用于煤气柜高度实时监测的随动线缆式大位移测量仪

    1前言

    气柜是保证煤气储配系统正常运转的重要设备。气柜的过度充气或过度抽气都会导致十分严重的事故(如冲顶、塌陷等)，为了防止发生此类事故，也为了实现煤气发生的自动化生产，必须对煤气柜的高度进行实时监测。

    气柜高度的测量方法有多种。但都有一些实际问题在生产实际中未能得到很好的解决。迄今为止，湿式煤气柜高度测量的方法大致有如下几种。即:标尺目视法、高度压力变换法、微波测距法和配重随动测量法，其中高度一压力变换法也可以用于干式煤气柜高度的监测。

    标尺目视法:这是目前用得最多的一种方法。标尺是由画在煤气柜活动部分外壁上的一道道水平横线组成的。其测量结果只能靠人工目视读取，不易直接转换成电信号。使用这类装置虽然成本低、但是精度差，检测人员劳动强度大，测量结果的可靠性差。

    高度一压力变换法:这种测量方法利用了阿基米德定理，即常压下测点的压力与其上部液柱高度成正比，将煤气柜的高度转换成压力进行测量。采用这种方法的测量装置也可随气柜顶部上下浮动的中空软管、防冻而不易挥发的液柱以及常规的压力测量系统组成。这种测量装置结构复杂、安装不便，难以在严冬酷暑等恶劣气候条件下长期稳定可靠地运行。

    微波测距法:这类装置一般由固定于某个平面的微波发/收器和可随气柜顶部运动的微波反射天线所组成。其工作原理是测量微波从发射到接收之间的传播时间来间接测量气柜高度的。这类装置复杂、不易维修，安装不便，且价格昂贵。因此用的较少。

    配重随动测量法:如图1所示。当存储煤气柜柜顶上升时，通过固定于柜顶上的钢丝绳带动指示盘的指针沿逆时针方向转动，活塞从最低点运动到最高点，带动指针逆时针方向转动一周;同样，当煤气被使用，气柜顶部下降时，指示盘的指针顺时针转动一周。其简易的装置是靠人工目视读取测量值。虽也可改成电测装置，但由于配重物升降的高度与气柜顶升降的高度相等，当气柜较高时，定滑轮2也要装在较高处，使得整个装置结构复杂，且测量误差较大。

    由此可见，上述几种煤气柜高度的测量方法，都不能很理想地满足煤气工业生产的需要，因而有必要寻求一种使用安装方便.测量可靠，精度较高的以及高性能、价格比的煤气高度的上述监测方法。

    2线缆随动式煤气柜高度测量仪

    测量煤气柜的高度，实际上就是要测量一个几十米的位移。从检测技术的角度来看，虽然测量位移的方法有多种，但在考虑到量程和成本限制之后，我们提出了一种基于机电一体化的测量方案，即线缆随动测量法。