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1、自力式液体控制装置及相关信号检拾联锁方法专利名称：自力式液体控制装置及相关信号检拾联锁方法技术领域：本发明属于自力式物位仪表及其联锁控制方法，用于动态自动控制储液容器中的液体液位。背景技术： 早期液体液位靠人工目视监测，如玻璃管、量尺或浮子滑轮重锤组合等，不足之处是技术方案为非自动化技术，不适应现代化大工业自动化的需要。现有液体液位多数利用电测技术来监测，先进的有超声物位计、微波物位计、电导法、电容法、光纤监测法等，不足之处是必须用电和能源驱动，罐旁仪表与控制室必须用电缆或光缆连接，仅起耳目监测作用，没有执行器功能，工艺复杂、维修保养麻烦、成本高，不适应易燃、易爆危险品储液环境的安全要求，关键
2、时有失灵，稍有疏忽或故障，就会导致储液超限溢冒事故，造成能源浪费，环境污染，引发意外火灾和人身伤亡等重大安全事故。在CN2194009Y中公开了一种动态大流量液体液位自动控制装置，它的目的是提供一种动态大流量液体液位自动阀门，构成包括阀体、阀门和浮子，其不足之处是阀门5，6在漏盖7上，导致阀位处于不稳定状态，重复使用过程中，经液流的冲击及其它物理因素的干扰，造成阀门扁移而发生误动作，工作不可靠；截流时产生严重的水击现象，损害管路设备；阀口液体喷溅，用于易燃、易爆危险性油品时，易产生静电，导致意外火灾，使用不安全。发明内容本发明的目的是提供一种更加灵敏准确，方便可靠、无须用电、不耗能、防静电、防
3、水击、本质安全、维修量少的自力式、集监测与执行一体化的液体液位自动化控制仪表，且提供一种相关信号检拾联锁控制方法，远传联网，自动关停泵阀，在储液容器动态储液过程中，防范超越安全限位形成事故，特别对易燃、易爆、毒腐性的液体，有效防范超限溢冒形成的能源浪费，环境污染，及由此引发的意外火灾和人身伤亡事故。本发明是这样实现的，一种自力式液体控制装置，包括壳体、阀口、阀芯、浮体和输液管道，其特征是a，壳体内装有护芯罩，护芯罩上有制导构造，护芯罩内装有阀芯，阀芯上有与制导构造相适配的导向器；壳体外的阀口上方装有护芯罩，护芯罩上有制导构造，护芯罩内装有浮动阀门，浮动阀门上有与制导构造相适配的导向器；护芯罩与
4、阀口、壳体间有液体通过间隙，阀芯与浮动阀门通过穿过阀口的绳链相连接，浮动阀门与浮体通过连动器相连接，或者b，壳体内装有护芯罩，护芯罩上有制导构造，护芯罩内装有阀芯，阀芯上有与制导构造相适配的导向器，护芯罩与阀口、壳体间有液体通过间隙，阀芯与浮体通过穿过阀口的连动器相连接，或者c，壳体外的阀口上装有护芯罩，护芯罩上有制导构造，护芯罩内装有浮动阀门，浮动阀门上有与制导构造相适配的导向器，护芯罩与阀口、壳体间有液体通过间隙，或者d，壳体内装有护芯罩，护芯罩上有制导构造，护芯罩内装有阀芯，阀芯上有与制导构造相适配的导向器，护芯罩与阀口、壳体间有液体通过间隙，导向器穿过壳体底部的孔洞与浮体相连。提供了一
5、系列自力式液体液位控制装置技术方案，a为高、低位双向控制，b为高位控制，c为低位控制，d为可移动式高位控制。应用护芯罩的积极效果是(一)保证液体流动通畅；(二)流动的液体不干扰阀芯；(三)将阀芯简化成一个特征构件，安装灵活、可靠；(四)阀芯与阀口间形成倒置的旋流、旋涡，使阀芯动作时快速、准确；(六)为壳体上的输液管道多向安装提供了前提；护芯罩上的制导构造与导向器是成对构件，可互为管、杆(管)，孔、杆(管)，槽轨，活页或其它导向运动结构，积极效果是确保阀芯定位良好，动静受导，阀位不受液流和其它物理因素干扰，灵敏可靠。壳体或阀芯上有安全限压构造，该构造可为安全阀、泄压孔或其它限压结构，防止管路在动
