雙管式高精度吹氣式液位計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種吹氣式液位計(jì)，尤其涉及一種用于核電站放射性廢液高精度 測(cè)量的吹氣式液位計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 核電站中廢液處理系統(tǒng)（專門用于貯存、監(jiān)測(cè)和處理核電站中放射性廢液的系 統(tǒng)，放射性廢液為：工藝排水、化學(xué)排水、地面排水），需要對(duì)廢液的液位進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確性 監(jiān)測(cè)。
[0003] 因本系統(tǒng)廢液含有放射性，故測(cè)量?jī)x表多采用非接觸式原理，以減少運(yùn)行人員在 工作中的受輻照劑量，目前核電站中首選吹氣法測(cè)量廢液處理系統(tǒng)液位，而吹氣法測(cè)量過 程中使用的設(shè)備為吹氣式液位計(jì)，現(xiàn)有的吹氣式液位計(jì)如圖1所示，伸入容器內(nèi)的管a與管 b分別與吹氣設(shè)備c連通而作為吹氣管，同時(shí)還需分別與差壓變送器d連通而作為測(cè)量管， 這種結(jié)構(gòu)的液位計(jì)存在比較明顯的缺陷，具體如下：
[0004] 1、由于用于貯存、處理、暫存廢液的貯槽具有較高的放射性，必須布置在專門房間 內(nèi)，并采用屏蔽墻隔離，而差壓變送器d必須布置在屏蔽墻以外的其他低放射性房間內(nèi)，這 就導(dǎo)致從差壓變送器d到貯槽之間的吹氣管線過長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)大部分吹氣管長(zhǎng)度超過10m。 根據(jù)達(dá)西-威斯巴赫公式，吹氣的管阻損失如下：
[0005] ΔΡ= Alpv2/2d (1)
[0006] 其中λ為吹氣沿程摩擦阻力系數(shù)，1為管長(zhǎng)，ρ為氣體密度，d為管徑，V為橫斷 面平均流速，并且，
[0007] V = Q/A = 4Q/ π d2 (2)
[0008] 其中Q為體積流量，A為橫斷面面積。
[0009] 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：
[0010] PV = nRT (3)
[0011] 設(shè)吹氣源為常溫常壓氣體，流量為Q〇,線速度為％，壓力為P。，密度為P。，溫度恒 定，當(dāng)被測(cè)壓力為，由以上公式⑴⑵⑶，可得壓力損失為：
[0012] AP = (P0IPl)X (UIp0Qi] / n2d') (4)
[0013] 由于吹氣氣體從壓力Ptl變化到壓力P i，體積流量Q變化為P1AV故相對(duì)于設(shè)吹氣 源與被測(cè)壓力都為常壓的理想模型，被測(cè)壓力為PJt，管阻損失變?yōu)镻。/^倍。由此產(chǎn)生的 相對(duì)誤差為：
[0014] Δ = ΔΡ/ X100% = (/>,/ /^2) x (8/1//7,,?; / 5) χ 100% ( 5 )
[0015] 測(cè)量壓力為常壓時(shí)，Δ = ΔΡ/ 6 χ 100% = (I /卩）x (8/1/凡仏/ ?)χ 100%，根據(jù)公式 (5)被測(cè)壓力為，將Qtl縮小P VPq倍，可以保證相對(duì)誤差與被測(cè)壓力與常壓相當(dāng)。
[0016] 由以上分析可知，吹氣源壓力越高、流量越大，吹氣管線越長(zhǎng)，管徑越小，誤差越 大，因此現(xiàn)有的液位計(jì)在測(cè)量管線沿程因摩擦阻損失產(chǎn)生的壓降較大，給測(cè)量帶來難以避 免的誤差。
[0017] 2、吹氣管線過長(zhǎng)后，當(dāng)液位發(fā)生變化后，差壓變送器d很難實(shí)時(shí)反應(yīng)液位變化狀 況，滯后性較大，對(duì)一般液位測(cè)量，吹氣速度通常0. 2~0. 4m/s，以0. 4m/s計(jì)算，吹氣管線按 IOm計(jì)算，滯后時(shí)間為25s。
[0018] 因此，有必要提供一種精度高、響應(yīng)實(shí)時(shí)性的液位計(jì)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0019] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種精度高、響應(yīng)實(shí)時(shí)性的液位計(jì)。
[0020] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種雙管式高精度吹氣式液位計(jì)，包括第 一恒流量閥、差壓變送器、第一吹氣管及第一測(cè)量管，所述第一恒流量閥的輸入端與氣源連 接，氣源對(duì)所述第一恒流量閥供氣，所述第一恒流量閥的輸出端與所述第一吹氣管的一端 連通，所述第一吹氣管的另一端為第一吹氣口，所述第一測(cè)量管的一端與所述差壓變送器 的正壓側(cè)或負(fù)壓側(cè)連通，所述第一測(cè)量管的另一端連通于所述第一吹氣管靠近所述第一吹 氣口的位置。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實(shí)用新型同時(shí)設(shè)置了所述第一吹氣管及所述第一測(cè)量 管，其中所述第一吹氣管與所述第一恒流量閥連通而可以對(duì)待測(cè)容器內(nèi)吹氣，所述第一測(cè) 量管與所述差壓變送器而可以將所述第一吹氣口處的壓力值傳遞給所述差壓變送器，兩者 各用一個(gè)管道，不同于現(xiàn)有技術(shù)中的共用狀態(tài)，所述第一測(cè)量管內(nèi)無空氣流動(dòng)，即沒有壓力 損失，通過空氣靜壓力的方式將所述液位高度反映到所述差壓變送器，能夠顯著提高測(cè)量 精度；且所述第一測(cè)量管內(nèi)傳遞速度為音速，遠(yuǎn)大于原先吹氣管內(nèi)空氣流動(dòng)速度，響應(yīng)速度 更快。同時(shí)，本液位計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，可操作性強(qiáng)。
