【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于石油及化工領(lǐng)域，涉及一種液位測(cè)量技術(shù)，具體地說，涉及一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置。
技術(shù)介紹
1、在很多設(shè)備上，需要玻璃板液位計(jì)來顯示真實(shí)液位，透光式玻璃板液位計(jì)是應(yīng)用最為普遍的一種。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)為透明液體、光線透過液柱時(shí)，光線被液體反射、折射及吸收，透過玻璃板內(nèi)部腔體液柱的光線強(qiáng)度比透過液柱上方氣相的光線強(qiáng)度弱，依靠透過液柱和氣相的光強(qiáng)度差來分辨液位。當(dāng)距離稍微遠(yuǎn)一點(diǎn)，或者陰天、夜間光線比較暗時(shí)，光強(qiáng)度差別不大，人眼對(duì)較弱的光不敏感，判斷液位比較困難。透光式玻璃板液位計(jì)使用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，玻璃板內(nèi)壁比較臟，光線透過的強(qiáng)度減弱，分辨液位不容易。有時(shí)甚至還需要在玻璃板液位計(jì)面前關(guān)閉一下根部閥，使液柱明顯波動(dòng)一下才能看清液位，因?yàn)椴ＡО蹇梢宰钫鎸?shí)反映液位，操作人員也信任直接視覺的觀測(cè)結(jié)果，所以透光式玻璃板盡管有時(shí)候觀測(cè)效果不太好，但是仍然應(yīng)用最為廣泛。
2、提高透光式玻璃板液位計(jì)的視覺敏感性是常用的改進(jìn)方法，尤其對(duì)于界位觀測(cè)，以及極為重要的鍋爐等設(shè)備的液位測(cè)量場(chǎng)合，采用在背板增加專用外加燈光、強(qiáng)制增加背景光強(qiáng)度(尤其是鍋爐水位計(jì))，不依賴自然光和工廠照明燈光，這樣玻璃板的后部要加裝燈泡并安裝燈的防水防爆外殼，造價(jià)也比較高。而且因?yàn)橐?20v交流電，外殼需要考慮防爆，還需要拉電纜，施工量大。防爆燈使用壽命也有限，24小時(shí)全天一直開燈使故障率高，能耗增加，經(jīng)常需要維修，防爆外殼也存在著安全隱患。
3、另外觀測(cè)透光式玻璃板時(shí)，必須站在玻璃板前正對(duì)觀測(cè)孔，有時(shí)候安裝位置不合適，觀測(cè)很不方便，例如玻璃板裝
4、玻璃板結(jié)構(gòu)可見現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)hg?21589.2-95，透光式玻璃板的基本結(jié)構(gòu)及測(cè)量原理多年來基本沒有變化。
5、專利cn202220362373.3公開了一種玻璃板液位計(jì)改進(jìn)裝置，在玻璃板中加小浮球來增強(qiáng)觀測(cè)效果，但是一樣不能解決光線暗小浮球也一樣不容易被觀測(cè)到的問題。尤其對(duì)于測(cè)量界位時(shí)，只能選用透光式玻璃板，小浮球?qū)y(cè)量界位沒有幫助。
6、專利cn201120390426.4公開了一種雙色玻璃板液位計(jì)，通過顏色差來提高觀測(cè)效果的技術(shù)，例如雙色玻璃板液位計(jì)，但是同樣不能解決光線暗弱時(shí)，觀測(cè)液柱上下部分色差不理想的狀況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的透光式玻璃板液位計(jì)不容易看清液位、需采用外加光源增加光強(qiáng)度的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置。
2、本專利技術(shù)提供的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置是在現(xiàn)有玻璃板結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加的聚光成像放大裝置，所述聚光成像放大裝置主要包括線性菲涅爾透鏡大板、線性菲涅爾透鏡小板、遮光板、鏡面反射板和連接裝置，所述線性菲涅爾透鏡大板、線性菲涅爾透鏡小板和觀測(cè)孔在玻璃板測(cè)量腔體的一側(cè)按豎向中心線對(duì)齊的方式依次排列，所述觀測(cè)孔、線性菲涅爾透鏡小板和線性菲涅爾透鏡大板在玻璃板測(cè)量腔體的另一側(cè)按豎向中心線對(duì)齊的方式依次排列；所述線性菲涅爾透鏡大板和線性菲涅爾透鏡小板的焦斑重疊，所述線性菲涅爾透鏡大板和線性菲涅爾透鏡小板外側(cè)通過遮光板相連形成相對(duì)封閉系統(tǒng)避免雜光射入，同時(shí)防塵，所述鏡面反射板以一定角度與線性菲涅爾透鏡大板外側(cè)通過鉸鏈連接。
3、所述遮光板與線性菲涅爾透鏡大板及線性菲涅爾透鏡小板之間沒有固定連接角度要求，當(dāng)線性菲涅爾透鏡大板與線性菲涅爾透鏡小板按照焦斑重合定位后，所述遮光板與線性菲涅爾透鏡大板及線性菲涅爾透鏡小板的外邊緣連接。
