玻璃板液位计与液位测量方法与流程

技术特征：
1.一种玻璃板液位计，设有前玻璃板(1)、后玻璃板(2)、前压盖(7)、后压盖(10)、前夹紧架(6)、后夹紧架(11)，前压盖(7)上设有导视孔(12)，后压盖(10)上设有观测孔(3)，前玻璃板(1)、后玻璃板(2)、前夹紧架(6)和后夹紧架(11)围出测量腔(5)，前玻璃板(1)与测量腔(5)相邻的表面为前玻璃板射出面(15)，后玻璃板(2)与测量腔(5)相邻的表面为后玻璃板入射面(16)，前夹紧架(6)与测量腔(5)相邻的表面为前夹紧架内表面(8)，后夹紧架(11)与测量腔(5)相邻的表面为后夹紧架内表面(9)，前夹紧架内表面(8)、后夹紧架内表面(9)、导视孔(12)的两个侧面和观测孔(3)的两个侧面相互平行，其特征在于：测量腔(5)在水平剖切面上的形状为梯形，前玻璃板射出面(15)和后玻璃板入射面(16)与水平剖切面的交线为梯形的两个腰，前夹紧架内表面(8)和后夹紧架内表面(9)与水平剖切面的交线为梯形的两个底边，后夹紧架内表面(9)与水平剖切面的交线的长度大于前夹紧架内表面(8)与水平剖切面的交线的长度。2.根据权利要求1所述的玻璃板液位计，其特征在于：测量腔(5)在水平剖切面上的形状为等腰梯形，通过两个底边中点的竖直平面为玻璃板液位计对称面(25)，前玻璃板(1)与后玻璃板(2)之间、前压盖(7)与后压盖(10)之间、导视孔(12)与观测孔(3)之间，分别相对于玻璃板液位计对称面(25)对称，导视孔(12)与观测孔(3)互换使用。3.根据权利要求2所述的玻璃板液位计，其特征在于：前玻璃板射出面(15)与后玻璃板入射面(16)之间的夹角c为30
°
～90
°
，夹角c最好为77
°
～90
°
。4.根据权利要求1或2或3所述的玻璃板液位计，其特征在于：后夹紧架内表面(9)带有漫反射层或吸光层。5.根据权利要求1或2或3所述的玻璃板液位计，其特征在于：导视孔(12)的一个侧面和观测孔(3)的一个侧面与前夹紧架内表面(8)共平面，导视孔(12)的另一个侧面和观测孔(3)的另一个侧面自与后夹紧架内表面(9)共平面的位置向前夹紧架内表面(8)的方向平移，平移距离为测量腔(5)内气体中的第一路光线(19)相对于外部光线的平移距离w。6.根据权利要求1或2或5所述的玻璃板液位计，其特征在于：导视孔(12)的宽度u为20～30毫米，观测孔(3)的宽度v为20～30毫米，后夹紧架内表面(9)与水平剖切面的交线的长度为30～100毫米，前玻璃板(1)和后玻璃板(2)的材质均为石英玻璃，前玻璃板(1)的厚度和后玻璃板(2)的厚度均为15～30毫米。7.使用权利要求1所述玻璃板液位计进行液位测量的方法，其特征在于：玻璃板液位计外部的光线经导视孔(12)射到前玻璃板入射面(13)，再进入前玻璃板(1)并通过前玻璃板(1)，之后从前玻璃板射出面(15)射出、进入测量腔(5)。测量腔(5)的下部为液柱(18)、上部为气体，气体为透明气体，液柱(18)中的液体为透明液体，光线进入气体时形成第一路光线(19)，进入液柱(18)时形成第二路光线(20)，第一路光线(19)通过液柱(18)上方的气体，第二路光线(20)通过液柱(18)，之后两路光线分别从后玻璃板入射面(16)进入后玻璃板(2)并通过后玻璃板(2)，再从后玻璃板射出面(17)上的不同位置射出，或者是，第二路光线(20)在与后玻璃板射出面(17)相交的位置发生全反射、不从后玻璃板(2)射出，最后，第一路光线(19)通过观测孔(3)射出，在观测孔(3)的出口处，人眼迎着第一路光线(19)的来光方向可观看到第一路光线(19)形成的竖直光柱(22)以及竖直光柱(22)下方的灰暗背景(23)，看不到第二路光线(20)，竖直光柱(22)的底部或灰暗背景(23)的顶部(24)代表液柱(18)的液位。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：根据测量腔(5)内气体的折射率、液柱(18)中液体的折射率、前玻璃板(1)和后玻璃板(2)中玻璃材质的折射率、空气的折射率以及选定的角c，计算出射角差g。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：测量腔(5)内气体中的第一路光线(19)相对于外部光线po的平移距离w＝lo
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(sina-tanb
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cosa)，式中的lo为前玻璃板(1)的厚度，a为玻璃板液位计外部的光线射到前玻璃板入射面(13)的入射角，b为外部光线从前玻璃板入射面13射入前玻璃板1的折射角。10.使用权利要求1所述玻璃板液位计进行液位测量的方法，其特征在于：玻璃板液位计外部的光线经导视孔(12)射到前玻璃板入射面(13)，再进入前玻璃板(1)并通过前玻璃板(1)，之后从前玻璃板射出面(15)射出、进入测量腔(5)，测量腔(5)的下部为液柱(18)、上部为气体，气体为透明气体，液柱(18)中的液体为不透明液体，光线进入气体时形成第一路光线(19)，进入液柱(18)时形成第二路光线(20)，第二路光线(20)被液柱(18)中的液体吸收、无法通过液柱(18)，第一路光线(19)通过液柱(18)上方的气体，之后从后玻璃板入射面(16)进入后玻璃板(2)并通过后玻璃板(2)，再从后玻璃板射出面(17)上射出，最后，第一路光线(19)通过观测孔(3)射出，在观测孔(3)的出口处，人眼迎着第一路光线(19)的来光方向可观看到第一路光线(19)形成的竖直光柱(22)以及竖直光柱(22)下方的灰暗背景(23)，竖直光柱(22)的底部或灰暗背景(23)的顶部(24)代表液柱(18)的液位。

技术总结
本发明公开了一种玻璃板液位计与液位测量方法。玻璃板液位计设有前玻璃板(1)、后玻璃板(2)、前压盖(7)、后压盖(10)、前夹紧架(6)、后夹紧架(11)，前压盖上设有导视孔(12)，后压盖上设有观测孔(3)。前玻璃板、后玻璃板、前夹紧架和后夹紧架围出测量腔(5)，测量腔在水平剖切面上的形状为梯形。前玻璃板射出面(15)和后玻璃板入射面(16)与水平剖切面的交线为梯形的两个腰，前夹紧架内表面(8)和后夹紧架内表面(9)与水平剖切面的交线为梯形的两个底边。本发明公开了使用上述玻璃板液位计进行液位测量的方法。本发明可用于石油化工、冶金、电力、食品和医药等多个行业，测量透明或不透明液体的液位。液体的液位。液体的液位。


技术研发人员：皮宇 史继森 李春晓
受保护的技术使用者：中石化广州工程有限公司 中石化炼化工程（集团）股份有限公司
技术研发日：2021.09.17
技术公布日：2022/11/29