工业参数测量系统的制作方法

1.本发明涉及工业参数测量技术领域，特别涉及一种工业参数测量系统。


背景技术：

2.多层储罐在化工领域应用得较为广泛，且通常需使用多种测量手段去获取多层储罐及其所存储的待测液体的工业参数。
3.比如在测量多层储罐所存储的待测液体的液位时，需在多层储罐的顶部开贯穿多层储罐壁的通孔，并将浮子投入到多层储罐的内层罐体内，使浮子漂浮在待测液体的液面并跟随该液面升降，通过监测浮子的位置即可得知待测液体的液面位置。
4.然而，在多层储罐上开通孔会影响多层储罐的保温效果和密封效果，多层储罐的工业参数测量手段有待进一步提升。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种工业参数测量系统，可以解决相关技术中多层储罐的工业参数测量手段有待进一步提升的问题，所述技术方案如下：
6.提供了一种工业参数测量系统，所述工业参数测量系统包括：多层储罐、测量探头、校准探头以及变送器；
7.所述多层储罐包括：外层罐和内层罐，所述内层罐位于所述外层罐内，所述内层罐用于存储待测液体；
8.所述外层罐和所述内层罐之间还设置有测量盲孔和校准盲孔；所述测量盲孔的开口设置在所述外层罐的底部，且所述测量盲孔的孔壁位于所述外层罐的底部和所述内层罐的底部之间；所述校准盲孔的开口设置在所述外层罐的侧面，且所述校准盲孔的孔壁位于所述外层罐的侧面和所述内层罐的侧面之间；
9.所述测量探头位于所述测量盲孔内，且固定在所述内层罐的底部；所述校准探头位于所述校准盲孔内，且固定在所述内层罐的侧面；所述变送器用于通过所述测量探头测量所述待测液体的液位，且用于通过所述校准探头获取校准速度。
10.可选地，所述外层罐的底部外还设置有配合连接的第一法兰盘和第一法兰盖，且所述第一法兰盘的法兰孔与所述测量盲孔连通；所述外层罐的侧面外还设置有配合连接的第二法兰盘和第二法兰盖，且所述第二法兰盘的法兰孔与所述校准盲孔连通；所述第一法兰盖上设置有第一引线孔，所述第二法兰盘上设置有第二引线孔。
11.可选地，所述第一引线孔内设置有第一线缆引出装置，所述第二引线孔内设置有第二线缆引出装置。
12.可选地，所述第一法兰盘与所述测量盲孔的孔壁连为一体，所述第二法兰盘与所述校准盲孔的孔壁连为一体。
13.可选地，所述工业参数测量系统还包括：开关探头，所述开关探头固定在所述测量盲孔的孔壁内侧，所述变送器用于通过所述开关探头监测所述开关探头所在位置是否有
液，以监测所述多层储罐是否发生渗漏。
14.可选地，所述多层储罐还包括：填充层，所述填充层位于所述外层罐和所述内层罐之间；所述测量盲孔的孔壁上设置有向所述测量盲孔内凹的监测口，所述开关探头固定在所述监测口处。
15.可选地，所述工业参数测量系统还包括：温度传感器，所述温度传感器位于所述测量盲孔内，且固定在所述内层罐的底部，所述变送器用于通过所述温度传感器监测所述内层罐的温度。
16.可选地，所述工业参数测量系统还包括：应变传感器，所述应变传感器位于所述测量盲孔内，且固定在所述内层罐的底部，所述变送器用于通过所述应变传感器监测所述内层罐的应变。
17.本技术提供的技术方案带来的有益效果是：在本发明实施例提供的工业参数测量系统中，通过在多层储罐的外层罐和内层罐之间设置测量盲孔和校准盲孔，并在测量盲孔内、内层罐的底部设置测量探头，在校准盲孔内、内层罐侧面设置校准探头，以使变送器可以通过测量探头测量内层罐所存储的待测液体的液位，并通过校准探头获取校准速度。实现了通过外测的方式来测量多层储罐内待测液体的液位，避免了因测量液位而在多层储罐上开贯穿该多层储罐的通孔，在实现测量多层储罐的液位的基础上同时能够保证多层储罐的保温效果和密封效果。
18.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例提供的一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头以及变送器的示意图；