4、所述線性菲涅爾透鏡大板與線性菲涅爾透鏡小板在線性方向的長(zhǎng)度一樣且大于等于觀測(cè)孔的長(zhǎng)度，與玻璃板的長(zhǎng)度一致。
5、所述線性菲涅爾透鏡大板及線性菲涅爾透鏡小板的寬度與焦斑位置相關(guān)，焦斑距離透鏡板越近，觀測(cè)裝置的外伸安裝空間越小。
6、所述線性菲涅爾透鏡小板安裝時(shí)距離觀測(cè)孔盡可能近且正對(duì)觀測(cè)孔及測(cè)量腔體。
7、所述鏡面反射板與線性菲涅爾透鏡大板之間通過鉸鏈連接，調(diào)整好角度后，可用固定裝置固定鏡面反射板，所述固定裝置為夾子或類似支撐固定件。
8、所述線性菲涅爾透鏡大板、線性菲涅爾透鏡小板的平面?zhèn)瘸猓阌谇逑淳S護(hù)，所述線性菲涅爾透鏡大板帶齒棱鏡側(cè)采用輕型材質(zhì)遮光板防護(hù)，可以有效避免灰塵污染及其他雜光干擾，加強(qiáng)觀測(cè)效果。
9、所述鏡面反射板與線性菲涅爾透鏡大板外側(cè)通過鉸鏈連接，鏡面反射板與線性菲涅爾透鏡大板夾角為30°～60°。
10、所述遮光板材質(zhì)為輕質(zhì)薄鋁合金板，所述線性菲涅爾透鏡板制作的材質(zhì)為pmma，又名亞克力或有機(jī)玻璃。
11、所述遮光板粘接在觀測(cè)孔外圍表面，使用鋼絲捆綁方式固定到玻璃板上，遮光板與所述線性菲涅爾透鏡大板、線性菲涅爾透鏡小板及玻璃板之間可以使用膠粘方式形成密封空間，將兩塊菲涅爾板牢固固定在遮光板邊緣，并相對(duì)形成密封，避免進(jìn)入灰塵。
12、所述線性菲涅爾透鏡大板的寬度為線性菲涅爾透鏡小板寬度的3～8倍，優(yōu)選為5倍。
13、所述反射板選用薄玻璃鏡或涂有反射涂料的輕質(zhì)pvc板，當(dāng)需要引入光線反射強(qiáng)時(shí)，優(yōu)選玻璃鏡。
14、本專利技術(shù)提供的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置的工作原理為：
15、選擇一側(cè)有穩(wěn)定強(qiáng)光源背景光的位置，例如淺色背景、太陽照射處明亮背景或路燈等，調(diào)整一側(cè)鏡面放射板將其光線反射入一側(cè)線性菲涅爾透鏡大板，并設(shè)計(jì)該側(cè)線性菲涅爾透鏡小板的焦斑與該側(cè)大透鏡板重疊，光線將透過線性菲涅爾透鏡大板后在焦斑處聚合并通過焦斑繼續(xù)射入線性菲涅爾透鏡小板，根據(jù)凸透鏡光學(xué)原理，透過線性菲涅爾透鏡小板后的光線將平行透過觀測(cè)孔及透光式玻璃板測(cè)量腔體，光線的光路非常集中，不射到玻璃板測(cè)量腔體外壁被吸收或損耗，并從另一側(cè)觀測(cè)孔射出到另一側(cè)線性菲涅爾透鏡小板，線性菲涅爾透鏡小板與線性菲涅爾透鏡大板的設(shè)置與對(duì)面?zhèn)染€性菲涅爾透鏡小板及線性菲涅爾透鏡大板通過玻璃板橫截面的中心軸線呈對(duì)稱布置，根據(jù)光路可逆原理，從另一側(cè)線性菲涅爾透鏡大板透出后的光線將平行射出到另一側(cè)的鏡面反射板，調(diào)整該板角度對(duì)準(zhǔn)大概率觀測(cè)位置，則該觀測(cè)者可以不用正對(duì)玻璃板觀測(cè)到明亮的液柱，根據(jù)現(xiàn)行菲涅爾透鏡的原理即：線性菲涅爾透鏡板在垂直于透鏡板且在表面寬度方向上的平面上，平行于該平面的光路特性類似于凸透鏡的聚光效應(yīng)，液柱的寬度在水平方向成像是放大的，豎直方向成像維持原大小，使液位不失真，從而增強(qiáng)透光式玻璃板的觀測(cè)效果。
16、本專利技術(shù)具有如下有益效果：
17、1)本專利技術(shù)白天可使用自然光，晚上可使用工廠照明燈光，可任意隨時(shí)調(diào)整鏡面反射板角度取光，本體無需外加防爆光源，為本質(zhì)安全設(shè)計(jì)，更加節(jié)能環(huán)保。
18、2)菲涅爾透鏡板有很強(qiáng)的聚光特性，所以對(duì)環(huán)境光線的強(qiáng)度要求不高，光強(qiáng)度與透鏡板的寬度有關(guān)，焦距也可以根據(jù)要求做的很小，因?yàn)槠錇榘逍徒Y(jié)構(gòu)且重量輕，固定容易，安裝外占空間不大。
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：是在現(xiàn)有玻璃板結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加的聚光成像放大裝置，所述聚光成像放大裝置包括線性菲涅爾透鏡大板、線性菲涅爾透鏡小板、遮光板、鏡面反射板和連接裝置，所述線性菲涅爾透鏡大板、線性菲涅爾透鏡小板和觀測(cè)孔在玻璃板測(cè)量腔體的一側(cè)按豎向中心線對(duì)齊的方式依次排列，所述觀測(cè)孔、線性菲涅爾透鏡小板和線性菲涅爾透鏡大板在玻璃板測(cè)量腔體的另一側(cè)按豎向中心線對(duì)齊的方式依次排列；所述線性菲涅爾透鏡大板和線性菲涅爾透