一种液位计校验装置及校验方法与流程

本发明涉及液位计校验领域，尤其涉及一种液位计校验装置及校验方法。

背景技术：

1、超声波液位计因其非接触测量、安装方便、适用范围广等优点，被广泛应用于水利、环保、化工、石油、电力等行业的液位监测领域。超声波液位计的性能直接关系到生产安全、计量准确性和过程控制质量，因此在使用前或使用过程中对其进行定期检测与校准具有重要的工程意义。

2、目前对超声波液位计的检测与校准主要依赖以下集中方式，如人工比对，使用尺具人工测量液面的高度，并与超声波波液位计读数进行比对；或者采用手持式校验仪：现场使用便携式校验仪进行比对测试，或者采用自动化液位计检测：通常采用单水箱加水泵直接注水的方式产生液位变化。

3、但是，上述方式检测精度受限：水泵直灌方式产生液面波动和气泡，干扰超声波信号，影响测量准确性，利用人工时，人工操作环节多，单台仪表检测耗时长，难以满足批量检测需求，而且不同仪表检测时的液位序列、稳定时间等条件难以保持一致，影响比对结果的公平性和可比性，另外换表后需要人工复位系统、重新注水，流程繁琐，数据关联性差，难以支持大规模仪表的批次检测的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了提高对液位的校验准确性，本发明提供一种液位计校验装置及校验方法，包括：用于支撑安装的钢制框架和用于抽水的水泵本体，

2、所述钢制框架分为上部、中部和下部，所述上部放置有上水箱，用于存放待校验的水，所述中部上放置有中水箱，所述中水箱上设置有基准液位计，用于校验中水箱内部的液位，所述下部上设置有下水箱，用于存放中水箱流下的水，基准液位计为脉冲式液位计，其测量精度为±0.5mm，分辨率为0.1mm，作为整个检测过程的标准参照。基准液位计与各待检测液位计均与计算机电连接，检测过程中，所有液位计实时采集液位信号并输送至计算机；

3、所述中水箱内部安装有引流板和消泡板，用于降低水流的冲击力和消除水中产生的大泡沫，所述中水箱外部设置有加热套，所述加热套与外部温度控制器电性连接，用于模拟不同温度工况下的液位检测环境。

4、进一步具体的，所述水泵本体的输入端通过软管与下水箱内部连通，所述水泵本体的输出端通过第一管道与上水箱内部连通，所述上水箱底部通过第二管道与中水箱连通，第二管道上设置有上阀门，用于控制第二管道内部水的流通，所述上水箱侧面开设有第一溢流口，所述中水箱的侧面开设有第二溢流口，所述第一溢流口与第二溢流口连通有溢流管，所述溢流管的下端与下水箱连通，通过第一溢流口与第二溢流口和溢流管的配合，可有效避免上水箱与中水箱内的水从箱口溢出，保障系统运行安全。

5、进一步具体的，所述中水箱与下水箱通过第三管道连通，所述第三管道上设置有下阀门，用于控制第三管道内部水的流通。

6、进一步具体的，所述中水箱上表面设置有密封盖，所述密封盖表面开设有若干组液位计接口，所述基准液位计固定安装在密封盖上，若干组所述液位计接口可同时或依次安装多台待检测的超声波液位计，所述基准液位计和各待检测液位计均与计算机电性连接，用于记录基准液位计校验的数据。

7、进一步具体的，所述上水箱内设置有第一控制器，用于对控制上阀门开关与水泵本体的关闭，所述中水箱内设置有第二控制器，通过第二控制器，可用于控制下阀门的开关与水泵本体的启动。

8、进一步具体的，所述中水箱内部设置有温度传感器，所述温度传感器与温度控制器电性连接，温度控制器根据温度传感器反馈的信号控制加热套的加热功率，使中水箱内的水温稳定在设定的目标温度，也可通过加热套，可模拟不同温度工况下的液位检测环境，用于校验超声波液位计在不同温度条件下的测量稳定性和温度漂移特性。

9、进一步具体的，所述引流板安装在中水箱的内壁，所述引流板位于第二管道的下方，所述引流板表面开设有引流槽，所述引流槽的截面呈“v”形，所述引流板的下方设置有支撑肋板，所述支撑肋板一端连接在引流板的底部，所述支撑肋板的另一端连接在中水箱的内壁，通过引流板可避免第二管道下的水，直接落入在中水箱内，可通过引流板降低水落下的冲击力，提高中水箱内部液体的稳定性。

10、进一步具体的，所述中水箱内安装有支撑板，所述支撑板表面开设有孔，孔内设置有定位轴承，所述定位轴承内环面插入有支撑螺杆，所述支撑螺杆的上端面设置有分流锥体，所述消泡板表面开设有螺纹孔，所述消泡板通过螺纹孔螺纹连接在支撑螺杆上，通过消泡板的设置可降低液面的水泡，提高后续校验液面的准确性。