21.图2为本发明实施例提供的一种工业参数测量系统中多层储罐、校准探头以及变送器的示意图；
22.图3为本发明实施例提供的另一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头以及变送器的示意图；
23.图4为本发明实施例提供的另一种工业参数测量系统中多种储罐、校准探头以及变送器的示意图；
24.图5为本发明实施例提供的又一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头以及变送器的示意图；
25.图6为本发明实施例提供的又一种工业参数测量系统中多层储罐、校准探头以及变送的示意图；
26.图7为本发明实施例提供的再一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头、开关探头以及变送器的示意图；
27.图8为本发明实施例提供的再一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头、开关
探头以及变送器的示意；
28.图9为本发明实施例提供的再一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头、开关探头、温度传感器以及变送器的示意图；
29.图10为本发明实施例提供的再一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头、开关探头、温度传感器、应变传感器以及变送器的示意图。
30.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.图1为本发明实施例提供的一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头以及变送器的示意图，图2为本发明实施例提供的一种工业参数测量系统中多层储罐、校准探头以及变送器的示意图。且图1示出了多层储罐的正面剖视图，图2示出了多层储罐的侧面剖视图。请结合图1和图2，该工业参数测量系统可以包括：多层储罐、测量探头10、校准探头20以及变送器30。
33.其中，多层储罐可以包括：外层罐01和内层罐02，内层罐02位于外层罐01内，内层罐02用于存储待测液体(图1中暂未示出)。
34.外层罐01和内层罐02之间还设置有测量盲孔03和校准盲孔04。测量盲孔03的开口设置在外层罐01的底部，且测量盲孔03的孔壁031位于外层罐01的底部和内层罐02的底部之间；校准盲孔04的开口设置在外层罐01的侧面，且校准盲孔04的孔壁041位于外层罐01的侧面和内层罐02的侧面之间。
35.并且，测量探头10位于测量盲孔03内，且固定在内层罐01的底部；校准探头20位于校准盲孔04内，且固定在内层罐01的侧面；变送器30用于通过测量探头10测量待测液体的液位，且用于通过校准探头20获取校准速度。
36.综上所述，在本发明实施例提供的工业参数测量系统中，通过在多层储罐的外层罐和内层罐之间设置测量盲孔和校准盲孔，并在测量盲孔内、内层罐的底部设置测量探头，在校准盲孔内、内层罐侧面设置校准探头，以使变送器可以通过测量探头测量内层罐所存储的待测液体的液位，并通过校准探头获取校准速度。实现了通过外测的方式来测量多层储罐内待测液体的液位，避免了因测量液位而在多层储罐上开贯穿该多层储罐的通孔，在实现测量多层储罐的液位的基础上同时能够保证多层储罐的保温效果和密封效果。
37.需要说明的是，在测量多层储罐中待测液体的液位的过程中，在内层罐02中待测液体的液位高于校准探头20所在位置高度的前提下，变送器30可以先控制校准探头20向内层罐02另一侧发射校准信号，并接收内层罐02另一侧反射的回波信号，之后根据校准探头20从发射校准信号到接收到回波信号所用时长和信号所走的校准路程确定校准速度。
38.由于校准探头到内层罐02另一侧的距离为固定距离，该校准路程为校准探头到内层罐02的另一侧的距离的两倍，因此该校准路程为固定路程。
