Гидростатический уровнемер жидкости

 

Изобретение относится к гидрологическому приборостроению и позволяет /7f gaff i 17 1 /4ЭКОНОМИТЬ энергию, затрачиваемую на сжатие газа, а также повысить эксплуатационную надежность устройства. В уровнемере конец пьезометрической трубки 5 размещен под воздушным колоколом 3 за пределами его герметичного объема, соединенного с компрессором посредством трубопровода 2. Уровень воды относительно конца 5.1 трубки 5 измеряется при открытом клапане 14, через который компрессором подается сжатый воздух в пространство под колоколом 3. Излишки воздуха при уменьшении уровня воды выходят из колокола через .прорези 6. Колокол 3 и пьезометрическая трубка 5 соединены с атмосферой через запорные вентили 8 и 9 штуцеров 10 и 11. 1 ил. Л 8

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (я) 4 G 01 F 23/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3748286/24-10 (22) 07.06.84 (46) 15.02.87. Бюл. №- 6 (71) Государственный гидрологический институт (72) Б.К.Давыдов, Г.С.Клейн и. Б.P.Íåæèõîâñêèé (53) 681.128.5 (088.8) (56) Патент Великобритании ¹ 1158289, кл. G 01 F 23/14, 1969.

Авторское свидетельство СССР

¹- 370475, кл. G 01 F 23/16, 1971. (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР ИЩКОСТИ экономить энергию, затрачиваемую на сжатие газа, а также повысить эксплуатационную надежность устройства, В уровнемере конец пьезометрической трубки 5 размещен под воздушным колоколом 3 эа пределами его герметичного объема, соединенного с компрессором посредством трубопровода 2. Уровень воды относительно конца 5.1 трубки 5 измеряется при открытом клапане 14, через который компрессором подается сжатый воздух в пространство под колоколом 3. Излишки воздуха при уменьшении уровня воды выходят иэ колокола через .прорези 6. Колокол 3 и пьезометрическая трубка 5 соединены (57) Изобретение относится к гидроло- с атмосферой через эапорные вентили гическому приборостроению и позволяет 8 и 9 штуцеров 10 и 11. I ил. лр;. 1/

Изобретение относится к гидрологическому приборостроению и может быть использовано при измерении уровня воды в открытых водоемах.

Цель изобретения — экономия энергии, затрачиваемой на сжатие газа, и повышение эксплуатационной надежности.

Указанная цель изобретения достигается тем, что в состав гидростатического уровнемера жидкости, содержащего пьезометрическую трубку, измеритель давления, компрессор, при этом измеритель давления и выход компрессора подсоединены к пьезометрической трубке, дополнительно введен воздушный колокол с прорезями на боковой поверхности, расположенными по окружности, а пьезометрическая трубка герметично пропущена в полость 20 колокола и жестко соединена с ним, при этом ее конец расположен ниже прорезей, а газовая полость колокола соединена со входом компрессора.

На чертеже приведена принципиаль25

1 ная схема гидростатического уровнемера жидкости.

Гидростатический уровнемер жидкости содержит компрессор 1 с приводом, вход которого посредством 30 трубопровода 2 соединен с воздушным колоколом 3, а выход — с измерителем давления 4 и с пьезометрической трубкой 5, часть которой 5.1 размещена под воздушным колоколом. По окруж- 35 ности колокола в плоскости а — а выполнены прорези 6; выше плоскостна — а находится герметичная полость колокола, а ниже — негерметичная, служащая для защиты пузырьков воздуха от 40 их сноса течением воды за пределы колокола, В верхней части колокола выполнены два фланца 7 с герметичными муфтами и к ним подсоединены трубопровод 2 и пьезометрическая труб- 45 ка, при этом конец трубки 5.1 размещен под герметичным объемом колокола на 1-2 см нижеплоскости а — а, Пьезометрическая трубка и воздушный колокол соединены с атмосферой через запорные вентили 8 и 9, выполненные в штуцерах .10 и 11. Трубопроводы 2 и 5 выполнены составными, их отдельные отрезки соединены между собой герметичными соединительными муфтами 12.