鏡小板的焦斑重疊，所述線性菲涅爾透鏡大板和線性菲涅爾透鏡小板外側(cè)通過遮光板相連形成相對(duì)封閉系統(tǒng)，所述鏡面反射板以一定角度與線性菲涅爾透鏡大板外側(cè)通過鉸鏈連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述線性菲涅爾透鏡大板與線性菲涅爾透鏡小板按照焦斑重合定位后，遮光板與線性菲涅爾透鏡大板及線性菲涅爾透鏡小板的外邊緣連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述線性菲涅爾透鏡大板與線性菲涅爾透鏡小板在線性方向的長(zhǎng)度一樣且大于等于觀測(cè)孔的長(zhǎng)度，與玻璃板的長(zhǎng)度一致；所述線性
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述線性菲涅爾透鏡大板的寬度為線性菲涅爾透鏡小板寬度的2～8倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述線性菲涅爾透鏡大板的寬度為線性菲涅爾透鏡小板寬度的5倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述連接裝置為鉸鏈，所述鏡面反射板與線性菲涅爾透鏡大板外側(cè)通過鉸鏈連接，所述鏡面反射板與線性菲涅爾透鏡大板夾角為30°～60°，使用固定裝置固定鏡面反射板，所述固定裝置為夾子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述線性菲涅爾透鏡大板、線性菲涅爾透鏡小板的平面?zhèn)瘸猓鼍€性菲涅爾透鏡大板帶齒棱鏡側(cè)采用遮光板防護(hù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述遮光板材質(zhì)為輕質(zhì)薄鋁合金板，所述線性菲涅爾透鏡大板、線性菲涅爾透鏡小板的材質(zhì)為PMMA。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述遮光板粘接在玻璃板觀測(cè)孔外圍表面并使用鋼絲捆綁方式固定到玻璃板上，所述遮光板與線性菲涅爾透鏡大板、線性菲涅爾透鏡小板及玻璃板之間以膠粘方式形成密封空間，將線性菲涅爾大板、線性菲涅爾小板固定在遮光板邊緣，并相對(duì)形成密封。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述反射板選用薄玻璃鏡或涂有反射涂料的輕質(zhì)PVC板。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：是在現(xiàn)有玻璃板結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加的聚光成像放大裝置，所述聚光成像放大裝置包括線性菲涅爾透鏡大板、線性菲涅爾透鏡小板、遮光板、鏡面反射板和連接裝置，所述線性菲涅爾透鏡大板、線性菲涅爾透鏡小板和觀測(cè)孔在玻璃板測(cè)量腔體的一側(cè)按豎向中心線對(duì)齊的方式依次排列，所述觀測(cè)孔、線性菲涅爾透鏡小板和線性菲涅爾透鏡大板在玻璃板測(cè)量腔體的另一側(cè)按豎向中心線對(duì)齊的方式依次排列；所述線性菲涅爾透鏡大板和線性菲涅爾透鏡小板的焦斑重疊，所述線性菲涅爾透鏡大板和線性菲涅爾透鏡小板外側(cè)通過遮光板相連形成相對(duì)封閉系統(tǒng)，所述鏡面反射板以一定角度與線性菲涅爾透鏡大板外側(cè)通過鉸鏈連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述線性菲涅爾透鏡大板與線性菲涅爾透鏡小板按照焦斑重合定位后，遮光板與線性菲涅爾透鏡大板及線性菲涅爾透鏡小板的外邊緣連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述線性菲涅爾透鏡大板與線性菲涅爾透鏡小板在線性方向的長(zhǎng)度一樣且大于等于觀測(cè)孔的長(zhǎng)度，與玻璃板的長(zhǎng)度一致；所述線性菲涅爾透鏡小板安裝時(shí)距離觀測(cè)孔盡可能近且正對(duì)觀測(cè)孔及測(cè)量腔體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透光式玻璃板液位計(jì)觀測(cè)裝置，其特征在于：所述線性菲涅爾透鏡大板的寬度為線性菲涅爾透鏡小板寬度的2～8倍。...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：皮宇，史繼森，趙璐娜，賈曉軍，華俊杰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中石化廣州工程有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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