本发明涉及浮子流量计领域,具体涉及一种在线磁性浮子流量计及自动计量方法。
背景技术:
目前浮子流量计广泛应用于电力、化工、医药、材料等重要领域,但对于流量计的读数基本依靠人工读数,容易造成人为的计量误差,且人工读取的数据无法直接应用于设备控制系统,限制了工业自动化程度并影响了设备工作效率。
近几年出现了较多的方法,电阻式和电容式方法测量,会增加转子重量,使测量精度受到影响,并且由于电阻式和电容式装置本身带有电,使得测量存在安全隐患。基于机器视觉的可自动计量方法,测量装置结构复杂,不易作为元件应用于工业智能化设备,应用无线wifi传输和读取数据方式不适用于如火力发电厂无网络信号的工业现场。视觉传感器在测量现场长时间使用,易受环境影响,容易成像模糊,会导致无法完整拍摄浮子流量计。非接触式计量方法,如小波式测量,成本过高,不适合推广使用。
为解决工业现场流量计的自动化计量,实现快速有效的计量,一种稳定、可靠、安全的可在线自动测量的流量计成为智能化工业现场新的需求。
技术实现要素:
结合当前智能化工业现场新的需求,本发明的目的在于提供一种在线磁性浮子流量计及自动计量方法,利用磁性浮子技术实现流量实时监测,测量数据精度高,可靠性强,且简便、快捷,安全,测量系统具有良好的环境适应能力,同时成本低。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种在线磁性浮子流量计,包括玻璃流量计1,玻璃流量计1内部流体管内设置有磁性浮子2,玻璃流量计1表面外测固定有与流体管平行的磁性指示器3,磁性指示器3内从顶部到底部设有一排磁性翻柱4,每个磁性翻柱4分为两半分别采用不同的材料,一半采用与玻璃流量计1内磁性浮子2相反的磁性材料,另一半采用内部嵌入微型等值电阻5的非磁性材料,在磁性指示器内靠外侧从顶部到底部设有导线6,初始状态时,磁性翻柱4嵌入微型等值电阻5的非磁性材料的一半临近磁性浮子2,未接入导线6;;所述磁性浮子2直接浮于流体上,磁性指示器3内的磁性翻柱4能够与磁性浮子磁性耦合;由于耦合作用,当流体管中被测流体流量升降时,流体管内的磁性浮子2也随之升降,当磁性浮子2上升时,磁性浮子2通过磁性耦合驱动磁性指示器3内部的磁性翻柱4从下至上翻转180°,使得磁性翻柱4嵌入微型等值电阻5的非磁性材料的一半远离磁性浮子2,进而使得翻转的磁性翻柱4内微型等值电阻5并联接入导线6中,微型等值电阻5和导线6连接磁性指示器3顶部的电阻传感器7构成回路;磁性浮子2高度越高,并联接入的微型等值电阻5越多,总电阻越小,电流越大,通过电阻传感器7转换为电流作为输出信号,进而通过输出电流大小换算为磁性浮子2的高度即流体管内液位高度。
输出电流大小换算为磁性浮子2的高度即流体管内液位高度的换算公式如下:
优选地,所述电阻传感器7输出的电流大小为4-20ma,测量精度高。
优选地,所述磁性翻柱4为圆形,便于翻转。
与现有技术相比较,本发明具有以下优点:
1、运用磁性耦合作用,将带电部分与玻璃流量计隔离,提高了装置的安全性。
2、通过电阻传感器计算接入电路中阻值大小,使得读数准确、可靠。
3、本发明在线磁性浮子流量计结构简单,成本低,易维护,适合各种工业现场使用。
附图说明
图1为本发明一种在线磁性浮子流量计示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的工作原理作更详细说明。