39.变送器30可以根据下列公式计算校准速度：其中，s1为校准路程，t1为校准时长，v1为校准速度，由此，可以确定出信号在待测液体中的传播速度。
40.接着变送器30可以控制测量探头10向待测液体的液面发射测量信号并接收该液面的回波信号，之后根据校准速度和测量探头10从发射测量信号到接收回波信号所用时长确定待测液体的液位。
41.变送器30可以根据下列公式计算待测液体的液位值：其中，v1为校准速度，t1为测量时长，s1为待测液体的液位值。v1×
t2可以计算出测量路程，该测量路程为变送器30在控制测量探头10发射测量信号后，该测量信号到达待测液体的液面后被该液面反射为回波信号，该回波信号从该液面到达测量探头10的路程。也即测量路程的一半即为待测液体的液位值。
42.图3为本发明实施例提供的另一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头以及变送器的示意图，图4为本发明实施例提供的另一种工业参数测量系统中多种储罐、校准探头以及变送器的示意图。且图3示出了多层储罐的正面剖视图，图4示出了多层储罐的侧面剖视图。
43.请结合图3和图4，外层罐01的底部外还设置有配合连接的第一法兰盘05和第一法兰盖06，且第一法兰盘05的法兰孔k1与测量盲孔03连通；外层罐02的侧面外还设置有配合连接的第二法兰盘07和第二法兰盖08，且第二法兰盘07的法兰孔k2与校准盲孔04连通；第一法兰盖06上设置有第一引线孔k3，第二法兰盘07上设置有第二引线孔k4。
44.如此设置方式下，第一法兰盘05和第一法兰盖06可以遮盖测量盲孔03，第二法兰盘07和第二法兰盖08可以遮盖将校准盲孔04，在实现测量多层储罐的液位的基础上提升了多层储罐的保温效果和密封效果。
45.请结合图1至图4，变送器30可以通过测量线缆x1与测量探头10进行信号连接，以及通过校准线缆x2与校准探头20进行信号连接。并且，第一引线孔k3用于引出测量线缆x1，第二引线孔k4用于引出校准线缆x2。
46.图5为本发明实施例提供的又一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头以及变送器的示意图，图6为本发明实施例提供的又一种工业参数测量系统中多层储罐、校准探头以及变送的示意图。且图5示出了多层储罐的正面剖视图，图6示出了多层储罐的侧面剖视图。
47.请结合图3至图6，第一引线孔k3内设置还可以有第一线缆引出装置09，第二引线孔k4内设置还可以有第二线缆引出装置010。
48.需要说明的是，第一线缆引出装置09可以用于引出并锁紧测量线缆x1，第二线缆引出装置010可以用于引出并锁紧校准线缆x2。
49.这样一来，通过锁紧测量线缆和校准线缆，可以提高测量线缆和锁紧线缆的稳固性，使测量线缆和锁紧不易从探头上脱落。另外，第一线缆引出装置09可以遮盖第一引线孔k3，第二线缆引出装置010可以遮盖第二引线孔k4,在实现测量多层储罐的液位的基础上进一步提升了多层储罐的保温效果和密封效果。
50.需要说明的是，测量盲孔03的孔壁031与内层罐02、外层罐01均固定连接。可选地，测量盲孔03的孔壁031与内层罐02、外层罐01均可以通过焊接的方式固定连接。
51.可选地，第一法兰盘05与测量盲孔03的孔壁031连为一体，第二法兰盘07与校准盲孔04的孔壁041连为一体。
52.如此结构下，在组装多层储罐的过程中，可以先将第一法兰盘05与测量盲孔03的孔壁031所组成的整体结构与内层罐02固定连接，接着将第一法兰盘05与测量盲孔03的孔壁031所组成的整体结构与外层罐01固定连接，提升了多层储罐的组装效率。
53.可选地，第一法兰盘05的法兰孔k1的内径与测量盲孔03的内径同轴且大小相等，第二法兰盘06的法兰孔k2的内径与校准盲孔04的内径同轴且大小相等。
