Устройство для измерения уровня жидкости

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидкости. Цель изобретения - повышение точности и устранение диапазона неизмеряемого уровня жидкости. Ток источника электропитания 3, протекающий через последовательно соединенные шунт 2 с известной величиной сопротивления и протяженный терморезистор 1, вызывает нагревание погруженной и не погруженной в жидкость частей терморезистора 1 до различных температур, что вызывает изменение сопротивления терморезистора 1, линейно зависящее от измеряемого уровня. Информация о температурах погруженной и не погруженной в жидкость частях терморезистора 1 поступает в вычислительное устройство от термометров 5 и 6 соответственно. По величине падения напряжения на шунте 2, которое поступает по двухпроводной линии связи в вычислительное устройство 7 и измеряется им, и по величине падения напряжения на терморезисторе 1 в соответствии с законом Ома определяют величину измеряемого уровня в соответствии с алгоритмом работы вычислительного устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 F 23/22

ГОСУДАРСТВЕН(ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685205/10 (22) 09.03,89 (46) 23.08.91. Бюл. %31 (72) Ю.П.Найденко, М,Д.Маслаков и

Ю.В.Скачков (53) 681.121 (088.8) (56) Иванов Г,М., Кузнецов Н.Д., Чистяков

В,С.Теплотехнические измерения и приборы, — М.: Энергоатомиздат, 1984, с. 157—

159.

Бобровников Г,Н., Катков А.Г. Методы измерения уровня. — M.: Машиностроение, 1977, с.80 — 86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УРОВНЯ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидкости. Цель изобретения — повышение точности и устранение диапазона неизмеряемого уровня жидкости. Ток источника электропитания 3, протеИзобретение относится к технике измерений, конкретно к устройствам для измерения уровня жидкости.

Целью изобретения является повышение точности и устранение диапазона неизмеряемого уровня.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, Устройство содержит протяженный терморезистор 1, одна часть которого постоянно опущена в жидкость. а другая находится постоянно в воздушном пространстве над жидкостью. Последовательно с термореэи„„5UÄÄ 1672228 А1 кающий через последовательно соединенные шунт 2 с известной величиной сопротивления и протяженный термореэистор 1. вызывает нагревание погруженной и не погруженной в жидкость частей терморезистора 1 до различных температур, что вызывает изменение сопротивления терморезистора

1, линейно зависящее от измеряемого уровня. Информация о температурах погруженной и не погруженной в жидкость частях термореэистора 1 поступает в вычислительное устройство от термометров 5 и 6 соответственно. По величине падения напряжения на шунте 2, которое поступает по двухпроводной линии связи в вычислительное устройство 7 и измеряется им, и по величине падения напряжения на терморезисторе 1 в соответствии с законом Ома определяют величину измеряемого уровня в соответствии с алгоритмом работы вычислительного устройства, 1 ил, стором 1 включен шунт 2 в цепь источника электрического тока 3: На нижней части термореэистора 1, постоянно находящейся в жидкости, заполняющей сосуд 4, установлен термометр 5, а на верхней части терморезистора 1, постоянно находящейся в воздухе, — термометр 6. Выходы шунта 2 по двухпроводной линии связи подключены к первому входу вычислительного устройства

6, к второму и к третьему входам которого подключены термометры 5 и 6, а к четвертому входу — источник электрического тока 3.

Вычислительное устройство (BY) 7 подключено к блоку памяти 8 и индикатору 9.

1672228

15

20 (2) Устройство работает следующим образом.

При подключении электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных протяженного термореэистора 1 и шунта 2, с зажима источника тока 3 по указанной электрической цепи проходит электрический ток, который нагревает протяженный терморезистор 1. При этом по причине большого различия значений коэффициентов теплоотдачи на сухом и погруженном в жидкость участках протяженного терморезистора 1 температура нагрева участка, находящегося в воздушной среде, будет равна t1, а участка, находящегося в жидкости, — tz, Полное сопротивление протяженного терморезистора 1 в этом случае определяется равенством

Rq = r,(H - Щ1+ a (tq - to))+ roh(1 + а (тг - to)), (1) где гс — погонное (на единицу длины) сопротивление протяженного термореэистора 1 при температуре to, взятое, например, из справочника или полученное опытным путем:

Н вЂ” полная длина протяженного термореэистора 1;

h — длина погруженной в жидкость части протяженного терморезистора, по которой измеряется уровень жидкости; а — температурный коэффициент сопротивления для протяженного терморезистора 1;

to — температура. при которой взято (получено) значение г, ti — температура участка протяженного терморезистора 1, находящегося в воздушной среде;

tz — температура участка протяженного термореэистора 1, находящегося в жидкости, Из равенства (1) после преобразований получают т.е. уровень жидкости, если известны величины, содержащиеся в правой части выражение (2).

В предлагаемом устройстве полное сопротивление Rn протяженного терморезистора 1 определяют по закону Ома, т,е. с помощью шунта 2 определяют величину тока, проходящего через протяженный терморезистор 1, с помощью BY 7 определяют напряжение, приложенное к протяженному терморезистору 1, при этом величиной сопротивления шунта вследствие его малости по сравнению с величиной сопротивления протяженного термореэистора 1 пренебрегают, Полученные данные величины тока и напряжения вводят в BY 7, которое давлением величины напряжения на величину тока вычисляет полное сопротивление протяженного терморезистора 1. Значения температур t> и tz вводят в BY 7 от термометров 5 и 6, а значения постоянных величин

rp, Н, а, to — в блок памяти 8 с пульта управления BY 7, Используя перечисленные дан. ные, BY 7 вычисляет уровень жидкости в соответствии с выражением (2) и индицирует результат измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения уровня жидкостИ, содержащее источник электропитания, подключенный к протяженному терморезистору, установленному вертикально, нижний и верхний термочувствительные элементы, размещенные на погруженном и не погруженном в жидкость концах терморезистора и вторичный измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измерения, в него введен шунт, который включен в цепь источника электропитания последовательно с протяженным терморезистором, а термочувствительные элементы выполнены B виде термометров, а вторичный прибор — в виде вычислительного устройства с подключенными к нему блоком памяти и индикатором, при этом выходы шунта подключены к первому входу вычислительного устройства по двухпроводной линии связи, нижний и верхний термометры подключены соответственно к второму и третьему входам вычислительного устройства. к четвертому входу которого подключен источник электропитания.

1672228

Составитель А.Протопопов

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор В.Иванова

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

Заказ 2830 Тираж 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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