6、态截流时产生水击对设备的破坏作用，最好做成螺栓状，装在壳体底面，兼具排污作用，且便于检修。连动器为硬质杆管、链索、柔绳或三者的组合，多种选择，灵活方便，调节连动器的长度，即可控制液体高度。壳体底面或者侧面有对外连通的输液管道，角度任意，使得安装实施更为方便适用。浮体可以是单个或多个浮子的组合。储液容器可以是立罐、卧罐、槽车和水箱等。壳体外的阀口上有导流器，管端截成斜面，最好侧壁多孔，有利于液体向周边均匀扩散，减消静电，避免喷溅和旋流。其中技术方案b中的导流器连通储液容器，上有让连动器变向的滑轮，壳体可以水平至垂直中的任意角度安装于输液管上，置于储液容器内部或外部，置于内部为优。壳体或输液管道与
7、储液容器相连，壳体(或部分壳体)、连动器和浮体(或浮动阀门)可在储液容器内，安全防冻，其中技术方案b中储液容器，可用导管连通其它储液箱罐，成为连通器，在此，储液容器可以作为液位标定指示器使用。阀芯有一定自重，浮动阀门的比重小于储液比重，阀芯重量大于浮动阀门的浮力，以便于靠其自重下沉开阀，再靠浮体的浮力上浮关阀，阀芯或浮动阀门与阀口的截流接触面为相互密封面，其中一面最好有弹性密封材料，以便于阀门密封。本发明的相关信号检拾联锁方法，是这样实现的，一种相关信号检拾联锁方法，包括信号检拾及联锁控制，其特征在于动态输储液体时，储液容器内的液体是/否到达限位设定，在浮体浮力作用下的阀芯或浮动阀门作出相应的
8、截流/非截流动作，从而引起f，输液管内液体压力高/低的变化，发生压力阶跃信号，发现该阶跃信号与液体设定限位密切相关，由装在输液管上的压力敏感元件检测出来，变换为ON/OFF信号，用于联锁与自动控制相关设备的开/关状态，或者g，输液管内液体流量无/有的变化，发生流量阶跃信号，发现该阶跃信号与液体设定限位密切相关，由装在输液管上的流量敏感元件检拾出来，变换为ON/OFF信号，用于联锁与自动控制相关设备的开/关状态。为得到更加积极效果，相关设备、压力敏感元件或流量敏感元件和ON/OFF信号，可组合成一体化。其中压力敏感元件可以是弹簧管、波纹膜盒或其它测压系统，流量敏感元件可以是流量孔板或其它测流量系
9、统，装在输液管上，转换出的ON/OFF信号为电接点常开/常闭开关或无触点开关，可用电接点压力表代替，相关设备为继电器、接触器、电磁阀、声光报警器、电脑或通讯器材等，最好是电磁阀(其上带有类似接触器那样的自补电触点)，弹簧管，电接点开/闭切换开关，调整工作参数的调整装置和指示装置，按纽和接线盒，组装在一个壳体内，组成机电一体化装置，便于实施和控制。本发明相比现有技术具有如下的优点(一)结构简洁，维护简单，灵敏准确，方便可靠，性价比好。(二)功能强大，既能单向控制高位或低位，也能双向控制高位和低位，进出液共管，不用人工值守，不须用电，不耗能，防静电，防水击，自力式，自动化，动态限位，无电截流，本质
10、安全。(三)安装适用范围广，既能立式安装，也能卧式安装，还能制成移动式；既能安装于储液容器的底面、侧面或上面，也能安装于内部或外部，无论储液容器大小、高低，还是立、卧、移动车辆都能适用。(四)适应多种介质，对不同物化性能的液体使用相应适宜的制造材料，可满足各种有机溶液(如汽油、苯类油品)和无机溶液(如酸碱盐溶液(包括水)的仓储安全生产需要。(五)市场面广，适用于各行各业(工业、军队、民用)的各式各样的储液容器，特别为众多石油库和加油站液态危险品罐槽提供了超前安全管理的技术平台，提高了安全生产系数。(六)防灾避害强，既可防止储液容器超限抽瘪，又可防止储液超限溢冒，特别对易燃、易爆、毒腐液体，有效
11、防范超限溢冒形成的能源浪费，环境污染，及由此引发的意外火灾和人身伤亡事故！(七)独特的信号检拾联锁方法进一步实现了储液生产过程中，集液位监测与执行截流一体化的同时，发现信号，检拾出来，用于联锁控制关阀停泵，远传联网，声光报警，进一步提高了自动化程度，为仓储生产过程自动控制和安全超前管理，提供了准确可靠的数字信息。本发明附图的图面说明如下图1是总体方案原理示意图。图中，1为壳体，12为导流器，14为浮体，13为连动器，18为输液管道，31为输液管，30为储液容器，36为电接点开/闭切换开关，32为弹簧管(压力敏感元件)，33为电磁阀，29为电磁阀自补电触点，34为调整装置，35为指示装置。图2是
