一种液位检测装置及闪蒸器的制作方法

1.本实用新型涉及罐体液位检测，特别涉及基于伽玛射线的液位检测技术。


背景技术：

2.专利文献cn 109405926 a公开了一种通过伽玛射线检测罐体液位的技术。该技术方案中通过一个沿着罐体竖直布置的伽玛射线源发射伽玛射线，由布置在罐体对侧的接收装置接收伽玛射线源所发射伽玛射线，计算部件通过接收装置所接收的伽玛射线强度计算出罐体内液位高度。然而该技术方案存在着一个问题：该技术方案无法检测大尺寸罐体的液位。根据专利文献所公开的内容，该技术方案采用了五类放射源na-22。而na-22所放射的伽玛射线能量很高，意味着伽玛射线容易被吸收，在空气中衰减很快。放射源na-22伽玛射线的这种特性也是被列为五类放射源的原因，因为在空气中衰减快，对环境所产生的影响非常有限。
3.基于专利文献cn 109405926 a上述技术方案的缺陷，专利文献cn 210268811 u和cn 211904316 u公开了通过连通管的方式检测液位的技术方案。采用连通管的技术方案下，伽玛射线源和接收装置设置在与管体相连通并竖直设置的液位管上。由于液位管尺寸较小，放射源na-22伽玛射线的快速衰减的特性下也能够检测大尺寸罐体的液位。
4.上述专利文献所公开的几种技术方案下，都存在着一个共同的问题：接收装置尺寸相比于长条布置的伽玛射线源很小，导致接收装置所接收的伽玛射线源自于部分位置的伽玛射线源所放射的斜向的伽玛射线。一方面这种斜向的伽玛射线需要经过的行程大，导致液位相对高度差较大的情况下无法检测。另一方面，接收装置所接收的伽玛射线强度与液位高度并非正比关系，因此在安装时，需要进行调试，从而构建出接收装置所产生的电流大小和液位关系的对照表，计算部件需要根据该对照表才能计算出液位高度。再一方面，众所周知，伽玛射线的吸收与物质的密度相关。这也是伽玛射线密度计的工作原理。因此在不同的液体密度下，电流大小和液位关系的对照表是不同的。而在工业生产中，矿浆的密度变化较大，而此时若采用相同的电流大小和液位关系的对照表计算液位，导致液位计算的结果误差非常大。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的问题：
6.1、现有技术下，液位高度相对差较大的情况下，无法检测液位。
7.2、安装时需要调试构建电流大小和液位关系的对照表，安装调试比较麻烦。
8.3、矿浆的密度变化较大，检测到的液位误差非常大。
9.为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下：
10.根据本实用新型的一种液位检测装置，包括液位管、伽玛射线源装置和伽玛射线接收装置，所述伽玛射线源装置和伽玛射线接收装置相对设置在所述液位管外，所述伽玛射线源装置和伽玛射线接收装置均呈长条形，且长条方向与所述液位管管体相平行；所述
伽玛射线源装置设置有沿长条方向布置的伽玛射线源；所述伽玛射线接收装置设置有沿长条方向布置的闪烁晶体和光电感应器。
11.进一步，根据本实用新型的液位检测装置，所述伽玛射线源为一个沿长条方向布置的长条体。
12.进一步，根据本实用新型的液位检测装置，所述闪烁晶体为一个沿长条方向布置的长条体。
13.进一步，根据本实用新型的液位检测装置，所述光电感应器为一个沿长条方向布置的长条体。
14.进一步，根据本实用新型的液位检测装置，所述闪烁晶体包括若干块状闪烁晶体；所述块状闪烁晶体等间距布置。
15.进一步，根据本实用新型的液位检测装置，所述光电感应器包括若干个小体积光电感应器；所述小体积光电感应器等间距布置。
16.进一步，根据本实用新型的液位检测装置，所述伽玛射线源包括若干块状伽玛射线源；所述块状伽玛射线源和所述小体积光电感应器相对应地设置于所述液位管的两侧。
17.进一步，根据本实用新型的液位检测装置，所述小体积光电感应器之间的间隔不大于所述液位管的管径。
18.进一步，根据本实用新型的液位检测装置，还包括侧向管；所述侧向管设置在液位管上，并与所述液位管相连通；所述液位管的一端设置有第一连接器，另一端设置有压力阀；所述侧向管末端设置有第二连接器。
19.根据本实用新型的一种闪蒸器，包括罐体和上述的液位检测装置，所述罐体底部通过第一连通管与所述第一连接器对接；所述罐体侧面上设置有第二连通管与所述第二连接器对接；所述液位管竖直设置。
20.本实用新型的技术效果如下：
21.1、本实用新型技术方案下，无论罐体高度多高，液位高度相对差多大，都能检测液位。
22.2、本实用新型技术方案下，安装时不需要另行调试，根据数学方法可以直接计算出液位高度，因此减少了安装调试的麻烦。
23.3、相比于现有技术，本实用新型技术方案所检测到的液位误差更小，且不受跨矿浆的密度变化。
附图说明
24.图1是本实用新型闪蒸器实施例的结构示意图。
25.图2、图3、图4是本实用新型液位检测装置的不同实施方式下的结构示意图。
26.其中，100是罐体，11是第一连通管，12是第二连通管；200是液位检测装置，21是液位管，211是第一连接器，22是侧向管，221是第二连接器，23是伽玛射线源装置，231是射线源安装件，232是伽玛射线源，24是伽玛射线接收装置，241是接收装置安装件，242是闪烁晶体，243是光电感应器，25是计算电路，26是压力阀；900是矿浆。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
