Датчик уровня жидкости

 

Сущность изобретения: датчик содержит излучатель и приемник акустических колебаний . Излучатель выполнен в виде хлопающей мембраны со стержнем в центре, закрепленной на торце цилиндрического негерметичного корпуса, и поплавка на рычаге , установленного на стенке корпуса с возможностью взаимодействия с мембраной . Стержень расположен внутри корпуса. Приемник выполнен в виде пьезоэлектрического датчика, расположенного соосно стержню вне внутреннего объема корпуса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)5 G 01 F 23/28, 23/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4891444/10 (22) 17,12.90 (46) 07.08.92. Бюл. М 29 (72) Ю.И. Шаболаев, В.Г. Орлов и Г.Г. Басов (56) Авторское свидетельство СССР

N 537253, кл. G 01 F 23/28, 1973. (54) ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИДКОСТИ (57) Сущность изобретения: датчик содержит излучатель и приемник акустических коИзобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения уровня жидкости в герметических емкостях под высоким давлением..

Известно устройство для определения уровня жидкости, включающее два ультрозвуковых приемопередатчика, размещенных внутри емкости выше и ниже контролируемого уровня жидкости. Приемопередатчики излучают и принимают акустические колебания, параметры которых изменяются при переходе уровня жидкости через контролируемую отметку и фиксируются регистрирующим прибором, находящимся вне емкости.

Для работы такого устройства необходимо подводить энергию к приемопередатчикам и выводить информацию за пределы емкости,.а для этого требуется высверливать отверстия в корпусе емкости, чт© влечет за собой снижение прочности корпуса в местах сверления. Для компенсации потери прочности необходимо принимать специальные меры, Кроме того, приемопередатчики постоянно. Потребляют электроэнергию. Все это затрудняет эксплуатацию устройства.,, Ы„„1753287 А1

2 лебаний. Излучатель выполнен в виде хлопающей мембраны со стержнем в центре, закрепленной на торце цилиндрического негерметичного корпуса, и поплавка на рычаге, установленного на стенке корпуса с возможностью взаимодействия с мембраной. Стержень расположен внутри корпуса.

Приемник выполнен в виде пьезоэлектрического датчика, расположенного соосно стержню вне внутреннего обьема корпуса. 1 ил.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является ультрозвуковой измеритель уровня жидкости, содержащий излучатель и приемник акустических колебаний, расположенный на одной вертикали по разные стороны от поверхности жидкости, усилитель и индикатор, причем ось излучателя:образует тупой угол с направлением на приемник, а стенка между излучателем и приемником в горизонтальном сечении имеет плосковыпуклую или двояковыпуклую форму, Для работы такого устройства необходима специальная форма стенки резервуара, что усложняет технологию изготовления резервуаров. Затухание акустических колебаний в материале стенки ограничивает.расстояние между источником и приемником акустических колебаний; что осложняет измерение уровня в высоких емкостях, кроме того требуется точная установка источника и приемника колебаний, .а для их работы необходимо постоянно расходовать электроэнергию. Все перечисленные недостатки затрудняют эксплуатацию устройства.

Цель изобретения — упрощение эксплуатации.

1753287

С этой целью предлагается в датчике . уровня жидкости, включающем излучатель и приемник акустических колебаний, выполнить излучатель в виде хлопающей мембраны со стержнем в центре, закрепленной на торце цилиндрического негерметического корпуса и поплавка на рычаге, установленного на стенке корпуса с возможностью взаимодействия с мембраной, при этом стержень расположить внутри корпуса емкости, а приемник акустических колебаний выполнить в виде пьезоэлектрического датчика, расположенного соосно стержню вне внутреннего объема корпуса емкости.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Датчик уровня жидкости содержит излучатель акустических колебаний, крепящийся к внутренней стенке емкости 1, выполненный в виде хлопающей мембраны

2,. с цилиндрическим негерметичным корпусом 3 и закрепленным в центре мембраны стержнем 4, поплавка 5 на рычаге 6, закрепленного с помощью кронштейна 7 на стенке корпуса мембраны с воэможностью взаимодействия с мембраной, приемник акустических колебаний в виде пьезоэлектрического датчика 8, расположенный соосно стержню вне внутреннего объема корпуса емкости.

Устройство работает следующим образом.

При подъеме уровня жидкости поплавок

5 поднимается и свободным концом рычага

6 давит на мембрану 2,,при достижении жидкостью критического уровня давление на мембрану 2 достигает критической величины и. мембрана 2 прощелкивается в неустойчивое состояние, ударяется стержнем

4 по корпусу емкости 1. Возникающие при этом колебания в стенке емкости 1 фиксируются пьезоэлектрическим датчиком 8, При понижении уровня жидкости ниже критического мембрана 2 возвращается в устойчивое состояние, Предлагаемый датчик уровня жидкости отличается от прототипа тем; что использо5 вание его для контроля уровня жидкости в герметических резервуарах под высоким давлением позволяет упростить эксплуатацию за счет снятия ограничений на форму стенки резервуара, возможности измерять

10 уровень жидкости в высоких емкостях за счет того, что расстояние между источником и приемником акустических колебаний равно лишь толщине стенки емкости. Предлагаемое устройство не расходует

15 электроэнергию на возбуждение акустических колебаний, а использование стенок резервуара для передачи информации об уровне жидкости внутри резервуара позволяет снизить расход материала на изготов20 ление корпусов резервуаров из-за того, что нет необходимости для обеспечения заданной прочности увеличивать толщину их корпуса в местах, где делаются отверстия для вывода информации об уровне жидкости.

25 Предлагаемое устройство проще налаживать при установке, Формула изобретения

Датчик уровня жидкости, включающий излучатель, приемник акустических колеба30 ний. отличающийся тем, что, с целью упрощения эксплуатации, излучатель выполнен в виде хлопающей мембраны со стержнем в центре, закрепленной на торце цилиндрического негерметичного корпуса, 35 и поплавка на рычаге, установленного на стенке корпуса с возможностью взаимодействия с мембраной, при атом стержень расположен внутри корпуса, а приемник акустических колебаний выполнен в виде

40 пьезоэлектрического датчика, расположенного соосно со стержнем вне внутреннего объема корпуса.

1753287

Составитель Ю.Шаболаев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т. Вашкович

Редактор О, Головач

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

Заказ 2759 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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