如图1所示,本发明一种在线磁性浮子流量计,包括玻璃流量计1,玻璃流量计1内部流体管内设置有磁性浮子2,玻璃流量计1表面外测固定有与流体管平行的磁性指示器3,磁性指示器3内从顶部到底部设有一排磁性翻柱4,每个磁性翻柱4分为两半分别采用不同的材料,一半采用与玻璃流量计1内磁性浮子2相反的磁性材料,另一半采用内部嵌入微型等值电阻5的非磁性材料,在磁性指示器内靠外侧从顶部到底部设有导线6,初始状态时,磁性翻柱4嵌入微型等值电阻5的非磁性材料的一半临近磁性浮子2,未接入导线6;;所述磁性浮子2直接浮于流体上,磁性指示器3内的磁性翻柱4能够与磁性浮子磁性耦合;由于耦合作用,当流体管中被测流体流量升降时,流体管内的磁性浮子2也随之升降,当磁性浮子2上升时,磁性浮子2通过磁性耦合驱动磁性指示器3内部的磁性翻柱4从下至上翻转180°,使得磁性翻柱4嵌入微型等值电阻5的非磁性材料的一半远离磁性浮子2,进而使得翻转的磁性翻柱4内微型等值电阻5并联接入导线6中,微型等值电阻5和导线6连接磁性指示器3顶部的电阻传感器7构成回路;磁性浮子2高度越高,并联接入的微型等值电阻5越多,总电阻越小,电流越大,通过电阻传感器7转换为4-20ma电流作为输出信号,进而通过输出电流大小换算为磁性浮子2的高度即流体管内液位高度。
如图1所示,磁性浮子2将高度信息通过磁性耦合作用传递至磁性指示器3内,驱动所在高度以下的所有磁性翻柱4将带磁性的一半转向左边的玻璃流量计1,而每个磁性翻柱的另一半的微型等值电阻5将并联接入导线6中,此时电阻传感器7连接的阻值发生变化,输出的电流信号也随之变化。
1.一种在线磁性浮子流量计,包括玻璃流量计(1),其特征在于:玻璃流量计(1)内部流体管内设置有磁性浮子(2),玻璃流量计(1)表面外测固定有与流体管平行的磁性指示器(3),磁性指示器(3)内从顶部到底部设有一排磁性翻柱(4),每个磁性翻柱(4)分为两半分别采用不同的材料,一半采用与玻璃流量计(1)内磁性浮子(2)相反的磁性材料,另一半采用内部嵌入微型等值电阻(5)的非磁性材料,在磁性指示器内靠外侧从顶部到底部设有导线(6),初始状态时,磁性翻柱(4)嵌入微型等值电阻(5)的非磁性材料的一半临近磁性浮子(2),未接入导线(6);所述磁性浮子(2)直接浮于流体上,磁性指示器(3)内的磁性翻柱(4)能够与磁性浮子磁性耦合;由于耦合作用,当流体管中被测流体流量升降时,流体管内的磁性浮子(2)也随之升降,当磁性浮子(2)上升时,磁性浮子(2通过磁性耦合驱动磁性指示器(3内部的磁性翻柱(4)从下至上翻转180°,使得磁性翻柱(4)嵌入微型等值电阻(5)的非磁性材料的一半远离磁性浮子(2),进而使得翻转的磁性翻柱(4)内微型等值电阻(5)联接入导线(6)中,微型等值电阻(5)和导线(6)连接磁性指示器(3)顶部的电阻传感器(7)构成回路;磁性浮子(2)高度越高,并联接入的微型等值电阻(5)越多,总电阻越小,电流越大,通过电阻传感器(7)转换为电流作为输出信号,进而通过输出电流大小换算为磁性浮子(2)的高度即流体管内液位高度。
2.根据权利要求1所述的一种在线磁性浮子流量计,其特征在于:输出电流大小换算为磁性浮子(2)的高度即流体管内液位高度的换算公式如下:
3.根据权利要求1所述的一种在线磁性浮子流量计,其特征在于:所述电阻传感器(7)输出的电流大小为4-20ma。
4.根据权利要求1所述的一种在线磁性浮子流量计,其特征在于:所述磁性翻柱(4)为圆形,便于翻转。
技术总结