，导电体以及电阻导轨的温度都会升高，导电体的接触电阻改变，电阻导轨的电阻率也发生变化，测量的电阻值失真，无法准确的反映测量的水位。

又如中国专利申请号CN201510696310.6，公开日为2016年5月4日，该专利公开了连续测量连续喷墨(CIJ)打印机的槽中的墨水的水位的装置，包括：第一电极对和用于串联连接该电极对的装置，其用于测量在所述槽中的墨水的第一预定高度的阻抗，-第二电极对和用于串联连接该第二电极对的装置，其用于测量在所述槽中的墨水的第二高度的阻抗，该第二高度被包括在所述第一高度和最大水位之间；-用于根据独立于墨水导电性而测量的2个阻抗的电阻分量来计算所述第二高度的装置。该专利的不足之处在于：该发明的两组电极对共同设置在测量槽中，未分开设置。由于电流都是优先选取电阻小的电路，所以从第二电极对正极出发的电流会从电阻较小的第一电极对的阴极通过，导致第一电极对电流增大、第二电极对电流减小，测量的电阻分量失真，电阻分量无法与第一高度、第二高度相对应，测量误差较大。另外槽中的墨水是串联接入电路的，在测量电路的阻抗时，不仅电极间的墨水连接在电路中，电极下的墨水也同样形成电阻串联进电路，实际的阻抗并非测量的两电极之间的阻抗。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有水位测量误差大且成本高的问题，本发明提供了一种测量工业水池水位的设备及方法。本发明所述的测量工业水池水位的设备整体结构简单，无需复杂的设备投入，节约成本，且两个电回路之间彼此独立，互不干扰，减小测量的误差。本发明所述的测量方法通过测量主水位管和次水位管的电阻值，再通过主水位管与次水位管电阻值的比值乘以次水位管的水柱高度直接计算出主水位管的水柱高度，继而得到主水位管内水位，消除水池电阻率以及其它变量对水池水位测量的影响，极大提高了测量的准确性。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。