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专利号: 2020100453191
申请人: 天津商业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自校正磁致伸缩液位计,其特征在于,包括信号处理单元(1)、保护套管(2)、波导丝(3)和双磁块浮子单元(4),其中:上下分布的波导丝(3),位于中空密封的保护套管(2)内腔中间位置;

波导丝(3)的顶部,与信号处理单元(1)相连接;

双磁块浮子单元(4)位于保护套管(2)的外侧;

双磁块浮子单元(4),用于浮在液体的表面,随液体液位的变化而上下移动;

双磁块浮子单元(4)包括中空密封的浮子壳体(40);

浮子壳体(40)的内侧上下两端,分别固定设置有上端磁块(41)和下端磁块(42);

上端磁块(41)和下端磁块(42)为永磁体;

上端磁块(41)和下端磁块(42)之间的间隔距离为固定距离L0。

2.如权利要求1所述的自校正磁致伸缩液位计,其特征在于,信号处理单元(1),作为脉冲发生器,用于发生脉冲电流到波导丝,脉冲电流产生的磁场与双磁块浮子单元(4)的永磁场相互作用,从而产生扭转磁场;

所述扭转磁场引起波导丝产生扭转波样的机械形变,该扭转波沿波导丝以声速前进,到达信号处理单元(1)的位置,信号处理单元(1)通过内置的线圈换能器检测到波导丝反馈的扭转波信号,从而计算得到信号处理单元(1)发出脉冲电流,到信号处理单元(1)收到扭转波时的时间差t,即脉冲电流到扭转波的时间t。

3.如权利要求2所述的自校正磁致伸缩液位计,其特征在于,信号处理单元(1)发送脉冲电流后,在双磁块浮子单元(4)的位置,会收到上端磁块(41)和下端磁块(42)这两个磁块分别对应的扭转波,在计算液位值时,按照上端磁块(41)的扭转波到达信号处理单元(1)的时间来计算液位值。

4.如权利要求2所述的自校正磁致伸缩液位计,其特征在于,信号处理单元(1),用于在出厂前校正时,将全量程测量时间t初始化为划分t0、t1……到tn的多个时间间隔,初始化对应的修正系数K0、K1……到Kn,其中Kn为1,n为正整数,是修正点数;

当信号处理单元(1)检测到上端磁块(41)对应的扭转波到达时间t时,通过判断tz

其中,上述上端磁块(41)对应的扭转波到达时间t,即信号处理单元(1)发出的脉冲电流时,到信号处理单元(1)收到上端磁块(41)对应的扭转波时的时间差。

5.如权利要求2所述的自校正磁致伸缩液位计,其特征在于,信号处理单元(1),还用于在使用过程中进行校正时,检测上端磁块(41)和下端磁块(42)这两个磁块位置对应的扭转波到达时间tx与tx+1,tx与tx+1位于初始划分时间间隔tm与tm+1之间,其中,m为修正点之一,计算tx与tx+1中间点的系数K=L0/((tx+tx+1)/2);

当双磁块浮子单元(4)移动到初始划分时间间隔tm+1与tm+2之间时,信号处理单元(1)通过记录上端磁块(41)和下端磁块(42)这两个磁块位置对应的扭转波到达时间ty与ty+1,计算ty与ty+1中间点的系数K1=L0/((ty+ty+1)/2);

最终计算Km+1=((ty+ty+1)/2-tm+1)*(K1-K)/((ty+ty+1)/2-(tx+tx+1)/2),修正替换掉原tm+1测量点系数,实现该点修正系数的自动校正。