[发明专利]一种油水分界面升降位置监测装置

摘要

一种油水分界面升降位置监测装置，由界面随动标识浮体(7)和护筒(11)组成。界面随动标识浮体(7)由界面浮筒(8)、标识杆(9)和标识盘(10)组成，同轴套装在护筒(11)内，垂直悬浮在油水分离箱的油水混合物中。护筒(11)由外筒(12)和上界限盘(15)、下界限盘(14)和信号开关(16)组成，与油水分离箱壁固连，上界限盘(15)和下界限盘(14)同轴设置在外筒(12)内，分别平行于标识盘(10)的上、下方。信号开关(16)安装在上界限盘(15)、下界限盘(14)与标识盘(10)相对的一面。本发明适用于比重不同且互不相容的两种液体分界面位置的监测。

主权项

一种油水分界面升降位置监测装置，其特征在于：所述的监测装置主要由界面随动标识浮体(7)和护筒(11)组成，垂直竖立在油水分离箱内；界面随动标识浮体(7)由界面浮筒(8)、标识杆(9)和标识盘(10)组成，界面随动标识浮体(7)同轴套装在护筒(11)内，界面随动标识浮体(7)的重心低于浮心，界面随动标识浮筒(7)垂直悬浮在油水分离箱的液体中且沿垂直方向上下自由浮动；标识杆(9)同轴垂直固定在界面浮筒(8)的上底面，且与界面浮筒(8)连结为一体；标识杆(9)的横截面面积Sb小于界面浮筒(8)的横截面面积Sf，且界面浮筒(8)的横截面面积Sf与标识杆(9)的横截面面积Sb之比为k1，k1＝Sf/Sb>>1；标识盘(10)同轴套装在标识杆(9)上；界面随动标识浮体(7)的重量等于界面浮筒(8)完全浸入水或海水中的浮力；界面随动标识浮体(7)在未有油的情况下浸入所述液体中时，界面浮筒(8)的上底面与所述液体的液面齐平；所述的监测装置监测油水分界面升降的过程如下：油水分离箱水面上积集有厚度为H1的油层时，由于油层的重力作用将迫使油水分界面(5)下降H3的高度，H3＝H1/k2其中：k2为水或海水的密度与油密度之比，且k2＝ρs/ρy>1，ρy为油密度，ρs为水或海水的密度；所述的界面随动标识浮体(7)也随之下降，并按浮体稳定原理达到新的平衡：标识杆(9)靠近界面浮筒(8)上底面高度为Ly的部分浸于油中，产生浮力Fy：Fy＝Ly.Sb.ρy.g其中g为重力加速度；界面浮筒(8)的上底面偏离油水分界面(5)浸入到水面上的油层中，使界面浮筒(8)浮力的减小量等于标识杆(9)浮力的增加量，即：H2.Sf.(ρs‑ρy).g＝Fy＝Ly.Sb.ρy.g，H2＝H1‑Ly＝H1/[k1(k2‑1)+1]H2为界面浮筒(8)浸入油层中的垂直高度；△H＝H3‑H2△H为界面随动标识浮体(7)跟随油水分界面(5)下降的高度；H2表征了界面随动标识浮体(7)跟随监测标识实际油水分界面(5)位置的偏差，H2/H3＝k2/[k1(k2‑1)+1]表征了界面随动标识浮体(7)监测标识实际油水分界面(5)位置的偏差度；偏差H2和偏差度H2/H3均与k1、k2成反比。