54.图7为本发明实施例提供的再一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头、开关探头以及变送器的示意图，如图7所示，工业参数测量系统还可以包括：开关探头40，开关探头40固定在测量盲孔03的孔壁031内侧，变送器30用于通过开关探头40监测开关探头40所在位置是否有液，以监测多层储罐是否发生渗漏。
55.需要说明的是，在待测液体层内层罐02中渗漏至外层罐01和内层罐02之间，且外层罐01和内层罐02之间的液体的液位上升至开关探头40所在位置高度时，变送器30可以监测到开关探头40所在位置有液。
56.这样一来，在实现测量多层储罐内待测液体液位的同时，同时实现监测外层罐01和内层罐02之间是否有液，以实现监测多层储罐是否发生渗漏，提高了工业参数测量系统的综合性能。
57.图8为本发明实施例提供的再一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头、开关探头以及变送器的示意图，如图8所示，多层储罐还可以包括：填充层011，填充层011位于外层罐01和内层罐02之间；测量盲孔03的孔壁031上设置有向测量盲孔03内凹的监测口032，开关探头40固定在监测口032处。
58.需要说明的是，在待测液体层内层罐02中渗漏至外层罐01和内层罐02之间，且外层罐01和内层罐02之间的液体渗入监测口032内，且监测口032内液体的液位上升至开关探头40所在位置高度时，变送器30可以监测到开关探头40所在位置有液。
59.这样一来，在实现测量具有填充层011的多层储罐内待测液体液位的同时，同时实现监测外层罐01和内层罐02之间是否有液，以实现监测多层储罐是否发生渗漏，提高了工业参数测量系统的综合性能。
60.需要说明的是，多层储罐可以分多种，如包括内层罐和外层罐的双层储罐(如图1至图7、图9至图10示出的多层储罐即为双层储罐)外，或者包括内层罐、外层罐和填充层的三层罐(如图8示出的多层储罐即为三层储罐)等。另外，通常情况下，双层储罐除了内层罐和外层罐外，还包括位于内层罐和外层罐的多个支撑柱(图1至图7、图9至图10示出的多层储罐未示出)。
61.可选地，本发明实施例中，工业参数测量系统中的测量探头10和校准探头20以及开关探头40均可以为超声波探头。此时，变送器30控制测量探头10发出的测量信号以及控制校准探头20发出的校准信号均为超声波信号。
62.需要说明的是，超声波信号在穿过两种介质的交界面时，信号的透射率与该两种介质的声阻抗差距的大小成反比，而气体与固体的声阻抗差距通常远大于液体与固体的声
阻抗差距。
63.示例地，在开关探头40为超声波探头时，变送器30控制开关探头40发射超声波监测信号后，超声波监测开关探头40所在位置有液时，超声波监测信号从孔壁031进入孔壁031另一侧的液体时的透射率，和该超声波监测信号被反射为回波信号后该回波信号从液体进入孔壁031时的透射率，均比开关探头40所在位置无液时的大。
64.因此，变送器30可以控制开关探头40周期性地发射超声波监测信号并接收回波信号，并通过监测回波信号的信号强度的大小的方式来判断开关探头所在位置是否有液。如变送器30可以在开关探头40所接收到的回波信号的信号强度达到设定信号强度(根据实际工况设定)时，判定其所在位置有液，而在开关探头40所接受到的回波信号的信号强度未达到设定信号强度时，判定其所在位置无液。
65.可选地，开关探头40还可以为其他类型的开关探头，如开关探头40可以为电容开关探头，而变送器30可以通过控制开关探头40持续感应其所在位置的电容量的方式，来监测开关探头40其所在位置是否有液。本发明实施例对此不作限定。
66.图9为本发明实施例提供的再一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头、开关探头、温度传感器以及变送器的示意图，如图9所示，工业参数测量系统还可以包括：温度传感器50，该温度传感器50位于测量盲孔03内，且固定在内层罐02的底部，变送器30用于通过温度传感器50监测内层罐02的温度。
