專利名稱：磁懸浮式高溫蒸汽濕度、高壓水位、介質密度多用測量儀的制作方法
技術領域：
本發明屬于測量儀器技術領域，涉及一種可以檢測高溫蒸汽濕度、高壓 水位和其它介質密度的多功能測量儀器。
背景技術：
2006年9月27日中國專利公報公布了一種差力式磁懸浮水位計(公開號 CN1837759)，其利用外磁鋼形成的磁場與內磁鋼形成的磁場之間的相互作用 使測量錘穩定懸浮于容筒中，通過檢測測量錘所受的浮力來測量水位，只具 有測量水位的功能；目前對高溫蒸汽的濕度的測量是通過對蒸汽進行采樣， 并對樣品中含有的水分進行質量和體積的測量經計算得到的；而其它介質的 密度通過測量該介質的體積和重量并進行計算得到。到目前為止，還未見有 既可以測量高溫蒸汽濕度、又可測量高壓水位和其它介質密度的多功能測量 儀器。
發明內容
針對現有技術高壓水位、高溫蒸汽的濕度和其他介質只能通過不同儀器 或手段測量的問題，本發明提供一種磁懸浮式高溫蒸汽濕度、高壓水位、介 質密度多用測量儀，根據磁懸浮原理，利用外磁鋼和內磁鋼之間的磁場力使 介質室中的測量筒及與其聯接的其他部件處于自由懸浮狀態，當介質室中充 入高溫蒸汽、高壓水或者其他介質等待測物質時，通過重力傳感器檢測出的 重力的變化，得到待測物質對介質室中的測量筒及與其聯接的其他部件產生 的浮力，進而可以通過計算得到介質室中待測物質的相關量，如高溫蒸汽的
濕度、高壓水位或者其它介質的密度。
本發明包括重力傳感器，重力傳感器固定支架，外磁鋼，外磁鋼固定支 恥.介席嘗.彌l量筒.由磺銅.由驗鋼櫨査昝，審-h傳感^因^ 沐黃+,傳咸
器固定支架的上端，重力傳感器固定支架的下端與介質室固定連fe;外磁鋼 固定在外磁鋼固定支架上，重力傳感器的測量端與外磁鋼固定支架固定連接； 測量筒和內磁鋼護套管置于介質室內，測量筒上端與內磁鋼護套管固定連接， 內磁鋼置于內磁鋼護套管內；內磁鋼與外磁鋼形成相斥的磁場。內磁鋼與外 磁鋼之間形成的磁場力使介質室內的部件(內磁鋼、內磁鋼護套管、測量筒 及連接內磁鋼護套管和測量筒的連接桿)自由地懸浮于介質室內。
在介質室未充入待測物質時，重力傳感器測得的結果是外磁鋼固定支架、 外磁鋼、測量筒、內磁鋼護套管、內磁鋼、連接測量筒與內磁鋼護套管的連 接桿及固定外磁鋼的連接件重量的總和，即原始重力；在介質室充入待測物 質時，待測物質對測量筒及與其相聯接的部件產生向上的浮力，此時重力傳 感器測量輸出的結果是原始重力與待測物質對測量筒及與其相聯接的部件產 生的浮力的差值。通過對該差值的計算可以得到待測物質的相關量，如高溫 蒸汽的濕度、高壓水位或者其它介質的密度。
有益效果本發明根據磁懸浮原理，利用外磁鋼和內磁鋼之間的磁場力 使介質室中的部件處于自由懸浮狀態，當介質室中充入高溫蒸汽、高壓水或 者其他介質等待測物質時，利用重力傳感器檢測重力的變化，得到待測物質 對介質室中的部件產生的浮力，進而可以通過計算得到介質室中待測物質的
相關量。由于介質室中的測量筒及與其相聯接的部件在磁場力的作用下始終 處于自由懸浮狀態(不與周邊的任何部件接觸)，只承受重力和浮力的作用，
因而測量精度高，本發明可應用于高溫蒸汽的濕度、高壓水位或者其它介質 密度的檢測。
