Способ измерения уровня жидкости

 

Использование: изобретение относится к Контрольно-измерительной технике и позволяет уменьшить погрешности измерения уровня жидкости (УЖ) при изменении ее удельного веса. Сущность изобретения: способ заключается в измерении текущего УЖ посредством поплавка (П), оггарировэнного в эталонной жидкости и соединенного посредством гибкого звена с противовесом, причем гибкое звено переброшено через мерный шкив. После этого пригружают или разгружают противовес или П и измеряют пригрузочный или разгрузочный УЖ, а фактический УЖ рассчитывают по формуле Нф Нт+Рп-Рпр/Р(/Нт-Нгр/Ртр/Р-), где Нффактический УЖ; Нт - текущий УЖ; НГр - пригрузочный или разгрузочный УЖ; Рп,г вес П; РПр - вес противовеса; РГр - усилий пригрузки или разгрузки; F- площадь горизонтального сечения П; уэудельный вес эталонной жидкости. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК в (st>s G 01 F 23/44 г. 1

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ м ии

\г (21) 4941025/10 (22) 23.04.91 (46) 30.01.93. Бюл.N. 4 (71) Научно-исследовательский инженернотехнологический институт Брестоблсельстроя (72) B.Н.Пчелин, В.А.Вишняков, В,Н,Донской и В.И;Филимонов . (73) Научно-производственный строительнь и комбинат "Прогресс" (56) Авторское свидетельство СССР

N 1283538, кл, G 01 F 23/44, 1985. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ (57) Использование: изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет уменьшить погрешности измерения уровня жидкости (УЖ) при изменении ее удельного веса. Сущность изобретения;

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидкости.

Цель изобретения — исключение погрешности, связанной с изменением плотности жидкости.

На фиг,1 изображен общий вид уровнемера, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 — поплавок уровнемера, погруженный в эталонную жидкость; на фиг.3 — то же, в жидкость контролируемую (с текущим удельным весом); на фиг.4 — поплавок с пригрузкой противовеса.

Уровнемер, реализующий способ, содержит чувствительный элемент в виде поплавка 1 и противовес 2, которые соединены

„„Я2„„17у2525 А3 способ заключается в измерении текущего

УЖ посредством поплавка (П), оттарированного в эталонной жидкости и соединенного посредством гибкого звена с противовесом, . причем гибкое звено переброшено через мерный шкив. После этого пригру>кают или разгружают противовес или П и измеряют пригрузочный или разгрузочный УЖ, а фактический УЖ рассчитывают по формуле

Hp=HT+Pn-Pr p/F(/HT Hrp/Ртр/F — ), ГдЕ Нф—

Уэ фактический УЖ, Н вЂ” текущий УЖ; Hrр— пригрузочный или разгрузочный УЖ; Рп г вес П; РяР— вес пРотивовеса; Prp — Усилие пригрузки или разгрузки; F — площадь гори- l. зонтального сечения П; уэ- удельный вес эталонной жидкости. 4 ил.

М между собои гибким звеном 3. Гибкое звено нО

3 переброшено через мерный шкив 4, вал 5 р которого соединен с преобразователем 6 у углового перемещения в электрический сигнал. Электрический сигнал от преобразователя 6 по линии связи 7 поступает на показывающий прибор 8. Поплавок I монтирован с возможностью перемещения в емкости 9, заполненной контролируемой (Д жидкостью 10. Для пригрузки или разгрузки поплавка 1 или противовеса 2 используется груз 11.

Для компенсации разности длин левой и правой ветвей гибкого звена 3 в устройство могут быть введены две свободно свисающие цепочки, прикрепленные соответственно к поплавку 1 и противовесу

1792525

2, как это сделано в прототипе (на чертежах не показано).

Для обеспечения устойчивого вертикального положения поплавка 1 его центр тяжести необходимо сместить к дну.

Способ осуществляют следующим образом.

В начале производят тарировку уровнемера (его настройку), для чего емкость 9 заполняют эталонной жидкостью 12 (фиг.2).

