磁指針液位變送器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油田井罐用液位計(jì)，特別是涉及到一種磁指針液位變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在用的油田單井罐液位測量裝置多采用側(cè)裝式指針浮球液位計(jì)，這種液位計(jì)的指針與端部固定浮球的擺臂同軸等角度轉(zhuǎn)動(dòng)，指向始終與擺臂平行且同向，指針隨浮球上下浮動(dòng)而變化角度，在表盤指示液位位置，為單一機(jī)械儀表，主要用于油田單拉井生產(chǎn)中現(xiàn)場人員實(shí)時(shí)觀察單井罐的液位變化，這種檢測方式不具備參數(shù)遠(yuǎn)傳功能，給油田單井罐的遠(yuǎn)程管理帶來不便。另一種油田常用液位計(jì)為頂裝式磁浮球液位變送器，當(dāng)容器的液位變化時(shí)，磁性浮球沿豎直滑軌上下移動(dòng)，滑軌內(nèi)干簧受磁性吸合，將液面位置轉(zhuǎn)化為電信號，通過顯示儀表指示液位位置，這種液位變送器將電、磁元件部分置于罐內(nèi)，給油氣生產(chǎn)帶來安全隱患，通常用于粘度、防爆等級較低的水位等的測量，且頂裝式不便于現(xiàn)場人員觀察液位變化。為此我們發(fā)明了一種新的磁指針液位變送器，解決了以上技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種具有信號轉(zhuǎn)換和遠(yuǎn)傳功能、安全防爆、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新型單井罐專用液位變送器。
[0004]本實(shí)用新型的目的可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):磁指針液位變送器，該磁指針液位變送器包括浮球、指針、表盤、HALL磁敏半環(huán)、圓形磁鐵和T型擺桿，該浮球固定于該T型擺桿的下端，該T型擺桿轉(zhuǎn)軸一段伸出儲(chǔ)液罐壁，罐壁外側(cè)固定該表盤和該HALL磁敏半環(huán)，伸出該表盤的該T型擺桿的轉(zhuǎn)軸端部固定該指針，指向與該T型擺桿的豎桿同向，該指針內(nèi)側(cè)吸附該圓形磁鐵。
[0005]本實(shí)用新型的目的還可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
[0006]該磁指針液位變送器還包括油封及軸承座組件，該T型擺桿轉(zhuǎn)軸兩肩通過該油封及軸承座組件固定于儲(chǔ)液罐內(nèi)。
[0007]該表盤和該HALL磁敏半環(huán)的半圓圓心均與該T型擺桿轉(zhuǎn)軸軸心重合對正。
[0008]該圓形磁鐵面向該表盤側(cè)圓心與該HALL磁敏半環(huán)內(nèi)、外徑中心軌跡線正對安放，間隙距離不超過15mm。
[0009]該HALL磁敏半環(huán)內(nèi)、外徑中心軌跡上均布21個(gè)霍爾元件用以感應(yīng)磁場變化。
[0010]該磁指針液位變送器還包括位于地面的數(shù)據(jù)處理單元，該HALL磁敏半環(huán)的接線端子連接于該數(shù)據(jù)處理單元。
[0011]本實(shí)用新型中的磁指針液位變送器，主要應(yīng)用于油田單井罐液位的測量和變送傳輸，也可應(yīng)用于徑高比大于I的立式儲(chǔ)液罐、臥式儲(chǔ)液罐液位檢測及已配備機(jī)械指針表盤的其它儲(chǔ)罐物位測量和改造。該磁指針液位變送器將物位信息進(jìn)行電位轉(zhuǎn)換，最終變換成4?20mA或RS485輸出，實(shí)現(xiàn)了參數(shù)遠(yuǎn)傳。磁、電感應(yīng)元件安裝在儲(chǔ)罐外部的機(jī)械表盤部位，封裝在環(huán)氧樹脂內(nèi)，避免了原油儲(chǔ)罐內(nèi)電氣打火造成爆燃事故，同時(shí)避免了罐液高溫狀態(tài)下磁敏元件失靈。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的磁指針液位變送器的一具體實(shí)施例的主視圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的磁指針液位變送器的一具體實(shí)施例的左視圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型磁指針液位變送器HALL磁敏半環(huán)的主視圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型磁指針液位變送器HALL磁敏半環(huán)的俯視圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型磁指針液位變送器安裝時(shí)的主視圖；
[0017]圖6為本實(shí)用新型磁指針液位變送器安裝時(shí)的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合附圖所示，作詳細(xì)說明如下。
[0019]如圖1和圖2所示，圖1為本實(shí)用新型的磁指針液位變送器的主視圖，圖2為本實(shí)用新型的磁指針液位變送器的左視圖。該磁指針液位變送器包括浮球1、數(shù)據(jù)處理單元2、指針3、表盤4、HALL磁敏半環(huán)5、油封及軸承座組件6、圓形磁鐵7、T型擺桿8 ;浮球I固定于T型擺桿8下端，T型擺桿8轉(zhuǎn)軸兩肩通過油封及軸承座組件6固定于儲(chǔ)液罐9內(nèi)，T型擺桿8轉(zhuǎn)軸一段伸出儲(chǔ)液罐9罐壁，罐壁外側(cè)固定表盤4與HALL磁敏半環(huán)5，且兩元件半圓圓心均與T型擺桿8轉(zhuǎn)軸軸心重合對正，HALL磁敏半環(huán)5接線端子連接數(shù)據(jù)處理單元2，伸出表盤4的T型擺桿8轉(zhuǎn)軸端部固定指針3，指向與T型擺桿8豎桿同向，指針3內(nèi)側(cè)吸附圓形磁鐵7，圓形磁鐵7面向表盤側(cè)圓心與HALL磁敏半環(huán)5內(nèi)、外徑中心軌跡線正對安放，間隙距離不超過15_，共同構(gòu)成磁指針液位變送器。
