Поплавковый уровнемер

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 767355 А1 (я)з 6 01 F 23/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4828801/10 (22) 24,05,90 (46) 07.10,92. Бюл. N 37 (71) Украинский институт инженеров водного хозяйства (72) А.А.Погребняк, В.Э.Шмидт Э.А.Шмидт и В,А.Щурик (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1679203, кл, G 01 F 23/30, 11.07.89. (54) ПОПЛАВКОВЫЙ УРОВНЕМЕР (57) Использование: для наблюдения и точных измерений уровня различных жидкостей, в частности легковоспламеняющихся.

Сущность изобретения: уровнемер содержит поплавок, направляющие для вертикального перемещения поплавка, перфорированную мерную ленту, связывающую посредством блоков последний с индикатором его перемещений, и пружинный

Изобретение относится к поплавковым уровнемерам и может быть использовано для наблюдения и точных измерений уровня различных жидкостей, в частности легковоспламеняющихся нефтепродуктов.

Известны устройства для измерения уровня жидкости, содержащие в качестве датчика поплавок, расположенный в резервуаре и соединенный гибкой передачей с отсчетным устройством, Однако такие устройства не позволяют производить точных (коммерческих) замеров, поскольку силы трения, действующие на гибкую передачу, вызывают изменения положения поплавка по отношению к уровню жидкости, превышающие требуемую точность, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому поплавковому уровнемеру является уровнемер, содержащий двигатель постоянного момента, соединенный с барабаном мерной ленты. Уровнемер снабжен механизмом фиксации мерной ленты, выполненным в виде корпуса, в верхней части которого посредством пружины вертикально закреплена подвижная рамка, а в нижней его части расположен блок, выполненный зубчатым по поверхности меньшего радиуса и фрикционным по поверхности большего радиуса и установленный с возможностью взаимодействия с тормозными колодками, жестко и симметрично закрепленными на внутренней повер- хности нижней части корпуса, при этом ось блока связана с подвижной рамкой, а лента выполнена перфорированной с возможностью зацепления с зубчатой поверхностью блока, 1 ил, поплавок, установленный на вертикальных направляющих и кинематически связанный мерной лентой с барабаном,. механически соединенным с приводным двигателем, дополнительный двигатель натяжения ленты и индикаторный блок. Недостатком данного устройства является низкая точность измерений ввиду действия на ленту нестабильных во времени и, при колебаниях уровня, изменяющих направление действия сил, вызванных трением в механизме кинематической связи поплавка с барабаном, в индикаторном блоке и приводном двигателе, а также погрешностей натяжения ленты этим двигателем.

Цель изобретения — повышение точности замеров уровня, Указанная цель достигается тем, что поплавковый уровнемер снабжен механизмом 4

0 V ы Ж Ы > !

1 ъ

1767355 фиксации мерной ленты, выполненным в виде корпуса, в верхней части которого посредством пружины вертикально закреплена подвижная рамка, а в нижней его части расположен блок, выполненный зубчатым по поверхности большего радиуса и установленный с возможностью взаимодействия с тормозными колодками, жестко и симметрично закрепленными на внутренней поверхности нижней части корпуса, при этом ось блока связана с подвижной рамкой, а лента выполнена перфорированной с возможностью зацепления с зубчатой Ro верхностью блока. Во время точного замера дополнительный двигатель, преодолевая трение в данной измерительной системе, постепенно увеличивает натяжение мерной ленты в месте входа ее в резервуар. При достижении определенной величины натяжения преодолевается упругая сила предварительно натянутой пружины, удерживающей рамку в краййем верхнем положении. Рамка с блоком опускается, вводя последний в контакт с тормозными колодками. Блок стопорится, фиксируя тем самым положение мерной ленты. Поскольку фиксация мерной ленты происходит при одной и той же силе, действующей на поплавок, данный уровнемер позволяет выполнять замеры с повышенной точностью. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный поплавковый уровнемер отличается наличием в нем механизма фиксации мерной ленты, срабатывающим, — во время точного замера уровня, — при определенной силе воздействия мерной ленты на поплавок, На чертеже уровнемер изображен в момент точного замера, разрез.