[0022] 較佳地，所述第一恒流量閥與氣源之間還設(shè)置有過濾減壓裝置。
[0023] 具體地，所述過濾減壓裝置與所述第一恒流量閥之間還設(shè)置有貯罐，所述貯罐的 進(jìn)氣口與所述過濾減壓裝置連通，所述貯罐的出氣口與所述第一恒流量閥的輸入端連通。 設(shè)置所述貯罐能夠使氣源供氣穩(wěn)定，同時(shí)能夠防止待測(cè)容器內(nèi)的廢液倒灌，具有隔離功能。
[0024] 較佳地，所述第一恒流量閥的輸出端設(shè)置有第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)。設(shè)置所述第一轉(zhuǎn)子 流量計(jì)的目的是便于直觀顯示當(dāng)前狀態(tài)下的供氣量。
[0025] 較佳地，所述第一吹氣管與所述第一測(cè)量管并排且平行設(shè)置。
[0026] 較佳地，所述第一測(cè)量管的一端與所述差壓變送器的正壓側(cè)連通，所述雙管式高 精度吹氣式液位計(jì)還包括第二恒流量閥、第二吹氣管及第二測(cè)量管，所述第二恒流量閥的 輸入端與氣源連接，氣源對(duì)所述第二恒流量閥供氣，所述第二恒流量閥的輸出端與所述第 二吹氣管的一端連通，所述第二吹氣管的另一端為第二吹氣口，所述第二測(cè)量管的一端與 所述差壓變送器的負(fù)壓側(cè)連通，所述第二測(cè)量管的另一端連通于所述第二吹氣管靠近所述 第二吹氣口的位置。對(duì)于密封的待測(cè)容器，其內(nèi)部的液面之上具有不同于大氣壓的內(nèi)壓，因 此設(shè)置所述第二吹氣管及第二測(cè)量管可以得到該內(nèi)壓，便于所述差壓變送器計(jì)算壓差。
[0027] 具體地，所述第一恒流量閥及第二恒流量閥與氣源之間還設(shè)置有過濾減壓裝置。
[0028] 更具體地，所述過濾減壓裝置與所述第一恒流量閥、第二恒流量閥之間還設(shè)置有 貯罐，所述貯罐的進(jìn)氣口與所述過濾減壓裝置連通，所述貯罐的出氣口分別與所述第一恒 流量閥的及第二恒流量閥的輸入端連通。
[0029] 具體地，所述第一恒流量閥的輸出端設(shè)置有第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)，所述第二恒流量閥 的輸出端設(shè)置有第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
[0030] 具體地，所述第一吹氣管與所述第一測(cè)量管并排且平行設(shè)置，所述第二吹氣管與 所述第二測(cè)量管并排且平行設(shè)置。
【附圖說明】
[0031] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中液位計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖2是本實(shí)用新型雙管式高精度吹氣式液位計(jì)第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖3是本實(shí)用新型雙管式高精度吹氣式液位計(jì)第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合給出的說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例作出描述。
[0035] 如圖2所示為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例，本實(shí)施例中提供了一種雙管式高精度吹 氣式液位計(jì)，包括過濾減壓裝置1、貯罐2、第一恒流量閥31、第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)41、差壓變送 器5、第一吹氣管61及第一測(cè)量管71。本實(shí)施例中液位計(jì)可以用于測(cè)量開放式的非承壓容 器e內(nèi)廢液的液位。
[0036] 所述過濾減壓裝置1的輸入端與氣源連接，所述過濾減壓裝置1的輸出端與所述 貯罐2的進(jìn)氣口連通，所述貯罐2的出氣口與所述第一恒流量閥31的輸入端連通。所述第 一恒流量閥31的輸出端與所述第一吹氣管61的一端連通，所述第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)41串聯(lián)于 所述第一恒流量閥31的輸出端以直觀顯示供氣量，所述第一吹氣管61的另一端為第一吹 氣口 611。所述第一測(cè)量管71的一端與所述差壓變送器5的正壓側(cè)或負(fù)壓側(cè)連通，由于本 實(shí)施例中液位計(jì)用于測(cè)量非承壓容器e內(nèi)液位，不存在內(nèi)壓，一般將所述差壓變送器5的負(fù) 壓側(cè)對(duì)空（大氣壓），因此將所述第一測(cè)量管71的一端與所述差壓變送器5的正壓側(cè)連通。 所述第一測(cè)量管71的另一端連通于所述第一吹氣管61靠近所述第一吹氣口 611的位置， 準(zhǔn)確的說是在所述第一吹氣口 611上方50mm-100mm處。具體地，所述第一吹氣管61與所 述第一測(cè)量管71并排且平行設(shè)置。
[0037] 通過所述過濾減壓裝置1及所述貯罐2,所述第一恒流量閥31的輸入端可與氣源 連接并由氣源對(duì)所述第一恒流量閥31供氣，所述貯