界位計(jì)和界位測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種界位計(jì)和界位測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油化工技術(shù)領(lǐng)域，密度不同的液體混合在一起會(huì)產(chǎn)生分層現(xiàn)象，密度小的液體介質(zhì)位于上層，密度大的液體介質(zhì)位于下層。若想準(zhǔn)確地將混合液體中的介質(zhì)與介質(zhì)分離，那么首先需要測(cè)量出液態(tài)介質(zhì)在分層處的界位，界位是指兩種不同液態(tài)介質(zhì)相界面的高度(位置)。
[0003]目前，現(xiàn)有使用最多的方法是利用雷達(dá)界位計(jì)對(duì)界位進(jìn)行測(cè)量，依據(jù)為雷達(dá)時(shí)域反射原理。具體的，將天線穿插在混合液體中，控制雷達(dá)探頭發(fā)射電磁波，該電磁波在天線中向前傳輸，當(dāng)其遇到界位時(shí)，因液體介質(zhì)介電常數(shù)的突變，電磁波被反射回來(lái)，計(jì)算出電磁波在單一液體介質(zhì)中來(lái)回的傳輸時(shí)間，根據(jù)該傳輸時(shí)間以及電磁波在該液體介質(zhì)中的波速，便可計(jì)算出界位所在的位置。
[0004]然而，由于天線上易吸附固體雜質(zhì)(例如，結(jié)蠟)，若電磁波在天線中傳輸時(shí)遇到固體雜質(zhì)，則會(huì)產(chǎn)生反射現(xiàn)象，得到虛假的傳輸時(shí)間，進(jìn)而得到虛假的界位，致使測(cè)量得到的界位不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種界位計(jì)和界位測(cè)量方法，以解決現(xiàn)有雷達(dá)界位計(jì)測(cè)量混合液體的界位時(shí)產(chǎn)生的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明提供的一種界位計(jì)，用于測(cè)量混合液體的界位，所述界位計(jì)，包括:導(dǎo)管、超聲波收發(fā)器和浮子；
[0007]所述超聲波收發(fā)器固定設(shè)置在所述導(dǎo)管內(nèi)，所述浮子位于所述導(dǎo)管內(nèi)，所述浮子的密度介于待測(cè)量混合液體中相鄰的兩層介質(zhì)的密度之間，所述浮子靠近所述超聲波收發(fā)器的一側(cè)具有超聲波反射面，所述超聲波收發(fā)器的收發(fā)端朝向所述浮子；
[0008]所述導(dǎo)管，包括:穩(wěn)流段和旋流段；
[0009]所述導(dǎo)管的側(cè)壁上設(shè)置有通孔，所述通孔，包括:穩(wěn)流通孔和造旋通孔；所述穩(wěn)流通孔位于所述穩(wěn)流段，所述造旋通孔位于所述旋流段；
[0010]所述穩(wěn)流通孔，用于降低所述待測(cè)量混合液體在所述穩(wěn)流段的波動(dòng)，所述造旋通孔，用于使所述待測(cè)量混合液體在所述旋流段產(chǎn)生旋流；
[0011]所述超聲波收發(fā)器固定設(shè)置在所述穩(wěn)流段；
[0012]所述浮子的側(cè)邊設(shè)置有葉片，所述葉片，用于根據(jù)所述旋流段產(chǎn)生的旋流帶動(dòng)所述浮子旋轉(zhuǎn)。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述造旋通孔為條狀，所述造旋通孔的長(zhǎng)度方向與所述導(dǎo)管的長(zhǎng)度方向一致，所述造旋通孔，包括:至少一個(gè)造旋入口通孔和至少一個(gè)造旋出口通孔；
[0014]每個(gè)所述造旋入口通孔處均設(shè)置有與所述造旋入口通孔呈銳角的導(dǎo)板，每個(gè)所述導(dǎo)板從每個(gè)所述造旋入口通孔處向所述導(dǎo)管之外的方向延伸，每個(gè)所述導(dǎo)板在所述導(dǎo)管圓周上的延伸方向一致；
[0015]每個(gè)所述造旋出口通孔處均設(shè)置有彈性壓板，每個(gè)所述彈性壓板的一端固定設(shè)置在每個(gè)所述造旋出口通孔的一端，每個(gè)所述彈性壓板的另一端沿所述導(dǎo)管圓周方向延伸至每個(gè)所述造旋出口通孔之外；所述彈性壓板，用于覆蓋所述造旋出口通孔。
[0016]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述葉片的數(shù)量為至少三個(gè)，每個(gè)所述葉片均勻分布在所述浮子的側(cè)邊。
[0017]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述浮子上均勻設(shè)置有連通浮子頂面與浮子底面的浮孔；
[0018]所述浮孔，用于減小所述浮子在所述待測(cè)量混合液體中的波動(dòng)。
