专利名称：基于磁致伸缩液位计的三浮杆式密度测量浮子的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油化工及液体密度測量技术领域，涉及ー种在线测量罐装液体密度的装置，具体涉及ー种基于磁致伸縮液位计的三浮杆式密度測量浮子。
背景技术：
在线密度测量仪器可对各种液体或液态混合物进行在线密度測量。在石化行业可广泛应用于石油、炼油、调油、油水介面的检测；还可应用于食品エ业、奶制品业、造纸业、采矿盐水、钾碱、天然气、润滑油、生物制药等行业。但现有适用于罐装液体在线密度测量仪器或装置存在如下缺点ー是不能和罐内已有的液位计有机结合构成液位、密度一体式測量 装置；ニ是只能测量罐内某个固定位置的液体密度，密度測量精度受液位变化的影响；三是存在着独立安装、结构复杂、维修困难的问题；四是密度測量范围较小、測量精度偏低，难以满足利用容积、密度、温度计算液体数量的要求。
实用新型内容为了克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种基于磁致伸缩液位计的三浮杆式密度測量浮子，能准确测量罐装液体密度，具有较高的測量精度和较宽的测量范围。为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是，ー种基于磁致伸縮液位计的三浮杆式密度測量浮子，包括环形的浮杆支架，浮杆支架的内孔中安装有浮球；浮球内设置有筒形的安装套，安装套与浮球之间形成腔室；安装套的侧壁上安装有环形的磁环，磁环位于腔室内，浮球的一端设置有与腔室相通的灌砂嘴，浮杆支架背离灌砂嘴的端面上均布有三根浮杆。磁环与安装套同轴设置。浮杆的轴线与浮杆支架的轴线相平行，浮杆的一端与浮杆支架相连接，浮杆的另
一端为自由端。浮杆采用空心铝管制成。浮杆支架采用轻质材料制成。轻质材料为铝或铝合金。本实用新型三浮杆式密度測量浮子能与磁致伸縮液位计有机结合，利用磁致伸縮液位计的液位、界位测量功能，在測量液位的同时准确測量液体的密度；具有成本低廉、结构简单、測量范围大、測量精度高等优点。
图I是本实用新型三浮杆式密度測量浮子的结构示意图。图2是图I的A-A剖视图。图3是图I的B-B剖视图。[0014]图中，I.磁致伸縮液位计测量杆，2.浮杆，3.浮杆支架，4.螺栓，5.浮球，6.橡胶垫，7.封堵螺丝，8.灌砂嘴，9.铅砂，10.磁环，11.磁环套，12.安装套，13.腔室。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。如图I、图2和图3所示，本实用新型三浮杆密度測量浮子的结构，包括环形的浮杆支架3，浮杆支架3的内孔中安装有中空的浮球5，浮杆支架3位于浮球5的中部位置；浮球5内设置有筒形的安装套12，安装套12两端的侧壁分别与浮球5两端的外壁相连接，安装套12与浮球5同轴设置；安装套12与浮球5之间形成腔室13 ;安装套12的侧壁上安装
有环形的磁环套11，磁环套11上固接有环形的磁环10，磁环套11和磁环10均位于腔室13内，磁环10与安装套12同轴设置,磁环10的轴向中心与浮球5的径向中心重合；浮球5 —端的侧壁上设置有与腔室13相通的灌砂嘴8，灌砂嘴8的嘴ロ设置有橡胶垫6和封堵螺丝7 ;浮球支架3背离灌砂嘴8的端面上均布有三根浮杆2，浮杆2的轴线与浮球支架3的轴线相平行，浮杆2的一端通过螺栓4与浮球支架3相连接，浮杆2的另一端为自由端。浮杆2采用外径为5mm的空心铝管制成，其长度为I. lm。浮杆支架3采用轻质材料制成，如招或招合金。浮球5为椭球体。需要调整密度浮子的密度測量范围时，可通过调整本密度測量浮子的整体重量来完成。具体方法是打开封堵螺丝7，将适量铅砂9通过灌砂嘴8加入腔室13内，铅砂9添加完成后，用封堵螺丝7密封灌砂嘴8。加入腔室13内的铅砂的重量可通过在已知密度的样本液体中多次实验完成将本密度測量浮子置于样本液体中，若浮杆2伸出液面的长度正好是浮杆2长度的二分之一，则说明本密度測量浮子的整体重量已调整好，其測量范围将与样本液体密度值上下偏离O. 05g/cm3。