12、高、低位双向控制结构示意图。图中，1为壳体，5为护芯罩，3为制导构造，4为阀芯，2为导向器，6为间隙，8为阀口，11为护芯罩，9为制导构造，17为浮动阀门，10为导向器15为限压构造，16为输液管道，12为导流器，7为绳链，14为浮体，13为连动器。图3是卧式高位控制结构示意图。图中，1为壳体(水平卧式侧面装，也可竖直底装，或两者之间任意角度安装，还可装在储液容器外或内)，25为护芯罩(斜装式)，23为制导构造(与导向器互为活页)，24为阀芯(门式)，22为导向器，8为阀口，19为限压构造(孔眼)，16为输液管道，26为导流器(也可与储液容器底部竖直或倾斜连接，还可以与其它储液箱罐相连通成连通
13、器，参看图4)，14为浮体，13为连动器，27为滑轮(可让连动器变向)，30为储液容器。图4是连通器式结构示意图。图中，1为壳体，16为输液管道，38为导流器，14为浮体，13为连动器，30为储液容器(可为限位设定指示器)，37为箱罐。图5是低位控制结构示意图。图中，1为壳体，5为护芯罩，21为制导构造(孔)， 2为导向器(杆)，6为间隙，8为阀口，17为浮动阀门(比重轻于储液)16为输液管道。图6是插入式高位控制结构示意图。图中，1为壳体，20为护芯罩，3为制导构造(管)，18为阀芯，2为导向器(杆)，8为阀口，16为输液管道(可连接到加油鹤管头部，控制油罐车的安全高液位)，28为导流器(可
14、插入油罐内)，14为浮体。具体实施例方式本发明下面结合附图及实施例作进一步描述。如图1、图2所示，起动泵阀，进液时，液体经过输液管(31)，输液管道(16)，液体通过间隙(6)、阀口(8)，导流器(12)进入储液容器(30)，由于护芯罩(5)的保护，阀芯(4)不为液流所动，浮动阀门(17)浮起于护芯罩(11)内，互不干扰；液体持续打进，当到达设定的高位时，浮体(14)浮起，牵引连动需(13)，提起阀芯(4)，在液流动力作用与制导机构(3)和导向器(2)的制导下，阀芯(4)与阀口(8)相会，截断液流，进液态势不除，控制装态不止，限压构造(15)防止水击过度；出液时，与进液路径相反，当液位降到设定
15、低位时，浮动阀门(17)下移，在制导机构(9)和导向器(10)的引导下，与阀口(8)相会截流；在液体不到高位、低位控制位时，按生产需要，液体进、出自由，且可共用输液管道。截流的同时，由于流体动力变化作用，输液管(31)内的液体压力发生阶跃状变化，该变化使得装在输液管(31)的压力敏感元件弹簧管(32)的位移发生相应变化，驱动电接点开/闭切换开关(36)(首次工作之前，用调整装置(34)、指示装置(35)，依据现场要求调校好弹簧管的工作参数)，原先闭合的接点断开，令电磁阀(33)失电关闭(其自带自朴电触点(29)也随即断开)，原先断开的接点闭合，起动JL、D声光报警器报警，起动继电器J控制相关的
16、输液泵等动力设备。图1中给出了高液位信号检拾联锁方法示意图，虚线框内的压力元件、带电接点的电磁阀、电接点切换开关及相应的主令按纽和接线盒可装配一个外壳内，组成机电一体化新仪表。权利要求1.一种自力式液体控制装置，包括壳体、阀口、阀芯、浮体和输液管道，其特征是a，壳体(1)内装有护芯罩(5、11、20、25)，护芯罩上有制导构造(3、9、21、22)，护芯罩内装有阀芯(4、18、24)，阀芯上有与制导构造相适配的导向器(2、10、23)；壳体(1)外的阀口(8)上方装有护芯罩(5、11)，护芯罩上有制导构造(3、9、21)，护芯罩内装有浮动阀门(17)，浮动阀门上有与制导构造相适配的导向器(2、10)；护芯罩与阀口、壳体间有液体通过间隙(6)，阀芯与浮动阀门通过穿过阀口(8)的绳链(7)相连，浮动阀门(17)与浮体(14)通过连动器(13)相连，或者b，壳体(1)内装有护芯罩(5、11、20、25)，护芯罩上有制导构造(
