CN109959424A - 一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，用于测量罐体液位；包括雷达液位计和导波管，所述雷达液位计安装在所述罐体中，所述雷达液位计连接有天线，所述导波管安装在所述罐体内且套设在所述天线外侧，所述导波管上开设有使导波管内外液位平衡的连通孔。本发明的装置，结构简单、操作方便、测量精确、稳定、可靠、免维护等优点，可在真空等对环境压力要求较高的情况下使用功能；在常压状态下，回波信号增加10‑15db,在抽真空达到1kpa后，回波信号由原来的0db增加至22db，状态良好。

Description

一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置

技术领域

本发明涉及粘胶行业酸浴洁净液位测量领域，具体涉及一种区别于现有的用于化纤行业酸浴结晶液位测量方法的天线式雷达液位计导波测量液位的装置。

背景技术

目前，国内外液位测量方法很多，但对于罐内容易结晶且真空压力要求高的场所，仪表选型上存在局限性，选型难度较大。如果继续使用现有雷达液位计，已不能正常测量液位，结晶和真空导致雷达微波信号丢失。替换改型现有雷达液位计，公司投入的成本高达几十万，其使用后的效果未知。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前的雷达液位计不能满足罐体内结晶、真空等压力要求高等环境需求，提供一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，用于测量罐体液位；包括雷达液位计和导波管，所述雷达液位计安装在所述罐体中，所述雷达液位计连接有天线，所述导波管安装在所述罐体内且套设在所述天线外侧，所述导波管上开设有使导波管内外液位平衡的连通孔。

本发明的有益效果是：本发明的装置，结构简单、操作方便、测量精确、稳定、可靠、免维护等优点，可在真空等对环境压力要求较高的情况下使用功能；在常压状态下，回波信号增加10-15db,在抽真空达到1kpa后，回波信号由原来的0db增加至22db，状态良好。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述导波管竖直设置且下端连接有反射弯头。

采用上述进一步方案的有益效果是：反射弯头的设置，当罐体内液位下降至反射弯头，液位显示空值，反射弯头就相当于罐体底部，可以对雷达信号进行有效屏蔽，防止信号衰减。

进一步，所述雷达液位计下方连接有结晶冲洗器，所述结晶冲洗器包括连接外部水源的进水口和向所述导波管内喷水以清洗所述天线或所述导波管内侧壁的出水口。

采用上述进一步方案的有益效果是：在生产运行8-12小时后，雷达天线会逐渐粘附一些结晶物，此时，可利用结晶冲洗器来对雷达天线进行冲水，实时清理天线或导波管内侧壁上影响测量的结晶物，使微波衰减信号恢复正常状态，保障连续测量的准确度。

进一步，所述结晶冲洗器呈环形且套设在所述导波管上，所述进水口位于所述结晶冲洗器的外环侧壁上，所述出水口位于所述结晶冲洗器的内环侧壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是：环形结构的结晶冲洗器，方便安装。

进一步，所述出水口为多个且均匀布设在所述结晶冲洗器的内环侧壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是：环形的结晶冲洗器以及其上多个出水口的设置，可对天线以及导波管内侧壁进行全方位冲洗。

进一步，所述出水口为向上或向下倾斜设置的斜孔，以将水喷射在所述天线上。

采用上述进一步方案的有益效果是：将出水口设置为斜孔，可使出水口最终向上或向下交于天线上的一点，冲洗效果更好，部分水可沿天线向下冲洗，部分水可通过天线后对导波管的内侧壁进行冲洗。

进一步，所述进水口处连接有冲洗电磁阀。

采用上述进一步方案的有益效果是：冲水电磁阀可选自动定时启动，使结晶冲洗器冲水1-2分钟，实时清理天线或导波管内侧壁上影响测量的结晶物，使微波衰减信号恢复正常状态，保障连续测量的准确度。

进一步，所述结晶冲洗器包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内分别设有迷宫式结构，所述上壳体和下壳体上下对称设置且可拆卸连接使其内部形成空心迷宫式水道。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用空心迷宫式水道结构，可以使出水作用力更加均匀稳定，使对天线的冲击作用更加均匀稳定，冲洗效果更好。

进一步，所述雷达液位计通过雷达法兰安装在所述罐体内，所述导波管通过导波管法兰安装在所述罐体内。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过法兰将雷达液位计和导波管分别安装在罐体内，方便拆卸。

进一步，所述导波管的内径小于或等于所述导波管法兰的直径。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过对导波管内径进行限定，使信号屏蔽效果以及液位测量准确度达到最佳。