测量罐装液体密度时，将磁致伸縮液位计测量杆I穿入安装套12，使三根浮杆2向上，灌砂嘴8向下；将磁致伸縮液位计测量杆I和本密度測量浮子一同放入待测液体中，磁致伸縮液位计自带的液位浮子漂浮在液面上，浮球5浸没于待测液体中，并位于液位浮子的下方，液位浮子与浮球5之间有ー个高度差H。由于液位浮子截面积大，液体密度变化时其浸没在液体中的高度的变化非常�。欢久芏葴y量浮子处于液面位置的是截面积很小的浮杆2，液体密度的变化会给浮球5带来较大的浮降位移。当液体密度变大时，浮球5带着浮杆2上�。叨炔頗减小；液体密度变小时，浮球5带着浮杆2下沉，高度差H増加。浮球5带动浮杆2上浮或下沉过程中，本三浮杆式密度測量浮子沿磁致伸縮液位计测量杆I的轴线方向上下移动。通过磁致伸縮液位计读出H值，即可利用后台计算机软件依据密度计算公式和密度修正公式得到当前液体的正确密度。与传统的密度仪ー样，本实用新型密度测量浮子也是只对某一特定密度范围内的液体进行测量(例如密度測量范围为O. 69 O. 79 g/cm3)，通过调节本密度測量浮子的重量，可以使得在密度測量范围的上限(如O. 79 g/cm3)时，浮球5尽可能靠近液面及高度差H尽可能�。欢诿芏葴y量范围的下限(如O. 69 g/cm3)时，浮球5尽可能远离液面及高度差H尽可能大，两种情况下的高度差H越大密度测量的精度就越高。浮杆2的长度是I. I米，其最大位移差可达到I米，因为磁致伸縮液位计中磁致伸缩传感器的位移分辨率可达到O. 1mm，所以对于O. I g/cm3的密度变化，可以得到10000个不同的读数，此时，密度仪的最小分辨率可以达到O. OOOOl g/cm3，而传统密度仪的精度为O. 0005g/cm3。当待测液体的液位发生变化时，根据密度測量原理可知本密度測量浮子和磁致伸縮液位计自带的液位浮子跟随液面一起变化，但液位浮子与浮球5之间的高度差H不发生变化，因此测量精度不受液位变化的影响。本实用新型密度測量浮子成本低廉、结构简单、測量范围大、測量精度高且精度不受液位变化的影响、可以同时测量罐内液体的液位、密度和·质量等优点。
权利要求1.ー种基于磁致伸縮液位计的三浮杆式密度測量浮子，其特征在于，包括环形的浮杆支架(3)，浮杆支架(3)的内孔中安装有浮球(5);浮球(5)内设置有筒形的安装套(12)，安装套(12)与浮球(5)之间形成腔室(13);安装套(12)的侧壁上安装有环形的磁环(10)，磁环(10)位于腔室(13)内，浮球(5)的一端设置有与腔室(13)相通的灌砂嘴(8)，浮杆支架(3)背离灌砂嘴(8)的端面上均布有三根浮杆(2)。
2.如权利要求I所述的三浮杆式密度測量浮子，其特征在于，所述的磁环(10)与安装套(12)同轴设置。
3.如权利要求I所述的三浮杆式密度測量浮子，其特征在于，所述浮杆(2)的轴线与浮杆支架(3)的轴线相平行，浮杆(2)的一端与浮杆支架(3)相连接，浮杆(2)的另一端为自由端。
4.如权利要求I或3所述的三浮杆式密度測量浮子，其特征在于，所述的浮杆(2)采用空心铝管制成。
5.如权利要求I或3所述的三浮杆式密度測量浮子，其特征在于，所述浮杆支架(3)采用轻质材料制成。
6.如权利要求5所述的三浮杆式密度測量浮子，其特征在干，所述的轻质材料为铝或招合金。
专利摘要本实用新型公开了一种基于磁致伸缩液位计的三浮杆式密度测量浮子，包括环形的浮杆支架，浮杆支架的内孔中安装有浮球；浮球内设置有筒形的安装套，安装套与浮球之间形成腔室；安装套的侧壁上安装有环形的磁环，磁环位于腔室内，浮球的一端设置有与腔室相通的灌砂嘴，浮球支架背离灌砂嘴的端面上均布有三根浮杆。本密度测量浮子与磁致伸缩液位计有机结合，利用磁致伸缩液位计的液位、界位测量功能，在测量液位的同时准确测量液体的密度；具有成本低廉、结构简单、测量范围大、测量精度高等优点。
文档编号G01F23/76GK202421013SQ201120500729
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者尚天敏, 徐海英, 林智梅, 梁西银, 陈学莲, 马小倩 申请人:西北师范大学
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