При этом поплавок 1 погружается в жидкость 12 на глубину йэ, определяемую из выражения э (1) где Pn — вес поплавка 1; Рлр — вес противовеса 2; yэ — удельный вес эталонной жидкости 12; F — площадь горизонтального сечения поплавка 1, Эталонная глубина погруженйя поплавка фиксируется меткой 13 "0-0".

После тарировки устройства емкость 9 заполняется контролируемой жидкостью 10 с удельным весом у(фиг.3-4). . При подьеме (уменьшении) уровня flo плавок 1 перемещается вверх (вниз), мерный шкив 4 поворачивается по (против) часовой стрелке и с преобразователя 6 подается электрический сигнал на показывающий прибор 8, при помощи которого фиксируют текущий уровень жидкости 10 Нт (фиг.3). В этом случае глубина погружения поплавка 1 в жидкость 10 составляет (2)

Погрешность измерения уровня за счет изменения удельного веса при этом равна (3)

Для исключения погрешности измерения за счет изменения плотности жидкости

10 по сравнению с эталонной жидкостью 12 (на которую настроен уровнемер) после измерения текущего установившегося уровня пригружают или разгружают противовес 2 или поплавок 1, что можно осуществить установкой или снятием с них дополнительных грузов 11 (фиг.1,4).

Затем измеряют пригрузочный или разгрузочный уровень (после пригрузки или разгрузки) жидкости 10 Hrp.

С учетом пригрузки противовеса 2 глубина погружения поплавка 1 в жидкость 10 будет равна

Рл — Рп — Pr где Ргр — усилие пригрузки (разгрузки).

Разность уровней Нт и Hrp, показываемых приборов 8, равна разности между глубинами погружения поплавка 1 h и hrp, т.е.

Prо

1Hr Hrp! =ht-hrp уФ (6) Откуда y—

Подставляя (6) в (3), получаем лн- — "- — и (— — — - г- — ") р>

F Ргр э

На заключительном этапе фактический уровень жидкости 10 с учетом изменения ее плотности(удельного веса) рассчитывают по формуле

Для обеспечения работоспособности необходимо чтобы: — при пригрузке грузом 11 поплавка 1

25 2 соблюдалось неравенство P<+Prp

30 ) ция ожидаемый минимальный удельный вес контролируемой жидкости (в противном случае поплавок потонет): — при пригрузке грузов 11 противовеса

2 соблюдалось неравенство Рп>Рпр+Р,р (в противном случае не будет создаваться подъемная сила).

Пригрузка или разгрузка противовеса или поплавка после измерения текущего уровня и последующее измерение пригру40 зочного или разгрузочного уровня позволя ют определить удельный вес контролируемой жидкости и фактический уровень жидкости в емкости с учетом поправки на изменение удельного веса жидко45 сти по сравнению с эталонной жидкостью, что в конечном итоге исключает погрешность, связанную с изменением плотности жидкости.

Формула изобретения

Способ измерения уровня жидкости, заключающийся в измерении положения поплавка и противовеса, отличающийся тем, что. с целью исключения погрешности, связанной с изменением плотности жидко55 сти, предварительно производят тарировку поплавка, погружая его в эталонную жид- кость и фиксируя отметку погружения на его поверхности, и после измерения положения поплавка в контролируемой жидкости пригружают или разгружают поплавок или про1792525 фее. 2 фд а. +

Составитель И.Мараховская

Техред M.Ìoðråíòýë Корректор Н.Милюкова

Редактор В.Егорова

Заказ 174 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 тивовес, определяя положение отметки, а фактический уровень жидкости рассчитывак)т по формуле нф=н,+ — "— — "- (— - — -г — —, Є— Р„ I Hg — Н 1 гр гэ где Нф — фактический уровень жидкости;

H> — текущий уровень жидкости;

Н я — пригрузочный или разгрузочный уровень жидкости;

P — вес поплавка;

Р р — вес противовеса;

5 Ргр — усилие пригрузки или разгрузки;

F — площадь горизонтального сечения поплавка;

y — удельный вес эталонной жидкости.