附图说明

图1为本发明天线式雷达液位计导波测量液位的装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、雷达液位计；11、天线；2、导波管；21、导波管法兰；22、连通孔；23、连接螺栓；3、反射弯头；4、结晶冲洗器；5、冲洗电磁阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本实施例的一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，用于测量罐体液位；包括雷达液位计1和导波管2，所述雷达液位计1安装在所述罐体中，所述雷达液位计1连接有天线11，所述导波管2安装在所述罐体内且套设在所述天线11外侧，所述导波管2上开设有使导波管2内外液位平衡的连通孔22。

其中，所述导波管采用屏蔽材料制成，例如，可采用不锈钢904L金属材料，壁厚6mm，导波管内壁要求光滑、无毛刺，安装垂直偏差小于±0.5°，在天线外设置导波管，导波管作为一个载体，将天线信号封闭在导波管空间内，使信号不会扩散，仅在导波管内的空间内传输，可以提高雷达波信号强度，使天线式雷达液位计在易结晶、高真空状态下真实稳定的测量液位。

如图1所示，所述连通孔22的设置，可以使导波管2内外液位平衡，而且连通孔22为多个，且沿导波管2的轴向布置，在导波管2的同一径向平面上可以设置一个或多个连通孔22。连通孔开孔直径30mm，轴线180°通孔，要求连通孔的偏心度在±5°范围内。

本实施例的装置，结构简单、操作方便、测量精确、稳定、可靠、免维护等优点，可在真空等对环境压力要求较高的情况下使用功能；在常压状态下，回波信号增加10-15db,在抽真空达到1kpa后，回波信号由原来的0db增加至22db，状态良好。

如图1所示，本实施例的所述导波管2竖直设置且下端连接有反射弯头3。反射弯头的设置，当罐体内液位下降至反射弯头，液位显示空值，反射弯头就相当于罐体底部，可以对雷达信号进行有效屏蔽，防止信号衰减。所述反射弯头内径与导波管内径相同，导波管与反射弯头焊接或一体设置，所述导波管与所述反射弯头的焊接间隙小于1mm，偏心度在1°之内，安装时要避开罐体内进液漩涡，可顺向进液流方向。

如图1所示，本实施例的所述雷达液位计1下方连接有结晶冲洗器4，所述结晶冲洗器4包括连接外部水源的进水口和向所述导波管2内喷水以清洗所述天线11或所述导波管2内侧壁的出水口。在生产运行8-12小时后，雷达天线会逐渐粘附一些结晶物，此时，可利用结晶冲洗器来对雷达天线进行冲水，实时清理天线或导波管内侧壁上影响测量的结晶物，使微波衰减信号恢复正常状态，保障连续测量的准确度。

其中，所述结晶冲洗器的厚度仅为60mm，内部设计有空心迷宫水道，分为上下两层粘合。结晶冲洗器选用PP材质，可耐水压10bar，水温不超过100℃，喷水时水柱环绕天线。

为了保证结晶冲洗器4的出水口能够顺利的向所述导波管1内喷水，所述导波管2的侧壁上与所述结晶冲洗器4出水口对应的位置，也开设有若干通孔，使导波管2内腔与所述结晶冲洗器4的出水口连通。

如图1所示，本实施例的所述结晶冲洗器4呈环形且套设在所述导波管2上，所述进水口位于所述结晶冲洗器4的外环侧壁上，所述出水口位于所述结晶冲洗器4的内环侧壁上。环形结构的结晶冲洗器，方便安装。

本实施例的一个具体方案为，所述出水口为多个且均匀布设在所述结晶冲洗器4的内环侧壁上。环形的结晶冲洗器以及其上多个出水口的设置，可对天线以及导波管内侧壁进行全方位冲洗。

本实施例的一个优选方案为，所述出水口为向上或向下倾斜设置的斜孔，以将水喷射在所述天线11上。将出水口设置为斜孔，可使出水口最终向上或向下交于天线上的一点，冲洗效果更好，部分水可沿天线向下冲洗，部分水可通过天线后对导波管的内侧壁进行冲洗。而且斜孔的设置，对天线上端也能够进行有效冲洗，防止出现冲洗不到的地方。

其中，具体的，所述进水口处连接有冲洗电磁阀5，冲洗电磁阀5选用交流220V或直流24V。具体的，在所述结晶冲洗器的进水口处连接有直径DN25的冲水管，将所述冲水电磁阀安装在所述冲水管上，冲水电磁阀可以选择手动启动或自动定时启动。优选的，冲水电磁阀可选自动定时启动，使结晶冲洗器冲水1-2分钟，实时清理天线或导波管内侧壁上影响测量的结晶物，使微波衰减信号恢复正常状态，保障连续测量的准确度。