[0020]液位測量時(shí)，浮球I隨液面變化上下浮動(dòng)，指針3跟隨浮球做擺動(dòng)，指向表盤4的刻度即為儲(chǔ)液罐9內(nèi)液面位置，當(dāng)液面達(dá)到某一位置時(shí)，指針3指向該位置對應(yīng)的刻度，吸附于指針3內(nèi)側(cè)的圓形磁鐵7位于HALL磁敏半環(huán)5內(nèi)、外徑中心軌跡一點(diǎn)的正上方，這一點(diǎn)處或附近霍爾元件產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢變化，通過數(shù)據(jù)處理單元2中多路開關(guān)采集到單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)過對采樣值的比較，找到電壓值最大的霍爾元件Hmax，初步判定指針3的大概位置，然后比較該元件前一個(gè)霍爾元件Hmax-1，后一個(gè)霍爾元件Hmax+1和該霍爾元件Hmax的采樣值，根據(jù)這三個(gè)值的相對大小確定指針3確切位置，最終在數(shù)據(jù)處理單元2中進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，以4?20mA或RS485信號輸出實(shí)現(xiàn)參數(shù)遠(yuǎn)傳。
[0021]如圖3和圖4所示，為HALL磁敏半環(huán)結(jié)構(gòu)，為磁指針液位變送器的一個(gè)部件。圖5和圖6為安裝示意圖的主視圖和左視圖，主視圖為對稱罐體的半側(cè)，圖6中9為儲(chǔ)液罐，罐中點(diǎn)劃線為罐中液面。
[0022]本實(shí)用新型中的磁指針液位變送器，新增了 HALL磁敏半環(huán)，HALL磁敏半環(huán)內(nèi)、夕卜徑中心軌跡上均布21個(gè)霍爾元件用以感應(yīng)磁場變化；指針背面增加圓形磁鐵，可沿HALL磁敏半環(huán)軌跡運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生磁場位置變化；地面增加數(shù)據(jù)處理單元包括電源管理模塊、MCU測量與下載調(diào)試模塊、D/A輸出模塊、RS485通訊及Zigbee通訊模塊，為傳感器供電，并進(jìn)行電位比較、磁鐵位變與電動(dòng)勢的線性插補(bǔ)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和遠(yuǎn)傳。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.磁指針液位變送器，其特征在于，該磁指針液位變送器包括浮球、指針、表盤、HALL磁敏半環(huán)、圓形磁鐵和T型擺桿，該浮球固定于該T型擺桿的下端，該T型擺桿轉(zhuǎn)軸一段伸出儲(chǔ)液罐壁，罐壁外側(cè)固定該表盤和該HALL磁敏半環(huán)，伸出該表盤的該T型擺桿的轉(zhuǎn)軸端部固定該指針，指向與該T型擺桿的豎桿同向，該指針內(nèi)側(cè)吸附該圓形磁鐵。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁指針液位變送器，其特征在于，該磁指針液位變送器還包括油封及軸承座組件，該T型擺桿轉(zhuǎn)軸兩肩通過該油封及軸承座組件固定于儲(chǔ)液罐內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁指針液位變送器，其特征在于，該表盤和該HALL磁敏半環(huán)的半圓圓心均與該T型擺桿轉(zhuǎn)軸軸心重合對正。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁指針液位變送器，其特征在于，該圓形磁鐵面向該表盤側(cè)圓心與該HALL磁敏半環(huán)內(nèi)、外徑中心軌跡線正對安放，間隙距離不超過15mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁指針液位變送器，其特征在于，該HALL磁敏半環(huán)內(nèi)、外徑中心軌跡上均布21個(gè)霍爾元件用以感應(yīng)磁場變化。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁指針液位變送器，其特征在于，該磁指針液位變送器還包括位于地面的數(shù)據(jù)處理單元，該HALL磁敏半環(huán)的接線端子連接于該數(shù)據(jù)處理單元。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種磁指針液位變送器，該磁指針液位變送器包括浮球、指針、表盤、HALL磁敏半環(huán)、圓形磁鐵和T型擺桿，該浮球固定于該T型擺桿的下端，該T型擺桿轉(zhuǎn)軸一段伸出儲(chǔ)液罐壁，罐壁外側(cè)固定該表盤和該HALL磁敏半環(huán)，伸出該表盤的該T型擺桿的轉(zhuǎn)軸端部固定該指針，指向與該T型擺桿的豎桿同向，該指針內(nèi)側(cè)吸附該圓形磁鐵。該磁指針液位變送器具有信號轉(zhuǎn)換和遠(yuǎn)傳功能、安全防爆、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，避免了原油儲(chǔ)罐內(nèi)電氣打火造成爆燃事故，同時(shí)避免了罐液高溫狀態(tài)下磁敏元件失靈。
【IPC分類】G01F23/38
【公開號】CN204944622
【申請?zhí)枴緾N201520615179
【發(fā)明人】譚光興, 許德超, 邵明良, 王磊, 丁波, 欒仕杰, 劉志萍, 王立華, 王偉麗, 章淑萍
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司現(xiàn)河采油廠
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月14日