Способ контроля уровня жидкости в герметичном сосуде

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам и устройствам для замера уровня жидкости в сосуде без его разгерметизации. Сущность изобретения: для производства замера уровня жидкости в емкостях, включается холодильный агрегат 5, при снижении температуры стенки 2 на локальный участок стенки 2 выпадает наблюдаемая визуально роса, верхняя граница которой является проекцией линии уровня. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 F 23/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4739234/10 (22) 21.09,89 (46) 23.12.92. Бюл, Q 47 (72) Ю.С.Королев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1106998, кл, G 01 F 23/22, 1984 r. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В ГЕРМЕТИЧНОМ СОСУДЕ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ („>59<„> 1783309 А1 (57) Изобретение относйтся к измерительной технике, а именно к способам и устройствам для замера уровня жидкости в сосуде без его разгерметизации. Сущность изобретения: для производства замера уровня жидкости в емкостях, включается холодильный агрегат 5, при снижении температуры стенки 2 на локальный участок стенки 2 выпадает наблюдаемая визуально роса, верхняя граница которой является проекцией линии уровня, 3 ил, 1783309

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения уровня жидкости в герметичном сосуде без его разгерметизации и устройствам, осуществляющим указанные способы.

Известны способы контроля уровня жидкости в герметичном сосуде беэ разгерметизации с помощью применения электрических, ультразвуковых и т.п. датчиков уровня, передающих электросигнал рассогласования (от контрольного уровня) на .внешние измерительные приборы.

Известен способ определения уровня путем быстрого нагрева внешней стенки сосуда и затем определения границы между разнонагретыми (над газом или жидкостью) участками стенки сосуда с помощью термохроматической йленки.

Известен способ определения уровня жидкости в сосуде путем быстрого охлаждения внешней стенки сосуда в районе уровня жидкости в сосуде до момента выпадения росы из атмосферы на стейку, т.к. охлаждение стенки над паровой областью происходит быстрее, то роса первоначально покрывает поверхность стенки над паровой областью. Нижняя грайица поверхности, покрытой росой, является проекцией линии уровня жидкости внутри сосуда. К недостатку прототипа необходимо отнести определенную сложность использования устройства; Наличие большого объема ручного труда и длительность процесса при определении уровня (наличия утечки) изобретения, то следует отметить, что герметичный сосуд с жидкостью и пары воды. содержащиеся в атмосфере, не могут быть признаками заявленного устройства, так как они не являются конструктивными элементами измерительного устройства. Кроме того, размещение устройства для контроля уровня на определенном расстоянии от стенки сосуда, в котором находится контролируемая жидкость также не имеет отношения к устройству контроля, так как сам сосуд не является частью устройства для контроля уровня.

Цель изобретения — снижение времени контроля и повышение удобства обслуживания большой группы контролируемых сосудов.

Указанные цели достигаются:

В СПОСОБŠ— путем прямого охлаждения верхнего слоя жидкости до момента падения "росы" из атмосферы на внешнюю стенку емкости. Падение "росы" будет происходить на внешнийучасток стенки, расположенный над жидкой фазой жидкости, В УСТРОЙСТВŠ— применением охла. дительной системы, содержащей (фиг.1) ри емкости в верхнем слое жидкости (при ее стабильном уровне) на небольшом (опреде5 ляемом опытно) расстоянии от стенки емко10

"T5

35 На иллюстрации (фиг.1) видно, что снижение температуры контрольного участка видно также, что в начальный момент паде40 ния. росы, снижение температуры стенки

55 трубопровод с теплообменниками (по числу емкостей) герметично закрепленными внутсти в районе контрольного участка.

Трубопровод подключен к холодильному агрегату, обеспечивающему подачу хладагента ко всем теплообменникам системы.

Контроль выпадения росы на стенке емкости осуществляется визуально с использованием рационально выбранного угла искусственного освещения стенок емкостей. Для лучшей визуализации области с выпавшей "росой™, внешний контрольный участок стенки может быть отполирован или покрыт тонким слоем металла с хорошими характеристиками отражения. Для усиле-ния контрастности наблюдаемых сухого и увлажненного участка, последний требует . источник света с рационально подобранным углом осв6щения, Процесс выпадения росы на стенку при ее охлаждении объясняется физической закономерностью взаимосвязи соотношений параметров атмосферы.

Локальное снижение температуры участка стенки на 3-4 С может быть осуществлено путем охлаждения самой хранящейся жидкости, через посредство которой будет снижена температура части прилегающей к жидкости стенки ниже точки росы. При этом над газовой областью температура стенки почти не изменится, вследствие низкой теплопроводности пара. стенки будет происходить быстрее, чем участка над паровой фазой жидкости. На фиг.1 над паровой областью путем теплопередачи через мэтериал стенки не "размывает" границу раздела фаз. Т.е. при достаточно интенсивном охлаждении жидкости обеспечивается достаточная точность установления (на внешней стенке) линии уровня жидкости внутри сосуда. После выпадения росы необходимо прекратить дальнейшее охлаждение, чтобы не смазывать границу раздела. Боковое, под небольшим углом освещение обеспечивает темный цвет сухого участка поверхности емкости, отражение уходит под таким же углом, минуя глаз наблюдателя, а влажный, вследствие преломления света в каплях росы, выглядит более светлым; Заявленное устройство изображено на фиг.2 и 3 (при этом на фиг,2 показан продольный разрезучастка емкости степлообменником; на фиг.3 — продольный разрез теплообменника.

1783309

Устройство (фиг.2) состоит из холодильной системы, включающей трубопроводы для транспортировки хладагента с теплообменником 2, размещенным внутри емкости

3 в жидкости 4, уровень которой контролируется. Теплообменник 2 закреплен герметично в стенке емкости. (Например, как на фиг.3). Одинаковые элементы на всех фигурах нумеруются одинаково. К трубопроводу подключен холодильный агрегат 5 (например, фреоновый холодильник). Для фиксации предыдущего положения уровня жидкости можно применять какой-либо визир (указательную стрелку), закрепленный на магните, присоске и т,п. При необходимости, например, большом количестве емкостей в контролируемой группе, затесненность пространства, одновременный .контроль можно осуществлять выносными трубопроводами, полости которых герметично соединены с полостями контролируемых емкостей. Трубы .снабжены разобщительной арматурой. Теплообменник размещен внутри трубы. Контроль уровня жидкости осуществляют по внешней стенке трубы, Работа системы;.

Для производства замера уровня жидкости в емкостях, включается холодильный агрегат, При снижении температуры стенки

5 (при высокой относительной влажности не более 2-5 С от исходной) на локальный участок стенки выпадает, наблюдаемая визуально, роса, верхняя граница которой является проекцией линии уровня. Располо10 жение этой линии сравнивается с предыдущим показанием (расположением визира).

Ф.ормула изобретения

15 Способ контроля уровня жидкости в герметичном сосуде, заключающийся в охлаждении стенки сосуда в зоне контроля до температуры точки росы и определении уровня по границе конденсата, выпадающе20 го на внешней стенке герметичного сосуда, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, при охлаждении стенки сосуда размещают внутри него теплообменник вблизи стенки

25 и охлаждают контролируемую жидкость.

1783309

Составитель Т.Сергеева

Техред M.Ìîðãåíòàn Корректор Н.Гунько

Редактор Т.Шагова

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

Заказ 4506 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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