Воздушный колокол 3 с подсоединенным к нему отрезком 5.1 пьезометрической трубки образует пьезометрическую насадку 13, выполненную в виде единой

39 2 конструкции. Перед установкой пьезометрической насадки в открытом водоеме (ее устанавливают на специальную реперную сваю или фундамент) к фланцам 7 воздушного колокола подсоединяют по отрезку трубопроводов 2 и 5, длины которых достаточны для того, чтобы концы трубопроводов вышли на поверхность воды, где их легко нарастить.

Перед началом измерений воздушный колокол полностью заполнен водой, которая в трубопроводах 2 и 5 находится на уровне водоема.

Для приведения уровнемера в исход— ное состояние запорные вентили 8 и

14 закрывают, а вентиль 9 открывают, после чего запускают компрессор на полную мощность, при работе которого выходящий из трубки 5.1 сжатый воздух собирается под воздушным колоколом, далее поднимается вверх по трубопроводу 2 и вытесняет из него воду (трубопровод 2 должен иметь поперечное сечение, исключающее влияние капиллярных сил), после чего вытесняет воду из колокола, полностью заполняет герметичную часть колокола, а излишки воздуха выходят через про,рези б и поднимаются на поверхность

l ,водоема в виде пузырьков, по появлению которых определяют момент полного заполнения колокола воздухом, после чего компрессор выключают. В таком состоянии, при пслностью заполненном сжатым газом колоколе 3, уровнемер готов к работе, при этом давление воздуха Р в колоколе 3 равно

Р< Ра 2t H где Н, — уровень воды относительно плоскости а -а воздушного колокола 3; плотность воды;

P — атмосферное давление воза духа.

Для измерения уровня воды вентили

8 и 9 закрывают, а вентиль 14 открывают, после чеro запускают компрессор на малую мощность, который подает в пространство под колоколом сжатый воздух, при этом на входе компрессора имеет место давление P

= Рц+ g Н) (Рд — атмосферное давление воздуха), а на конце трубки 5.1 в реперной точке Р, относительно которой измеряют уровень воды

Р2 = Ра + Н, 1289539

Формула и з о б р е т е н и я

hP = P — Р,= (Н вЂ” Н,) =(hH, Составитель М. Рачков

Техред Н.Глущенко

Корректор И.Эрдейи

Редактор И.Сегляник

Заказ 7842/8 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4 где H — уровень воды относительно

1 трубки 5.1.

Значение уровня воды определяют по показаниям прибора 4.

Таким образом, для преодоления разности упомянутых давлений, в процессе измерения уровня воды компрессор должен развивать давление где ЬН вЂ” разность уровней, т.е. аН=Н,-Н,.

При работе уровнемера сжатый воздух, выходящий из пьезометрической трубки, собирается внутри воздушного колокола 3 под давлением Р, при этом он циркулирует по замкнутому контуру: выход компрессора, пьезометрическая трубка, воздушный колокол, трубопровод 2, вход компрессора.

При уменьшении уровня воды соответственно уменьшается и давление Р, благодаря чему воздух в колоколе расширяется и его излишки выходят из колокола через прорези 6 и поднимаются на поверхность воды.

Колокол защищает пьезометрическую трубку от воздействия возмущений от течений в открытых водоемах.

Гидростатический уровнемер жидкости, содержащий пьезометрическую трубку, соединенную с измерителем давления и с выходом компрессора, отличающийся тем, что, с целью экономии энергии и повышения эксплуатационной надежности, в него дополнительно введен воздушный колокол, конец пьезометрической трубки закреплен под воздушным колоколом за пределами его герметичного объема, при этом газовая полость колокола соединена со входом компрессора.