一种液位温度一体化检测的液位计的制作方法

本发明涉及液位与温度一体化检测，具体为一种液位温度一体化检测的液位计。

背景技术：

1、在工业储罐、流程装备、化工反应釜等工业场景内，介质液位与介质温度是两类关键工艺监测参数。现阶段行业内常分别单独装配液位检测设备与温度检测设备，两套设备分开布设会造成罐体开孔点位增多、现场布线繁琐杂乱，后期检修维护工作量大、综合运维成本偏高；同时两类设备测点位置相互错开，同一高度下液位、温度数据无法匹配对照，监测数据关联性弱，不利于工艺工况综合判断。

2、市面上现有的液位温度一体化监测设备仍存在诸多短板：

3、其一，带机械运动构件的一体化设备运行稳定性不佳。这类产品多依托浮球、磁翻板类液位设备加装测温探头实现一体化监测，工作过程中浮球易出现卡堵停滞、磁钢长期使用发生退磁、活动零部件持续磨损等故障，在粘稠介质、腐蚀性介质、含固体杂质介质工况下失效概率显著提升；且设备仅设置单一测温点位，无法采集储罐内部沿高度方向的完整温度分布情况。

4、其二，现有热式一体化检测装置机械配套结构设计不完善。依托热敏元件冷热效应开展检测的设备，依靠气、液两相介质导热能力的差别分辨介质相态，元件本身可同步完成温度采集，适配各类介质的通用性更强，但现有同类产品研发重心集中在检测电路与数据运算程序，忽略机械结构对传感元件的配套支撑作用：热敏元件无标准化封装与装配结构，不同测点装配间隙、接触热阻差别明显，各传感单元温升基准无法统一，直接降低液面分界识别的准确度。

5、综上，行业内急需一款以结构为支撑，各测点换热性能统一的液位温度一体化检测液位计，通过配套结构充分释放热敏元件的检测性能，全面提升设备整体测量精度与长期运行可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种液位温度一体化检测的液位计，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种液位温度一体化检测的液位计，包括传感杆组件、加强芯轴组件以及信号处理单元；

3、所述传感杆组件由若干个单元封装模块沿轴向依次拼接组成；

4、所述单元封装模块包括金属传感外壳，所述金属传感外壳的下表面中部固定连接有传感凸台，所述金属传感外壳的上表面中部开设有安装凹槽；相邻所述单元封装模块通过对应的传感凸台和安装凹槽适配对接；所述传感凸台与安装凹槽之间填充导热环氧胶并通过激光满焊密封固定；

5、所述单元封装模块内置热敏传感单元，所述热敏传感单元由内至外依次包括热敏电阻、导热硅脂层、陶瓷绝缘衬套；

6、顶部的所述单元封装模块轴向拼接顶端模块，底部的所述单元封装模块轴向拼接底端模块；

7、所述单元封装模块间、单元封装模块和顶端模块间以及单元封装模块和底端模块间均焊接有封套组件；

8、所述加强芯轴组件包括实心芯轴、拼接套筒和安装盖组；

9、所述安装盖组包括主体盖；所述实心芯轴包括轴体，所述轴体同轴穿设于主体盖上，所述轴体和主体盖之间装配散热颈，所述散热颈加工散热片，增加空气对流散热面积；所述散热颈下安装有接线套，所述接线套对应套接传感杆组件的顶端模块；

10、所述轴体的上端固定连接信号处理单元，所述信号处理单元与热敏传感单元电连接；

11、所述拼接套筒衔接实心芯轴和封套组件。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述安装凹槽的端口边缘外扩有用于填充导热环氧胶的溢胶槽。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述陶瓷绝缘衬套嵌于金属传感外壳内；所述热敏电阻采用珠状结构，嵌于陶瓷绝缘衬套内；所述热敏电阻和陶瓷绝缘衬套间填充导热硅脂层；

14、所述陶瓷绝缘衬套端部嵌套有微晶陶瓷隔热垫，用于阻断热敏传感单元的轴向热传导路径；

15、所述热敏电阻上下均连接有引线，上侧的所述引线依次贯穿导热硅脂层、微晶陶瓷隔热垫和金属传感外壳且与安装凹槽的底壁齐平，下侧的所述引线依次贯穿导热硅脂层、微晶陶瓷隔热垫和金属传感外壳且与传感凸台固接；

16、所述热敏电阻侧向等距均匀地固定连接有导热柱，所述导热柱依次贯穿导热硅脂层和陶瓷绝缘衬套且和金属传感外壳接触。

17、作为本发明的一种优选技术方案，所述顶端模块包括顶杆，所述顶杆的下表面中部固定连接有与传感凸台相同的装配凸台；所述装配凸台的上表面固定连接有贯穿顶杆的顶接线；所述顶接线与接线套连通；

