Уровнемер

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для опредения параметров жидких сред в технологических емкостях. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет дополнительного определения плотности, объема и массы жидкости наряду с измерением уровня. Обработка сигнала об уровне со счетчика 9 и сигнала, пропорционального уровню и плотности, с преобразователя 10 на блоке деления 12 позволяет определить плотность контролируемой жидкости. Объем жидкости определяется на блоке умножения 13 с помощью задатчика 11, а масса - на блоке умножения 14 путем перемножения сигналов, характеризующих плотность и объем. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 0 F 23 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ Гкнт СССР (61) 1167438 (21) 4499918/24-10 (22) 31.10.88 (46) 07.10.90. Бюл. И - 37 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) В.П.Петренко, В.Н.Кузьмин, Л.С.Петренко, H.Â.Ïåòðåíêo и В.И.Михайлюк (53) 681.128.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 773441, кл. С 01 F 23/16, 1979.

Авторское свидетельство СССР

В 1167438, кл. G 01 F 23/16, 1984. (54) УРОВНЕМЕР (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназна„„SU„„1597577 A 2

2 чено для определения параметров жидких сред в технологических емкостях.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет дополнительного определения плотности, объема.и массы жидкости наряду с измерением уровня. Обработка сигнала об уровне со счетчика 9 и сигнала, пропорционального уровню н плотности, с преобразователя 10 на блоке 12 деления позволяет определить плотность контролируемой жидкости. Объем жидкости определяется на блоке 13 умножения с помощью задатчика 11, а масса— на блоке 14 умножения путем перемножения сигналов, характеризующих плотность и объем. 1 ил.

1597577

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения параметров жидких сред в технологических емкостях, может быть использовано для контроля уровня, плотности, объема и массы жидких сред в емкостях нефтеперерабатывающих, химических и пищевых производств и является усовершен- 10 ствованием изобретения по авт. св.

У 1167438. . Цель изобретения — расширение функциональных возможностей уровнемера за счет измерения плотности, массы 15 и объема жидкости.

На чертеже показана схема уровнемера.

В емкость 1 с жидкостью на полную глубину опущена неподвижная 2 и под- 20 вижная 3 пьезометрические трубки, подключенные через постоянные дроссели к источнику питания сжатым воздухом. Схема уровнемера включает усилитель 4, блок 5 сравнения, генераторы 25

6 и 7 пневматических импульсов, пневматический шаговый двигатель 8, реверсивный двоичный счетчик 9 пневмоимпульсов, аналого-цифровой преобра.— зователь 10, задатчик 11, блок 12 деления, первый 13 и второй 14 блоки у умножения.

Вход аналого-цифрового преобразователя 10 подключен к выходу неподвижной пьеэометрической трубки 2 основного устройства, а выход — к делимому входу блока 12 делений, де-. лящий вход которого подключен к выходу двоичного счетчика 9 пневмоимпульсов. Выход двоичного счетчика 9 подключен также к первому входу перво40

ro блока 13 умножения, к второму входу которого подключен выход задатчика 11. Выход первого блока 13 умноже" ния соединен с первым входом второго

45 . блока 14 умножения, второй вход которого соединен с выходом блока 12 . деления. Выходным информативным каналом устройства являются выходы двоичного счетчика 9, блока 12 деления и блоков 13 и 14 умножения, 50

Уровнемер работает следующим образом.

В исходном состоянии, при отсутствии контролируемой жидкости в емкости 1, давления на выходах пьезометри- 55 ческих трубоус 2 и 3, а соответствен1 но, и на выходах блока 5 сравнения равны нулю, причем обе трубки распо- Р =f g dH (3) а на втором входе блока 5 сравнения— на величину

P =dP=K g g.H-K.y.g ОН=К р g(H— — Н). (4)

Система приходит в состояние равновесия при условии

Р1 = Р1, (5) а для этого на пневматический шаговый двигатель с генератора 7 должно. поступить N, импульсов. Тогда

K р g(H-И„ dH)= g g.H. (6)

Отсюда

К-1

N =N =Н вЂ” -- = С Н

H (7) K-1 где С = — — — — коэффициент пропор1 К6Н. циональности.