67.这样一来，在实现测量多层储罐内待测液体液位的同时，还可以同时实现监测内层罐02的温度，提高了工业参数测量系统的综合性能。可选地，温度传感器50可以为热电偶传感器、热敏电阻传感器或电阻温度传感器中的任意一种。
68.图10为本发明实施例提供的再一种工业参数测量系统中多层储罐、测量探头、开关探头、温度传感器、应变传感器以及变送器的示意图，如图10所示，工业参数测量系统还可以包括：应变传感器60，应变传感器60位于测量盲孔03内，且固定在内层罐02的底部，变送器30用于通过应变传感器60监测内层罐02的应变。
69.这样一来，在实现测量多层储罐内待测液体液位的同时，同时实现监测内层罐02的应变，以便于获取内层罐02的力学状况，提高了工业参数测量系统的综合性能。
70.需要说明的是，图7至图10所示的工业参数测量系统中多层储罐、校准探头以及变送器，可以参考图2、图4以及图6中任一附图所示的工业参数测量系统中多层储罐、校准探头以及变送器。
71.另外，图7至图10所示的工业参数测量系统中，均以多层储罐中外层罐01的底部外设置有配合连接的第一法兰盘05和第一法兰盖06，且第一引线孔设置有第一线缆引出装置09为例。可选地，在图7至图10的所示的工业参数测量系统的基础上，多层储罐中外层罐01的底部外还可以设置有配合连接的第一法兰盘05和第一法兰盖06，且第一引线孔未设置有第一线缆引出装置09；或者，在图7至图10所示的工业参数测量系统的基础上，多层储罐中外层罐01的底部外还可以未设置有配合连接的第一法兰盘05个第一法兰盖06，本发明实施例对此不作限定。
72.此外，图9仅以工业参数测量系统同时包括：测量探头10、开关探头40以及温度传感器50，变送器30通过测量线缆x1与测量探头10、开关探头40以及温度传感器50均进行信号连接为例。可选地，在图9所示的工业参数测量系统的基础上，工业参数测量系统还可以
不包括开关探头40，此时，变送器30通过测量线缆x1与测量探头10和温度传感器50进行信号连接，本发明实施例对此不作限定。
73.并且，图10仅以工业参数测量系统同时包括：测量探头10、开关探头40、温度传感器50以及应变传感器60，变送器30通过测量线缆x1与测量探头10、开关探头40、温度传感器50以及应变传感器60均进行信号连接为例。可选地，在图10所示的工业参数测量系统的基础上，工业参数测量系统还可以不包括开关探头40和温度传感器50，或者，工业参数测量系统还可以不包括开关探头，再或者，工业参数测量系统还可以不包括温度传感器50。此时，变送器40可以通过测量线缆x1与应变传感器60进行信号连接，或者，通过测量线缆x1与开关探头40和应变传感器60进行信号连接，再或者，通过测量线缆x1与温度传感器50和应变传感器60进行信号连接，本发明实施例对此不作限定。
74.需要说明的是，图1至图10所示的工业参数测量系统中，仅以多层储罐均为卧罐为例，可选地，本发明实施例中多层储罐还可以为其他类型的储罐，如立罐或球罐等，本发明实施例对此不作限定。
75.综上所述，在本发明实施例提供的工业参数测量系统中，通过在多层储罐的外层罐和内层罐之间设置测量盲孔和校准盲孔，并在测量盲孔内、内层罐的底部设置测量探头，在校准盲孔内、内层罐侧面设置校准探头，以使变送器可以通过测量探头测量内层罐所存储的待测液体的液位，并通过校准探头获取校准速度。实现了通过外测的方式来测量多层储罐内待测液体的液位，避免了因测量液位而在多层储罐上开贯穿该多层储罐的通孔，在实现测量多层储罐的液位的基础上同时能够保证多层储罐的保温效果和密封效果。
76.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
77.应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。