圖l為本發明結構示意圖，也是摘要附圖。圖中2為重力傳感器固定端， 3重力傳感器，4重力傳感器測量端，5外磁鋼固定支架，6橫管，7內磁鋼護 套管，8內磁鋼，IO外磁鋼，ll重力傳感器固定支架，12筒體，13介質室， 4測量筒，15下連管，16上連管，17豎管，18連接桿，19重力傳感器固定 支架的第一段，20重力傳感器固定支架的第二段，21重力傳感器固定支架的 第三段，22重力傳感器固定支架的第四段，23重力傳感器固定支架的第五段， 24外磁鋼固定支架的第一段，25外磁鋼固定支架的第二段，26外磁鋼固定支 架的第三段。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進--步說明。
如圖1所示，重力傳感器固定支架11包括五段，其中第一段19和第五 段23與筒體12的軸線垂直，第二段20和第四段22平行于筒體12的軸線， 第三段21與筒體12的軸線垂直。重力傳感器固定端2采用螺栓固定安裝在 重力傳感器固定支架ll的第三段21中央。
外磁鋼固定支架5包括三段，其中第一段24與第三段26長度相等且與 筒體12的軸線平行，第二段25與筒體12的軸線垂直，重力傳感器測量端4 用螺栓固定聯接在外磁鋼固定支架的第二段25的中央。
外磁鋼10由兩塊磁鋼組成，每塊磁鋼由相互垂直的兩段長方體磁鋼構成; 外磁鋼通過螺栓固定安裝在外磁鋼固定支架5的第-- 段24和第三段26上。
介質室13是由筒體12、豎管17和橫管6構成的封閉腔體，筒體12的上 端通過豎管17與橫管6相通。所述筒體12為圓筒形，筒體12側壁的上部分 和下部分有與容器相通的上連管15和下連管16。筒體12的上表面中央有圓 孔，豎管17的下端在圓孔處與筒體12焊接。橫管6為圓筒形，.k兩端采用 半球形的殼體封閉，這種形狀結構可以使橫管6能夠承受較大的壓力而不至 于破裂或變形。橫管6的側壁上加工一圓孔，在該圓孔處與豎管17的上端焊 接。
重力傳感器固定支架11的第一段19和第五段23通過螺栓固定在筒體12
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澳懂筒14位于筒體12內，其上端通過連接桿18與內磁鋼護套管7固定聯接。
內磁鋼護套管7為圓筒形，其兩端由半球形的殼體封閉；這種與橫管6 相同的形狀結構使其與橫管6同樣可以承受較大的壓力而不至于破裂或變形， 并且由于內磁鋼護套管7位于橫管6內，相同的形狀結構使兩者之間間隙的 尺寸均勻，使內磁鋼護套管7不易與橫管6的內壁相接觸，進一歩提高了本 發明性能的穩定性。
內磁鋼8置于內磁鋼護套管7之中，呈圓柱形，其兩端呈半球形。采用 這種形狀，使其能夠穩固的安裝在內磁鋼護套管7內。
內磁鋼8的靠近重力傳感器3的一側與外磁鋼10平行于筒體12軸線的 一段上端同極性；內磁鋼8的靠近連接桿18的一側與外磁鋼10垂直于筒體 12軸線的一段的上端同極件；外磁鋼10垂直于筒體12軸線一段的下端與內 磁鋼8的靠近重力傳感器3的一側同極性。
在介質室13中未充入待測物質時，重力傳感器3輸出的測量結果為原始
重力(包括外磁鋼固定支架5、外磁鋼10、固定外磁鋼10的螺栓、測量筒14、 連接桿18、內磁鋼護套管7及內磁鋼8重力的總和)。
當高溫蒸汽充滿介質室13時，高溫蒸汽對測量筒14及連接桿18、內磁 鋼護套管7產生向上的浮力。此時重力傳感器3輸出的測量結果為原始重力 與浮力的差值，該差值與高溫蒸汽的濕度有關，濕度越大，則浮力越大，該 差值越小反之濕度越小，浮力就越小，該差值越大。根據該差值和測量筒 14、連接桿18及內磁鋼護套管7的體積就可以計算出高溫蒸汽的濕度。