Поплавковый уровнемер содержит поплавок 1, его вертикальные направляющие

2, перфорированную мерную ленту 3, кинематически связывающую поплавок 1 с барабаном 4 и находящуюся в зацеплении с индикаторным блоком 5, а также механизм

6 фиксации мерной ленты, Барабан 4 механически соединен с приводным двигателем

7 и дополнительным двигателем 8 натяжения ленты. Механизм 6 фиксации мерной ленты выполнен в виде корпуса, в верхней части которого посредством предварительно натянутой пружины 9 вертикально закреплена подвижная рамка 10, а в нижней части расположен блок 11, выполненный зубчатым по поверхности меньшего радиуса с возможностью зацепления с перфорированной мерной лентой 3 и фрикционным по поверхности большего радиуса с возможностью взаимодействия с тормозными колодками 12. Тормозные колодки 12 жест5

10 перемещается по направляющим 2, Приводной двигатель 7, преодолевая трение в данной измерительной системе, осуществляет натяжение и подмотку мерной ленты 3 на

15 барабан 4. Наблюдение за текушим значе45

55

35 ко и симметрично закреплены на внутренней поверхности нижней части корпуса механизма 6, а ось блока 11 связана с подвижной рамкой 10, Уровнемер работает в одном из двух режимов; наблюдения за уровнем или точный замер уровня.

В режиме наблюдений за уровнем дополнительный двигатель 8 натяжения ленты отключен, С изменением уровня поплавок 1 нием уровня производится при помощи индикаторного блока 5.

В режиме точного замера уровня дополнительный двигатель 8 включается в работу, постепенно увеличивая момент, передаваемый на барабан 4, до достижения величины

M + М, где М вЂ” максимально возможная погрешность в задании момента дополнительным двигателем 8. Величина М такова, что в наиболее неблагоприятном случае (когда трение в системе максимальное, натяжение мерной ленты 3 от действия приводного двигателя 7 минимальное, а погрешность собственно дополнительного двигателя 8 равняется М) обеспечивает повышение натяжения мерной ленты 3 в месте входа в резервуар до величины Т. При этом преодолевается упругая сила предварительно натянутой пружины 9, и рамка 10 с блоком 11 опускается вниз, вводя последний в контакт с тормозными колодками 12. После того как произошел контакт блока 11 с тормозными колодками 12, вращение блока 11 прекращается. Тем самым обеспечивается остановка мерной ленты 3 в момент, когда натяжение ее в месте входа в резервуар достигается определенной величины Т. Beличина Т рассчитывается как сумма максимально возможной силы натяжения мерной ленты 3 приводным двигателем 7 и максимально возможной силы трения, действующей на мерную ленту 3, и задается изначально путем натяжения пружины 9 на величину 2Т+ Р, где P — вес блока 11.

Поскольку в момент фиксации мерной ленты 3 на поплавок 1 действует строго определенная сила Т натяжения ленты 3, не зависящая от изменений величины трения в измерительной системе и неточностей натяжения ленты 3 двигателями 7 и 8, предложенный поплавковый уровнемер, по сравнению с известными поплавковмыи уровнемерами, обеспечивает повышенную точность замеров уровня жидкости в закрытых резервуарах. Одновременно компакт1767355 ность и автономность механизма фиксации

6, его располо кение вне резервуара предопределяют удобство в монтаже и техническом обслуживании описанного поплавкового уровнемера.

8+881

Составитель B,Ùóðèê

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор M.Ïåòðîâà

Заказ 3542 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Поплавковый уровнемер, содержащий поплавок, установленный на вертикальных направляющих и кинематически связанный мерной лентой с барабаном, механически соединенным с приводным двигателем, дополнительный двигатель натяжения ленты и индикаторный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен механизмом фиксации мерной ленты, выполненным в виде корпуса, в верхней части которого посредством пружины вертикально закреплена подвиж5 ная рамка, а в нижней его части расположен блок, выполненный зубчатым по поверхности меньшего радиуса и фрикционным по поверхности большего радиуса и установленный с возможностью взаимодействия с тор10 мозными колодками, жестко и симметрично закрепленными на внутренней поверхности нижней части корпуса, при этом ось блока связана с подвижной рамкой, а лента выполнена перфорированной с возможностью

15 зацепления с зубчатой поверхностью блока,