28.本实施例是一种闪蒸器，如图1所示包括罐体100和液位检测装置200。液位检测装置200用于检测罐体100内盛放的矿浆900的液位。液位检测装置200包括液位管21、侧向管22、伽玛射线源装置23、伽玛射线接收装置24和计算电路25。液位管21的一端设置有第一连接器211，另一端设置有压力阀26。侧向管22设置在液位管21上，并与液位管21相垂直，并相连通。侧向管22末端设置有第二连接器221。罐体100的底部设置有第一连通管11，罐体100的侧面上设置有第二连通管12。液位检测装置200连接罐体100。液位检测装置200连接罐体100时，液位管21竖直设置，有压力阀26位于液位管21的顶部，通过第一连接器21与第一连通管11的对接实现液位管21和罐体100的底部连通，通过第二连接器221与第二连通管12的对接实现液位管21上方和罐体100之间的上方连通。也就是，液位检测装置200通过第一连接器211和第二连接器221设置在罐体100上。由此，液位管21上下均与罐体100连通，罐体100内矿浆900经底部的第一连通管11和第一连接器211流入液位管21，液位管21上方的空气可以经侧向管22、第二连接器221和第二连通管12流入罐体100内，从而通过连通管原理达到罐体100内的矿浆900液位和液位管21的矿浆900液位高度齐平。本实施例中，第一连接器211和第二连接器221采用法兰。
29.伽玛射线源装置23和伽玛射线接收装置24设置在液位管21外，位于侧向管22和第一连接器211之间，并分别位于液位管21管体两侧，并相对设置。伽玛射线源装置23和伽玛射线接收装置24均呈长条形，且长条方向与液位管管体相平行。如图2所示，伽玛射线源装置23包括射线源安装件231和伽玛射线源232。伽玛射线源232沿伽玛射线源装置23的长条方向布置，通过射线源安装件231设置在液位管21上。也就是，伽玛射线源装置23设置有沿长条方向布置的伽玛射线源232。伽玛射线接收装置24包括接收装置安装件241、闪烁晶体242和光电感应器243。闪烁晶体242和光电感应器243均呈伽玛射线接收装置24的长条方向布置，通过接收装置安装件241设置在液位管21上。也就是，伽玛射线接收装24设置有沿长条方向布置的闪烁晶体242和光电感应器243。光电感应器243设置于闪烁晶体242的外侧。
30.本实施例中，伽玛射线源232采用na-22。闪烁晶体242用于接收伽玛射线源232所放射的伽玛射线后产生荧光。光电感应器243采用光电倍增管，用于将闪烁晶体242所产生的荧光转换成电信号。光电感应器243连接计算电路25。计算电路25由电路板实现，包括微处理器。通过计算电路25上的微处理器执行程序实现计算功能：根据光电感应器243所产生的电信号计算出液位管21上的液位高度，从而得到罐体100内的液位高度。实现计算电路25的电路板可以设置在接收装置安装件241上，也可以外接设置。
31.本实施例中，伽玛射线源232、闪烁晶体242和光电感应器243均为一个沿长条方向布置的长条体。
32.本领域技术人员理解，参照图3和图4，伽玛射线源232可以采用若干块状伽玛射线源，比如图4所示例的结构中，块状伽玛射线源等间距地在射线源安装件231上布置成长条状；光电感应器243也可以采用若干个小体积光电感应器，比如图3和图4所示例的结构中，小体积光电感应器等间距地在接收装置安装件241上布置成长条状；闪烁晶体242也可以采用若干块状闪烁晶体，比如图4所示例的结构中，块状闪烁晶体等间距地在接收装置安装件241上布置成长条状。此外，若闪烁晶体242采用块状闪烁晶体并且光电感应器243采用小体
积光电感应器，块状闪烁晶体和小体积光电感应器优选对应设置，也就是，块状闪烁晶体和小体积光电感应器配对设置，每个块状闪烁晶体对应于一个小体积光电感应器。此外，若光电感应器243采用小体积光电感应器且伽玛射线源232采用块状伽玛射线源，块状伽玛射线源和小体积光电感应器优选相对应地设置于液位管21的两侧，也就是，块状伽玛射线源和小体积光电感应器配对设置，每个块状伽玛射线源对应与一个小体积光电感应器。此外，若光电感应器243采用小体积光电感应器，小体积光电感应器之间间隔w优选不超过液位管21的管径。
33.参照图3，本实施例的结构下，光电感应器243转换成电信号的伽玛射线是由对侧的伽玛射线源232平向射出。因此光电感应器243所探测到的总电信号强度和液位高度呈线性反比关系，液位管21内矿浆900液位高度越高，液位管21内吸收伽玛射线越多，对应的总电信号强度越小。由于这是一种线性关系，因此，计算电路25计算液位高度将显得非常方便，而且这种线性关系基本不受矿浆900密度动态变化的影响。
34.此外，本实施例的液位检测装置200是一个可拆卸的独立部件，也可以应用于其他地方的液位的检测。由此，液位管21顶部可以无需压力阀26密封，而开放设置，此时无需侧向管22。也就是，侧向管22并不是必要部件。
35.此外，本实施例中，计算电路25的电路板设置在接收装置安装件241上，因此，液位检测装置200包括计算电路25。若计算电路25外接设置，则液位检测装置200不包括计算电路25。