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专利名称：一种提高外测液位计安装效率的装置及其应用方法
技术领域：
本发明属于工业自动化仪表领域，涉及一种外测液位计的应用，尤其是一种提高 外测液位计测量头安装质量、效率和使用寿命的装置及其应用方法。
背景技术：
外测液位计测量头的安装质量、效率和使用寿命主要取决于测量头接收到的振动 信号是否足够强。影响测量头接收信号强弱的主要因素是一、安装测量头处的盛液容器 壁往往是曲面，例如球形罐、卧式罐和香肠形立式罐的底壁，圆柱形立式罐和塔形容器的侧 壁等都是曲面。但是测量头的工作端面是平面的。所以测量头安装在容器壁上后，测量头 与容器的实际接触面往往就只是测量头中心的一个点，接触面积非常小。穿过接触面的信 号就很微弱。虽然在测量头和容器壁之间加了耦合剂排除了空气，振动信号穿过这一耦合 面时的损耗仍然很大，使得测量头接收的振动信号被大大减弱了。二、若迅速大量的进液、 出液就会造成液体在容器内急速流动。这使得振动信号在液体中因为传播方向发生改变而 被丢失。若容器内的压力迅速大幅度变化，就会造成液体急速汽化、沸腾，汽体急速液化，使 液面波动很大，严重时甚至没有一个完整的液面。这造成了从液体表面反射的振动波信号 向各个方向散射，使得测量头接收到的信号非常微弱，有时甚至丢失了信号。为了解决这个 问题，通常在容器内安装一根导波管或防波管来稳定液面减小导波管内的液体流动和液面 波动，并防止信号散射。外测液位计测量导波管内的液位。但是在安装施工过程中，容器内 部安装了导波管，容器封闭后要在外表面涂漆，有时要加装保温层，这样就很难在从容器外 边找到导波管的准确安装位置。使得测量头难以精确地对准导波管下端口的中心安装，从 而严重减弱了测量头接收的信号。三、容器内底部时间长了会沉积较厚的沉积物，通常要三 年至五年才停产清理一次容器内部的沉积物。在清理前沉积层会大大减弱测量头接收到的 信号，使得无法正常测量液位。外测液位计测量头安装的上述三个问题严重地影响了外测 液位计的使用效果。这使得外测液位计需要有安装维护经验的专业技术人员在容器上反复 试验安装位置，经常维护。以致这些工作实际上成了技术服务人员的主要工作。这些问题 不但严重影响了外测液位计的长期稳定工作效果，而且大大增加了安装维护的难度和工作 量，阻碍了外测液位计的广泛推广普及。

发明内容
本发明的目的在于，提供一套对外测液位计测量头在其容器外壁安装面上傻瓜式 精确安装、高效耦合和在其内壁工作面上自动清洗的简单有效的安装方法和装置。本发明是这样实现的一种提高外测液位计安装效率的装置，包括设置在在容器 底壁外侧的安装平面、固定在安装平面的测量头安装座和垂直安装在容器底壁内侧的自清 洗装置；所述自清洗装置由导波管和设置在导波管底部的自洁座构成；所述自洁座由环形 部件和固定在环形部件下端的安装脚构成，相邻安装脚之间的缝隙构成导流口 ；所述安装 脚固定安装在容器底壁内侧与安装平面对应的位置。当液面上升和下降时液体就会经过导流口进入和流出导波管对导波管下端正对的容器底壁内侧表面进行冲刷，使沉积物不会堆积，起到了自清洁作用。所述安装平面的平整度小于0. 1mm、粗糙度大于1. 6 ；所述安装平面与水平面的夹 角小于测量头_3dB指向角的1/4。一种提高外测液位计安装效率的装置的应用方法，(1)在容器底壁外侧安装测量 头的位置设置安装平面；(2)在所述安装平面上固定测量头安装座；(3)通过所述测量头 安装座在安装平面上安装测量头，使测量头的测量端面与安装平面严密吻合；(4)在容器 底壁内侧与安装平面对应的位置安装自清洗装置，使自清洗装置垂直于容器底壁内侧；(5) 保持导波管中心线与测量头中心线同心。所述步骤(5)导波管中心线与测量头中心线的同轴度小于Φ0. 1mm。本发明的有益效果在于(1)设置安装平面，在安装平面上安装测量头，使液位计 测量头与容器底壁外侧严密吻合，提高了测量头与容器底壁间的振动信号传输效率，使接 收信号大幅度提高了 ； (2)通过测量头安装座立即可以准确地找到最佳安装位置，大大缩 短了安装时间提高了安装效率；(3)能够自动清洗测量头所对的容器底壁内侧，防止沉积 物堆积影响信号传递，提高了工作可靠性(4)使用导波管，防止进液时液面剧烈波动，液体 急速流动和振动波信号向各个方向散射造成接收信号减弱。从而提高了外测液位计测量头 安装的质量和效率，延长了外测液位计工作寿命