18、所述顶端模块和单元封装模块通过对应的装配凸台和安装凹槽适配对接；所述装配凸台与安装凹槽之间填充导热环氧胶并通过激光满焊密封固定；

19、所述底端模块包括底杆，所述底杆的上表面中部开设有与安装凹槽相同的装配凹槽；

20、所述底端模块和单元封装模块通过对应的传感凸台和装配凹槽适配对接；所述传感凸台与装配凹槽之间填充导热环氧胶并通过激光满焊密封固定。

21、作为本发明的一种优选技术方案，所述封套组件包括对应焊接的封套，所述封套的两侧分别固定连接有挂柱，所述挂柱的端头固定连接有挂片。

22、作为本发明的一种优选技术方案，所述散热颈上设置有用于紧固轴体的装配件；

23、所述轴体的下端固定连接有底件；

24、所述轴体的侧向等距均匀地开设有卡槽。

25、作为本发明的一种优选技术方案，所述拼接套筒由四组弧形条板依次插接构成；所述弧形条板上开设有插孔，所述插孔的上部适配挂片，所述插孔的下部适配挂柱；

26、所述封套组件的挂片通过插孔的上部插入，挂柱嵌入插孔的下部；

27、所述弧形条板的内侧设置有适配卡套挂柱的卡条，所述卡条和挂片挡接；

28、所述轴体对应插接拼接套筒，所述底件和拼接套筒挡接；所述卡条适配嵌于卡槽内锁紧。

29、作为本发明的一种优选技术方案，所述主体盖外活动套接有固定盖，所述固定盖安装在盛放液体的容器上；所述固定盖上安装有用于驱动主体盖转动的电机；所述固定盖下固定连接有用于清洁传感杆组件的清洁刷。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、一种液位温度一体化检测的液位计，通过标准化的单元封装模块轴向依次装配，统一热敏测点的安装间隙与装配基准，有效消除测点的个体偏差，使全部热敏测点的热传导效率、温度响应速度及稳态换热能力保持高度均匀一致，大幅提升双参数一体化检测的整体精度与可靠性。

32、一种液位温度一体化检测的液位计，单元封装模块内置热敏传感单元，各热敏传感测点位置统一、排布规整，避免测点偏移带来的液位分界位置判读偏差，保证全量程范围内液位分辨率均匀稳定。

33、一种液位温度一体化检测的液位计，安装凹槽的端口边缘外扩有用于填充导热环氧胶的溢胶槽，待其固化后，消除安装凹槽和传感凸台之间的空气间隙，有效降低接触热阻，保证介质热量能够高效传递至内部热敏传感单元，使各测点热交换条件趋于一致，减小不同测点之间温升基线差异，提升基于气液换热差原理的液位识别可靠性，同时提高介质温度测量准确度。

34、一种液位温度一体化检测的液位计，传感杆组件的单元封装模块、顶端模块和底端模块采用统一规格的装配方式，将各热敏测点精准固定并通过导热环氧胶固化限位，可有效约束单元封装模块的径向、轴向位移，大幅降低设备故障概率，适配各类恶劣工业工况，显著延长传感器整体使用寿命。

35、一种液位温度一体化检测的液位计，单元封装模块可通过传感凸台与安装凹槽装配依次组合形成主测杆体，可依据待测液位空间调整单元封装模块的装配数量，灵活改变检测杆有效测量高度，提升装置对不同测量量程工况的通用性。

36、一种液位温度一体化检测的液位计，采用传感杆组件与加强芯轴组件组成复合结构，结构整体性强、抗弯性能优异，大幅提升传感杆组件整体抗弯刚度；稳定保持各热敏检测测点的轴向几何位置精度，规避因形变导致的液位、温度检测误差，大幅提升长量程工况下一体化检测的稳定性与准确性。

37、一种液位温度一体化检测的液位计，装配模式标准化、模块化；可同步在拼接套筒外侧布置两组或多组传感杆组件在同一测量区域开展液位、介质温度对比测量，通过多测点数据相互校核，有效降低偶然误差，进一步提升液位与温度一体化检测结果的准确度。

38、一种液位温度一体化检测的液位计，在卡槽的限位下，能够锁定挂柱，加强封套组件和拼接套筒连接的稳定性，进而实现双向定位锁止；有效限制轴体周向转动与轴向窜动，避免其出现偏移、松动，保证内外结构高度贴合、受力均匀，进一步强化整体结构强度，提升整体结构装配精度与牢固度。

39、一种液位温度一体化检测的液位计，通过在主体盖外活动套接固定盖，可以定时启动固定盖上的电机，从而使得主体盖带动加强芯轴组件转动，由于拼接套筒衔接实心芯轴和封套组件，进而带动传感杆组件同步绕实心芯轴转动，配合固定盖下连接的清洁刷，可利用液体清洁传感杆组件表面，提高自清洁能力。