當介質室13充入的介質為高壓水時，高壓水對測量筒14產生向上的浮 力，浮力的大小只與測量筒14侵入水中的深度有關。此時重力傳感器3輸出 的測量結果為原始重力與水對測量筒14產生的浮力的差值。根據該差值和介 質室13與測量筒14在同一平面的面積就可以計算出水位，實現水位的測量。
與測量高溫蒸汽濕度的原理相同，本發明同樣可以測量其它介質的密度。
權利要求
1、一種磁懸浮式高溫蒸汽濕度、高壓水位、介質密度多用測量儀，其特征在于包括重力傳感器，重力傳感器固定支架，外磁鋼，外磁鋼固定支架，介質室，測量筒，內磁鋼，內磁鋼護套管；重力傳感器固定在重力傳感器固定支架的上端，重力傳感器固定支架的下端與介質室固定連接；外磁鋼固定在外磁鋼固定支架上，重力傳感器的測量端與外磁鋼固定支架固定連接；測量筒和內磁鋼護套管置于介質室內，介質室與容器相通；測量筒上端與內磁鋼護套管固定連接，內磁鋼置于內磁鋼護套管內；內磁鋼與外磁鋼形成相斥的磁場。
2、 根據權利要求1所述的磁懸浮式高溫蒸汽濕度、高壓水位、介質密度 多用測量儀，其特征在于介質室13是由筒體12、豎管17和橫管6構成的封 閉腔體，筒體12的上端通過豎管17與橫管6相通。
3、 根據權利要求2所述的磁懸浮式高溫蒸汽濕度、高壓水位、介質密度 多用測量儀，其特征在于橫管6為圓筒形，其兩端采用半球形的殼體封閉。
4、 根據權利要求1、 2或3任意一項權利要求所述的磁懸浮式高溫蒸汽 濕度、高壓水位、介質密度多用測量儀，其特征在于內磁鋼護套管7為圓筒 形，其兩端由半球形的殼體封閉。
5、 根據權利要求4所述的磁懸浮式高溫蒸汽濕度、高壓水位、介質密度 多用測量儀，其特征在于內磁鋼8呈圓柱形，其兩端呈半球形。
6、 根據權利要求1所述的磁懸浮式高溫蒸汽濕度、高壓水位、介質密度 多用測量儀，其特征在于內磁鋼(8)的靠近重力傳感器(3)的一側與外磁鋼(10)平行于筒體(12)軸線的一段上端同極性；內磁鋼(8)的靠近連接 桿(18)的一側與外磁鋼(10)垂直于筒體(12)軸線的一段的上端同極性;外磁鋼(10)垂直于筒體(12)軸線一段的下端與內磁鋼(8)的靠近重力傳 感器(3)的一側同極性。
全文摘要
本發明屬于測量儀器技術領域，涉及一種磁懸浮式高溫蒸汽濕度、高壓水位、介質密度多用測量儀，其根據磁懸浮原理，利用外磁鋼和內磁鋼之間的磁場力使介質室中的測量筒及與其聯接的其他部件處于自由懸浮狀態，當介質室中充入高溫蒸汽、高壓水或者其他介質等待測物質時，利用重力傳感器檢測重力的變化，得到待測物質對介質室中的測量筒及與其聯接的其他部件產生的浮力，進而可以通過計算得到介質室中待測物質的相關量。本發明介質室中的部件依靠磁場力的作用始終處于自由懸浮狀態，只承受重力和浮力的作用，因而測量精度高，可應用于高溫蒸汽的濕度、高壓水位或者其它介質密度的檢測。
文檔編號G01N33/00GK101201340SQ200610163268
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月15日 優先權日2006年12月15日
發明者瑞 劉, 劉立峰 申請人:瑞 劉
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