Уровнемер

 

УРОВНЕМЕР, содержащий две пьезометрические трубки, подключенные через постоянные дроссели к источнику питания и погруженные в контролируемую жидкость, блок сравнения и генератор пневмоимпульсов, о тличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в схему введены дополнительный генератор пневмоимпульсов , усилитель, пневматический шаговый двигатель и реверсивный счетчик пневмоимпульсов, при этом одна из пьезометрических трубок выполнена подвижной, причем выход неподвижной пьезометрической трубки соединен с первым входом блока сравнения, выход подвижной трубки через усилитель соединен с вторым входом блока сравнения , инверсные выходы которох о подключены к питающим входам генераторов , выходной канал первого из которых соединен с прямыми входами шагового двигателя и счетчика, выходной канал второго соединен .с/реверсивными входами шагового двигателя и счетчи (Л ка, а выходной вал шагового двигателя кинематически связан с подвижной пьезометрической трубкой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

; рц, G 01 F 23/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3699922/24-10 (22) 10.02.84 (46) 15.07.85. Бюл. h> 26 (72) В.П. Петренко и В.Н. Кузьмин (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (53) 681. 128.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 469057, кл. С 01 F 23/16, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 773441, кл. G 01 F 23/16, 1979. (54)(57) УРОВНЕМЕР, содержащий две пьезометрические трубки, подключен- . ные через постоянные дроссели к источнику питания и погруженные в контролируемую жидкость, блок сравнения и генератор пневмоимпульсов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства, в схему введены до„„SU,, 1167438 А полнительный генератор пневмоимпульсов, усилитель, пневматический шаговый двигатель и реверсивный счетчик пневмоимпульсов, при этом одна из пьеэометрических трубок выполнена подвижной, причем выход неподвижной пьезометрической трубки соединен с первым входом блока сравнения, выход подвижной трубки через усилитель соединен с вторым входом блока сравнения, инверсные выходы которого подключены к питающим входам генераторов, выходной канал первого из которых соединен с прямыми входами шагового двигателя и счетчика, выходной канал второго соединен .с реверсивными входами шагового двигателя и счетчика, а выходной вал шагового двигателя кинематически связан с подвижной пьезометрической трубкой. i

1167438

a yg oH; (2) р -куgí, 2 где Н

- уровень жидкости в емкости; — нлотность контролируемой жидкости; — ускорение земного притяже- 55 нияу — коэффициент усиления усилителя 4.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения уровня жидкости, и может быть использовано для контроля уровня в емкостях нефтеперерабатывающих, химических, пи щевых производств.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. 10

На чертеже представлена схема уровиемера.

В емкость 1 с контролируемой жидкостью на полную глубину опущена неподвижная пьезометрическая трубка 15

2 и подвижная,пьезометрическая трубка 3, подключенные к источнику питания сжатым воздухом через постоянные дроссели.

Схема содержит усилитель 4, блок

5 сравнения, генераторы 6 и 7 пневматических импульсов, пневматический шаговый двигатель 8 и реверсивный счетчик 9 пневмоимпульсов.

Уровнемер работает следующим обра-25 зом.

В исходном состоянии, при отсутствии контролируемой жидкости в емкости 1, давления на выходах пьезо" метрических трубок 2 и 3, а соответственно, и на входах блока 5 сравне30 ния равны нулю, .причем обе трубки расположены на нижней отметке емкости. На выходах блока сравнения установлены нулевые сигналы, ни один из генераторов 6 или 7 не работает, им- 35 пульсы на входы шагового двигателя

8 и счетчика 9 не поступают. Выходной вал двигателя зафиксирован в начальном положении, а в счетчике находится нуль импульсов, соответствующих нулевому значению уровня жидкости.

При заполнении емкости жидкостью, например, до уровня Н на входах блока 5 сравнения появятся давления Р„ и P, которые соответственно равны

Однако при этом начальные давления P с .Р2 и система выйдут из сос1 тояния равновесия. На выходе блока

5 сравнения, соединенном с генератором 7, появится сигнал рассогласования "1", что приведет к запуску генератора. Импульсы с выхода генератора 7 начнут поступать на прямые входы шагового двигателя 8 и счетчика 9. При этом шаговый двигатель после каждого поступившего импульса перемещает подвижную трубку 3 вверх на один шагиян, что приводит к уменьшению давления на выходе трубки на величину . (3) 4Р = yg 4Н, а на втором входе блока 5 сравнения — на величину

Р2 -4P = K ygН вЂ” Ky g 4H = к у.8(н - ан). (4) Система прийдет в состояние равновесия при условии (5) а для этого на пневматический шаговый двигатель с генератора 7 должно поступить N импульсов. Тогда

K-y g(H — N 4H) = y.g H . (6) Отсюда

Н(К-1) ° Р.

N = n = — — — -- -Б =

Вих дН Key. g (К-1)

Н вЂ” — -=НС

Нвк 1 (7) В случае последующего изменения контролируемого уровня в сторону увеличения или уменьшения произойдет новое рассогласование сигналов на входах блока 5 сравнения, в резуль- . тате чего на одном иэ его выходов появится сигнал, эапускаюппсй соответствующий генератор (при P, ) Pz запустится генератор 6, а при P p Р

1 2 генератор 7). где С„К-1/4К К вЂ” коэффициент пропорциональности, т;е. количество импульсов, поступивших на пневматический шаговый двигатель и зафиксированных счетчиком, пропорционально измеряемому уровню.

1167438

Импульсы с выхода того или иного генератора, поступая на соответствующие входы шагового двигателя и счетчика, будут приводить систему в новое состояние равновесия, соответствующее новому значению контролируемого уровня. При этом каждому значению уровня жидкости в емкости будет поставлено в соответствие с выражением (7) пропорциональное количество импульсов в счетчике.

Так как результирующий уго рота выходного вала пневматич шагового двигателя определяет, выражением

Как следует иэ выражений (7) и л пово» (9), и в первом и во втором случае еского выходной сигнал уровнемера не зависит ся от плотности контролируемой жидкости.

Таким образом, выполнение пьезо(8) метрического уровнемера по предложенной схеме, приводит к расширению функциональных возможностей устройстN = C„ Ц, ва, так как его можно использовать

20 и в непрерывных системах автоматического контроля и регулирования, и в (9) цифровых и импульсных системах. вых

o 9,1 E. H где Š— цена шага двигателя, то принимая во внимание, что можно записать где С = (К-1) С/ЬН.К - коэффициент пропорциональности.

Следовательно, результирующий угол поворота выходного вала шагового двигателя, который может быть пре: образован в соответствующий пневматический или электрический непрерывный сигнал, также пропорционален измеряемому уровню.

1167438

Составитель В.Рачков

Редактор М. Келемеш Техред Ж.Кастелевич Корректор М. божо

Заказ 4424/39 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4