Таким образом, количество импульсов, поступивших на пневматический ложены на нижней .отметке емкости. На выходах блока сравнения установлены нулевые сигналы, ни один из генераторов 6 или 7 не работает, импульсы на выходы 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 1 жидкостью, например, до уровня Н, на входах блока 5 сравнения появляются давления Р1 и Р, которые соответственно равны

P„ = p g H; (1)

= K ° p g H, (2) где Н вЂ” уровень жидкости в емкости; у — плотность контролируемой жидкости;

g — - ускорение земного притяжения;

К вЂ” коэффициент усиления усилителя 4.

Однако при этом начальные давления

Р1 (Р и система выйдет из состояния равновесия. На выходе блока 5 сравнения, соединенном с генератором 7, появляется сигнал рассогласования.

"1", что приводит к запуску генератора. Импульсы с выхода генератора 7 начинают поступать на прямые входы шагового двигателя 8 и счетчика 9.

При этом шаговый двигатель 8 после каждого поступившего импульса перемещает подвижную трубку 3 вверх на один шаг Н, что приводит к уменьшению давления на выходе трубки на величину

1597577

N„=Nq ° И С Н С, S=C, С, Н S= несущий информацию об объеме жидкости

V в контролируемой технологической емкости..

В свою очередь, на входах блока 14 умножения присутствуют в цифровом виде сигнал И =С у и сигнал И„=С 7.

Поэтому

Поэтому на его выходе в результате получают цифровой сигнал

Nm= N5 И„=Сэ Р Cs 7=С ° m (1).. о массе жидкости m в технологической емкости, Формула изобретения

Составитель М.Рачков

Редактор А.Козориз Техред N,Õîäàíè÷ Корректор С.Черни

Заказ 3041 Тираж 540 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета .по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 шаговый двигатель и зафиксированных счетчиком, пропорционально измеряемому уровню Н и представлено на выходе счетчика 9 в цифровой форме.

В случае последующего изменения контролируемого уровня в сторону увеличения или уменьшения происходит новое рассогласование сигналов на вхо входах блока 5 сравнения, в результа- 10 те чего на одном из его выходов появляется сигнал, запускающий соответствующий генератор (при P > P запускается генератор 6, а при Р„(Р— генератор 7) до момента приведения системы к новому состоянию равнове.— сия, При этом каждому значению уровня жидкости Н в емкости поставлено в соответствие с выражением (7) пропорциональное количество импульсов в счет- 20 чике.

Так как на вход аналого-цифрового преобразователя 10 поступает давление с выхода неподвижной пьезометрической трубки 2, равное Р,= g g-Н, то на его 25 выходе формируется цифровой сигнал

И =С.о8Н, (8) где С вЂ” коэффициент преобразователя .

Данный сигнал, поступая на делимый вход блока 12 деления, делится в пос- 30 леднем на сигнал N =Ñ, Н с выхода счетчика 9, в результате чего на выходе блока 12 формируется сигнал

С 1 аН С> я (9)

35 где С вЂ” коэффициент пропорциональности, Следовательно, на выходе блока 12 деления получают в цифровом виде сигнал N о плотности у жидкости в конт- 40 ролируемой емкости.

Так как на входы первого блока 13 л умножения поступают в цис1ровом виде сигналы _#_„=C, Н и Nz=.С S, где N> сигнал с задатчика 11, несущий инфор- 45 мацию с площади S днища технологической емкости, то на его выходе формируется в цифровом виде сигнал

Таким образом, кроме значения уров уровня в. технологической емкости одновременно контролируются такие пара-, метры жидкости как плотность, объем и масса.

Уровнемер по авт.св. 11- 1167438, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения плотности, массы и объема жидкости, в него введены два блока умножения, блок деления, аналого-цифровой пре- . образователь и эадатчик, причем вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу неподвижной пьезометрической трубки, а выход — к первому входу блока деления, второй вход которого соединен с выходом счетчика пневмоимпульсов, связанного с первым входом .первого блока умножсния, к второму входу которого подключен эадатчик, выход первого блока умножения подключен к первому входу второго блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока деления, при этом дополнительными выходными каналами устройства являются выходы блоков умножения и деления.