[实用新型]高温点式料位计

说明书

本实用新型是一种用于测量颗粒状或粉状料位的设备，属于测量仪器的技术领域。

在测量罐内颗粒状或粉状材料的多少时，需要用料位计测出，该种料位计有连续式的，也有点式的，由于设计上的原因，目前该种料位计最高的使用温度为527℃，而一般的使用温度均在250℃以下，在高温的情况下，即高于527℃的情况下，只能使用伽玛射线料位计，不仅价格极高，相应的安全措施也非常复杂，不能广泛适用于一般的工业化生产的领域中。

本实用新型的发明目的是提供一种能在高温的工况下工作，且成本低，使用方便的高温点式料位计。

本实用新型的高温点式料位计主要由两大部分所组成，第一部分是主电极部分，第二部分为专用的检测电路部分。主电极部分包括电极引线、密封体、外壳支架、电极外壳、柱形电极，其中柱形电极位于电极外壳中，电极外壳固定在外壳支架上的一端，密封体则固定在外壳支架的另一端，电极引线与柱形电极相连接并通过密封体引出主电极。为保证密封体的密封度，绝缘度和机械强度，该部分由密封体外壳和密封体芯两部分组成，密封体芯采用耐高温绝缘材料，位于密封体外壳的中心，二者相固定合为一体。专用检测电路部分主要由振荡器F、主电极输出阻抗回路Zx、拟定阻抗回路Zo、交、直流变换及电荷转移复合电路Q、运算放大器Y及继电器J组成，主电极输出阻抗回路Zx和拟定阻抗回路Zo的一头分别接振荡器F，另一头分别通过交直流变换及电荷转移复合电路Q后与运算放大器Y的同相或反相端相接，运算放大器Y的输出端与继电器电路相接。

振荡器F的输出同时供两个阻抗回路Zo、Zx，并且在各回路均串入交、直流变换及电荷转移复合电路Q，通过该电路的变换作用，可以在电位器W与电阻R上分别获得两个直流电压Uo、Ux。当振荡器输出恒定时，忽略其内阻抗(因Zo、Zx远远大于该内阻抗)，则有Uo∝1/Z。Ux∝1/Zx，Zo不变故Uo为不变量，Zx与物料充满度有关，故Ux是与物料充满度相关的变化量。调整W使主电极未被物料埋没时Uxo≤Uo，则一旦物料埋没主电极时，Ux＝(Uxo+ΔUx)＞UoΔUx＝Ux-Uxo＝Ux-Uo，通过常规的比较放大电路使能推继电器J翻转，从而获得料位到达测点高度的确切信号。

ΔUx尽管随物料种类、物料温度、堆积密度等因素而有所不同，然而始终会大于零。因此本料位计有相当宽的物料种类与物料温度的适应性。

因Zo、Zx有相似性、故可补偿振荡器的幅频偏移影响。若某幅频输出下Uxo＝Uo，当输出幅频有变化，则Uxo与Uo会同方向变化，仍保持相等，从而不影响ΔUx的检测。

本实用新型的优点在于其结构简单，能应用于高温条件下的料位测量，且测量的方式也非常方便，不需要特殊的仪器设备以及特殊的测量方法和安全措施，最高测量温度可达900℃、压力1MPa，其成本也比较低，能广泛地应用于工业生产中高温工况下的料位测量。

图1是本实用新型主电极的结构示意图。

图2是本实用新型专用检测电路的电原理图。

本实用新型的实施方案如下：

主电极部分由电极引线1、密封体2、外壳支架3、电极外壳4、柱形电极5组成，该主电极以外壳支架为支撑体，其前端固定有电极外壳，外壳支架为金属体，电极外壳由耐高温绝缘陶瓷管制成，二者由耐高温粘接剂相连接。在外壳支架的另一端设有密封体，该密封体由两部分所组成即密封体外壳(2-1)和密封体芯(2-2)，密封体外壳为金属件，密封体芯为耐压力陶瓷密封材料，密封体芯位于密封体外壳的中心，二者相固定，合为一体，该密封体与外壳支架之间由螺纹连接，在二者之间还垫有耐高温密封垫片(2-3)；柱形电极位于电极外壳中，电极引线的一头与之相接，另一头通过密封体芯引出主电极。

专用检测电路部分由振荡器F、主电极输出阻抗回路Zx、拟定阻抗回路Zo、交、直流变换及电荷转移复合电路Q、运算放大器Y及继电器J组成。振荡器F的输出频率与幅值是根据主电极的长度和料罐的大小，物料的种类等因素而确定的，其宗旨是只要使ΔUx的变化足够明显即可。主电极输出阻抗回路Zx为Cx和Rx，即为主电极与料罐之间的电阻和容抗。拟定阻抗回路Zo由Co和Ro组成。交、直流变换及电荷转移复合电路Q包括电容C1、二极管D1、三极管T1、电阻R及电容C2、二极管D2、三极管T2电阻W，运算放大器Y为普通的运放，主要起比较的作用，继电器电路包括继电器J和三极管T3，继电器J的电流线圈接在三极管T3的发射极。根据以上所述，便可组成本实用新型的高温点式料位计。