图1为本发明的测量头安装装置的示意图。其中1为液体；2为安装座；3为安装平面；4为导波管；5为环形部件；6为导流 口 ；7为测量头。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细描述参见图1，一、在容器底壁外侧安装测量头的位置，把凸形的容器底壁大于测量头 外径的表面加工成安装平面(3)用于安装测量头，例如加工成08Omm的安装平面。这样测量 头的整个端面就都很好的接触到了容器壁，大大地提高了振动信号穿过测量头与容器壁之 间耦合面的效率。为了保证测量头和容器底壁的耦合系数高，测量头安装平面(3)的表面 平整度应该小于0.1毫米，例如小于等于0.05毫米。表面粗糙度应该大于1.6。为了保证 测量头接收到的液面反射的振动信号的幅度足够大，测量头安装平面(3)与水平面的夹角 α应该尽可能的小。由于容器底壁中心处往往被管道占用无法安装测量头，所以夹角α往 往无法等于0°。但是测量头安装平面(3)与水平面的夹角α至少应该小于测量头的指向 角的1/4，例如小于3°才能使测量头接收到足够强的液面反射的振动信号。二、在容器内 底壁内测正对测量头安装面(3)处垂直安装防波管或称导波管(4)。测量头只测量导波管 (4)内的稳定的液面高度，既不受导波管外部液面的波动影响，也不受导波管外部液体流动 的影响，而且防止了信号散射。在容器底壁外侧正对导波管处安装测量头安装座(2)，用以 在涂敷防腐层和加包保温层后仍能明显地标识出测量头的安装位置和简易方便地保证测 量头的安装精度。测量头安装座(2)与导波管(4)及测量头安装面(3)应该同心，例如同心度小于00. 1毫米。导波管应该垂直于水平面安装，例如限定导波管上端距离铅垂线的距 离小于10毫米。三、导波管下端支撑在自洁座(5)上。自洁座的下端侧面开有导流口(6)。
每当液面下降时，导波管内的液体经导流口向外流出时就会向下冲洗导波管下端的容器底 壁内表面，自动进行清洗，防止液体中的沉积物堆积在振动信号进出测量头所要经过的容 器底壁内侧处。这样就可以延长停产打开容器清理沉积物的清罐周期。使得在长期的工作 中不必打开容器进行清理也不会因为沉积物过多而影响外测液位计的正常工作。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施方式
仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所 提交的权利要求书确定的专利保护范围。
权利要求
一种提高外测液位计安装效率的装置，其特征在于包括设置在在容器底壁外侧的安装平面、固定在安装平面的测量头安装座和垂直安装在容器底壁内侧的自清洗装置；所述自清洗装置由导波管和设置在导波管底部的自洁座构成；所述自洁座由环形部件和固定在环形部件下端的安装脚构成，相邻安装脚之间的缝隙构成导流口；所述安装脚固定安装在容器底壁内侧与安装平面对应的位置。
2.如权利要求1所述一种提高外测液位计安装效率的装置，其特征在于所述安装平 面的平整度小于0. 1mm、粗糙度大于1. 6 ；所述安装平面与水平面的夹角小于测量头的_3dB 指向角的1/4。
3.基于权利要求1或2所述装置的应用方法，其特征在于(1)在容器底壁外侧安装 测量头的位置设置安装平面；(2)在所述安装平面上固定测量头安装座；(3)通过所述测量 头安装座在安装平面上安装测量头，使测量头的测量端面与安装平面严密吻合中心互相对 准；(4)在容器底壁内侧与安装平面对应的位置安装自清洗装置，使自清洗装置垂直于容 器底壁内侧；(5)保持导波管中心线与测量头中心线同心。
4.如权利要求3所述的应用方法，其特征在于所述步骤(5)导波管中心线与测量头 中心线的同轴度小于Φ0. 1mm。
全文摘要
本发明公开了一种提高外测液位计安装效率的装置及其应用方法(1)在容器底壁外侧安装测量头处设置安装平面；(2)在所述安装平面上固定测量头安装座；(3)在所述测量头安装座在安装平面上安装测量头，使测量头的测量端面与安装平面严密吻合；(4)在所述安装平面对应的容器底壁内侧的位置安装自清洗装置，使自清洗装置垂直于该位置的容器底壁内侧；(5)安装了导波管，保持导波管中心线与测量头中心线同心。本发明的优点在于(1)提高了测量头与容器底壁间的振动信号传输效率；(2)缩短了安装时间提高了安装效率；(3)能够自动清洗测量头所对的容器底壁内侧，防止沉积物堆积影响信号传递；(4)使用导波管，防止进液时液面剧烈波动。
文档编号G01F23/296GK101813506SQ201010154540
公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者王定华 申请人:西安定华电子有限公司