[0019]在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，所述浮子，還包括:配重塊；
[0020]所述配重塊，用于控制所述浮子的密度。
[0021]在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，所述界位計(jì)，還包括:阻擋部；
[0022]所述阻擋部固定設(shè)置在所述導(dǎo)管的內(nèi)壁上，所述阻擋部位于所述超聲波收發(fā)器與所述浮子之間。
[0023]在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，所述界位計(jì)，還包括:電路模塊；
[0024]所述電路模塊固定設(shè)置在所述導(dǎo)管的頂端，所述電路模塊與所述超聲波收發(fā)器連接;
[0025]所述電路模塊，用于控制所述超聲波收發(fā)器發(fā)射超聲波，用于根據(jù)所述超聲波的傳輸時(shí)間計(jì)算所述待測(cè)量混合液體的界位，還用于將所述界位與所述超聲波收發(fā)器之間的距離傳送出去。
[0026]在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，所述界位計(jì)，還包括:測(cè)溫模塊；
[0027]所述測(cè)溫模塊固定設(shè)置在所述導(dǎo)管內(nèi)，所述測(cè)溫模塊，用于檢測(cè)所述待測(cè)量混合液體的溫度；
[0028]所述電路模塊，還用于根據(jù)所述溫度對(duì)所述待測(cè)量混合液體進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
[0029]在本發(fā)明的再一實(shí)施例中，所述導(dǎo)管的底端還設(shè)置有導(dǎo)管孔，所述導(dǎo)管孔的孔徑小于所述浮子的外徑。
[0030]本發(fā)明還提供一種界位測(cè)量方法，利用本發(fā)明提供的界位計(jì)對(duì)待測(cè)量混合液體的界位進(jìn)行測(cè)量，所述方法，包括:
[0031]將所述界位計(jì)豎直放置在所述待測(cè)量混合液體中；其中，所述超聲波收發(fā)器固定設(shè)置在所述導(dǎo)管內(nèi)所述待測(cè)量混合液體相鄰兩層介質(zhì)的上層介質(zhì)中，所述浮子漂浮在所述待測(cè)量混合液體相鄰的兩層介質(zhì)之間的界位處；
[0032]控制所述超聲波收發(fā)器向所述浮子的方向發(fā)射超聲波以及接收所述浮子返回的所述超聲波；
[0033]計(jì)算所述超聲波收發(fā)器從發(fā)射所述超聲波到接收所述超聲波所用的時(shí)間；
[0034]根據(jù)所述時(shí)間和所述超聲波在所述上層介質(zhì)中的傳播速度，計(jì)算所述界位與所述超聲波收發(fā)器之間的距離。
[0035]本發(fā)明提供的界位計(jì)和界位測(cè)量方法，通過(guò)設(shè)置包括導(dǎo)管、超聲波收發(fā)器和浮子的界位計(jì)，并使超聲波收發(fā)器固定設(shè)置在導(dǎo)管內(nèi)，浮子位于導(dǎo)管內(nèi)，且浮子的密度介于待測(cè)量混合液體相鄰的兩層介質(zhì)的密度之間，因此，利用處于界位處的浮子來(lái)返回超聲波收發(fā)器所發(fā)射的超聲波，返回的能量更強(qiáng)，能夠準(zhǔn)確地反映出界位的位置，且超聲波的波長(zhǎng)相對(duì)較長(zhǎng)，更易繞過(guò)干擾物，不易受混合液體中的雜質(zhì)干擾，因此，不會(huì)產(chǎn)生虛假界位，提高了界位測(cè)量的準(zhǔn)確度與可靠度，解決了現(xiàn)有雷達(dá)界位計(jì)測(cè)量界位時(shí)產(chǎn)生的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0036]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0037]圖1為本發(fā)明界位計(jì)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2為圖1的界位計(jì)中導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3為圖1的界位計(jì)中導(dǎo)管的截面示意圖；
[0040]圖4為圖1的界位計(jì)中浮子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖5為本發(fā)明界位計(jì)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖6為本發(fā)明界位測(cè)量方法實(shí)施例的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]為使本發(fā)明實(shí)施例的目