本实施例的一个具体方案为，所述结晶冲洗器4包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内分别设有迷宫式结构，所述上壳体和下壳体上下对称设置且可拆卸连接使其内部形成空心迷宫式水道。采用空心迷宫式水道结构，可以使出水作用力更加均匀稳定，使对天线的冲击作用更加均匀稳定，冲洗效果更好。

其中，构成所述空心迷宫式水道的上壳体和下壳体分别为厚度为30mm，直径为Φ212mm的圆盘结构，加工成空心后进行粘合，使内部空心，在任意圆周表面开孔至空心处，焊接PP水管(冲水管)，在冲水管的内圆粘合好后，在上壳体和下壳体的内环端面上进行360度任意开孔，开孔直径不易过大，3-4mm最佳。使水进入水道后围绕圆周进行冲洗，天线在圆盘的中心位，过中心后水会冲洗到导波管内壁上。

如图1所示，所述雷达液位计1通过雷达法兰安装在所述罐体内，所述导波管2通过导波管法兰21安装在所述罐体内，导波管与导波管法兰的安装偏差小于±1°。通过法兰将雷达液位计和导波管分别安装在罐体内，方便拆卸。所述导波管法兰21有上下平行布置的两个，两个所述导波管法兰21通过若干连接螺栓23进行连接固定。其中，所述导波管法兰选用不锈钢904L材质，壁厚度3-6mm，外径150-200mm，导波管法兰的盘面上加工有水线，将两个导波管法兰夹装于结晶冲水器和/或雷达法兰两侧，利用水线以及其内的密封结构与结晶冲水器或雷达法兰进行密封连接。

并不是任意导波管的内径都能够满足需求，为了使信号屏蔽效果和液位测量结果更佳，本实施例对导波管的内径进行限定，所述导波管的内径小于或等于所述导波管法兰直径。

本实施例的天线式雷达液位计导波测量液位的装置测量液位的原理为，所述天线式雷达液位计利用探头发出高频脉冲，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。雷达液位计发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收，由于罐体内空间较大，雷达液位计发出的微波脉冲容易丢失，而且天线裸露在罐体中，容易受罐体内溶液影响而表面结晶，影响微波信号的发送和接收，导波管可以将天线套设在其内，微波脉冲会沿着导波管发送，避免微波信号丢失，而且结晶冲洗器可以保证导波管内壁和天线上的结晶实时清除，避免影响微波信号的发送和接收。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，用于测量罐体液位，其特征在于，包括雷达液位计和导波管，所述雷达液位计安装在所述罐体中，所述雷达液位计连接有天线，所述导波管安装在所述罐体内且套设在所述天线外侧，所述导波管上开设有使导波管内外液位平衡的连通孔。

2.根据权利要求1所述一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，其特征在于，所述导波管竖直设置且下端连接有反射弯头。

3.根据权利要求1所述一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，其特征在于，所述雷达液位计下方连接有结晶冲洗器，所述结晶冲洗器包括连接外部水源的进水口和向所述导波管内喷水以清洗所述天线或所述导波管内侧壁的出水口。

4.根据权利要求3所述一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，其特征在于，所述结晶冲洗器呈环形且套设在所述导波管上，所述进水口位于所述结晶冲洗器的外环侧壁上，所述出水口位于所述结晶冲洗器的内环侧壁上。

5.根据权利要求4所述一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，其特征在于，所述出水口为多个且均匀布设在所述结晶冲洗器的内环侧壁上。

6.根据权利要求3至5任一项所述一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，其特征在于，所述出水口为向上或向下倾斜设置的斜孔，以将水喷射在所述天线上。

7.根据权利要求3至5任一项所述一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，其特征在于，所述进水口处连接有冲洗电磁阀。

8.根据权利要求3至5任一项所述一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，其特征在于，所述结晶冲洗器包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内分别设有迷宫式结构，所述上壳体和下壳体上下对称设置且可拆卸连接使其内部形成空心迷宫式水道。

9.根据权利要求1至5任一项所述一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，其特征在于，所述雷达液位计通过雷达法兰安装在所述罐体内，所述导波管通过导波管法兰安装在所述罐体内。

10.根据权利要求9所述一种天线式雷达液位计导波测量液位的装置，其特征在于，所述导波管的内径小于或等于所述导波管法兰的直径。