11、一种液位计校验装置的校验方法，具体包含以下步骤：

12、s1、首先下水箱先注满水，然后安装待检测超声波液位计；

13、s2、启动水泵本体，利用第一管道将下水箱的水注入上水箱；

14、s3、然后当上水箱内的液位到达最高标记点时，水泵本体停止，然后上阀门打开，使上水箱内的水向中水箱注入；

15、s4、当中水箱内的液位上升，各液位计检测液位数据并上传到计算机；

16、s5、当中水箱液位达到最高标记点时，第二控制器将下阀门打开，使中水箱内的水向下水箱注入；

17、s6、当上水箱内的液位到达最低标记点时，第一控制器将上阀门关闭，使上水箱内的水停止向中水箱注入；

18、s7、当中水箱内的水继续向下水箱注入，液位下降过程中各液位计再次检测液位数据并上传到计算机用于对下降段数据采集，当中水箱液位到达最低标记点时，下阀门关闭，同时中水箱内的第二控制器控制水泵本体启动，系统自动进入下一轮循环校验。

19、进一步具体的，重复执行s2-s7步骤，对待检测液位计进行多次循环校验且循环次数不少于3次，默认5次，计算机记录并保存各循环周期的检测数据；

20、计算机根据预设的各点位数据范围，对比分析所有采集数据，识别并标记存在信号偏差的不合格液位计，同时保存各点位数据并生成可调取的数据表格，供检测人员确认和追溯。

21、本发明的有益效果是，本发明一种液位计校验装置及校验方法：

22、1）本发明通过设置上水箱、中水箱、下水箱的三级水箱结构，利用上水箱重力自流方式向中水箱注水，有效避免了水泵直灌带来的液面波动问题，然后通过上下水箱的液位协同控制，实现了中水箱液位的平稳上升与下降，最后通过基准液位计与待测超声波液位计的同步数据采集与电脑比对，实现了全量程多液位点的自动检测，通过系统的自动复位功能，支持批量仪表的连续检测，大幅提高了检测效率和一致性。

23、2）本发明通过引流板与消泡板的配合，可将带有气泡和动能的进水，依次经过降低水的冲击力和水中产生的大泡沫，使水面形成稳定、无气泡的液面，为基准液位计提供高度一致的测量基准。

1.一种液位计校验装置，包括：用于支撑安装的钢制框架（1）和用于抽水的水泵本体（6），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种液位计校验装置，其特征在于，所述水泵本体（6）的输入端通过软管与下水箱（5）内部连通，所述水泵本体（6）的输出端通过第一管道（10）与上水箱（2）内部连通，所述上水箱（2）底部通过第二管道（11）与中水箱（3）连通，第二管道（11）上设置有上阀门（12），用于控制第二管道（11）内部水的流通，所述上水箱（2）侧面开设有第一溢流口（29），所述中水箱（3）的侧面开设有第二溢流口（30），所述第一溢流口（29）与第二溢流口（30）连通有溢流管（28），所述溢流管（28）的下端与下水箱（2）连通。

3.根据权利要求1所述的一种液位计校验装置，其特征在于，所述中水箱（3）与下水箱（5）通过第三管道（13）连通，所述第三管道（13）上设置有下阀门（14），用于控制第三管道（13）内部水的流通。

4.根据权利要求1所述的一种液位计校验装置，其特征在于，所述中水箱（3）上表面设置有密封盖（15），所述密封盖（15）表面开设有若干组液位计接口（16），所述基准液位计（4）固定安装在密封盖（15）上，若干组所述液位计接口（16）可同时或依次安装多台待检测的超声波液位计，所述基准液位计（4）和各待检测液位计均与计算机（17）电性连接，用于记录基准液位计（4）校验的数据。

5.根据权利要求1所述的一种液位计校验装置，其特征在于，所述上水箱（2）内设置有第一控制器（18），用于对控制上阀门（12）开关与水泵本体（6）的关闭，所述中水箱（3）内设置有第二控制器（19），用于控制下阀门（14）的开关与水泵本体（6）的启动。

6.根据权利要求1所述的一种液位计校验装置，其特征在于，所述中水箱（3）内部设置有温度传感器（20），所述温度传感器（20）与温度控制器电性连接，温度控制器根据温度传感器（20）反馈的信号控制加热套（9）的加热功率，使中水箱（3）内的水温稳定在设定的目标温度。

7.根据权利要求1所述的一种液位计校验装置，其特征在于，所述引流板（7）安装在中水箱（3）的内壁，所述引流板（7）位于第二管道（11）的下方，所述引流板（7）表面开设有引流槽（21），所述引流槽（21）的截面呈“v”形，所述引流板（7）的下方设置有支撑肋板（22），所述支撑肋板（22）一端连接在引流板（7）的底部，所述支撑肋板（22）的另一端连接在中水箱（3）的内壁。

8.根据权利要求1所述的一种液位计校验装置，其特征在于，所述中水箱（3）内安装有支撑板（23），所述支撑板（23）表面开设有孔，孔内设置有定位轴承（24），所述定位轴承（24）内环面插入有支撑螺杆（25），所述支撑螺杆（25）的上端面设置有分流锥体（26），所述消泡板（8）表面开设有螺纹孔（27），所述消泡板（8）通过螺纹孔（27）螺纹连接在支撑螺杆（25）上。

9.一种液位计校验装置的校验方法，基于权利要求1-8任一项所述的一种液位计校验装置，其特征在于，具体包含以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种液位计校验装置的校验方法，其特征在于，重复执行s2-s7步骤，对待检测液位计进行多次循环校验且循环次数不少于3次，默认5次，计算机（17）记录并保存各循环周期的检测数据；