Емкостный датчик уровня жидкости

 

Использование: измерительная техника для измерения уровня жидкостей. Сущность изобретения: электродами конденсатора датчика служат две или несколько пар спиралей, закрепленных на крестообразной штанге, являющейся дополнительным электродом , подключенным через конденсатор переменной емкости к контуру нулевого потенциала . 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 F 23/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891442/10 (22) 17.12.90 (46 15.02.93. Бюл. M 6 (71 Научно-исследовательский институт изме ительной техники (72) В. А. Фурсенков (56) Патент США N 4730489, кл. G 01 F 23/26, 1988, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидкостей.

Широко известны емкостные датчики для измерения различных неэлектрических величин.

Общим недостатком известных емкостных датчиков уровня является значительное увеличение веса датчика при обеспечении повь шенной прочности, необходимой, наприМер, при измерении больших величин уров я на передвижных обьектах с жесткими условиями эксплуатации. Другим недостатКом известных датчиков является сложность в обеспечении идентичности значений активности составляющей емкости С0а, определяющей чувствительность датчика.

Большой разброс значений С0 может привести к снижению точности, например, при измерении уровня с использованием многосекционных датчиков (Преобразователь уровня УНЕ 617 БЫ2.834.617ТУ).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, яв„, БЦ„„1795299 А1 (54) ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИД.КОСТИ . (57) Использование: измерительная техника для измерения уровня жидкостей. Сущ-. ность изобретения: электродами конденсатора датчика служат две или несколько пар спиралей, закрепленных на крестообразной штанге, являющейся дополнительным электродом, подключенным через конденсатор переменной емкости к контуру нулевого потенциала. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. ляется конструкция датчика, содержащая гильзу, посредством которой осуществляется крепление датчика в резервуаре. трубку, прикрепленную к гильзе, выполняющую роль электрода конденсатора и спиралевидную. распределенную обмотку, концентричную упомянутой трубке, электрически изолированную от нее и образующую второй электрод, Подобная конструкция при больших длинах датчика не обеспечивает нужной прочности без значительного увеличения его веса и, кроме того, потребует высокой точности изготовления деталей датчика для обеспечения идентичности значений активной составляющей емкости С а, что приведет к увеличениЮ стоимости датчика.

Цель изобретения — повышение точности измерения, Дополнительной целью является снижение веса датчика и повышение его прочности.

Поставленные цели достигаются тем, что в датчик, содержащий в качестве электродов конденсатора спиралевидные обмот1795299

40 ки, введен дополнительный электрод, соединенный с контуром нулевого потенциала через регулируемый конденсатор, выполненный в виде крестообразной штанги, на которой закреплены спиралевидные обмотки, равномерно сдвинутые относительно друг друга.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый датчик отличается тем, что в дат. чик введен дополнительный электрод, соединенный с контуром нулевого потенциала через регулируемый конденсатор.

Нэ чертеже, представлена конструкция датчика.

Датчик содержит крестообразную штангу 1, на каждом ребре которой имеется ряд отверстий 2, через которые проходят электроды (спирали) 3, 4.

В качестве электродов использован провод типа МС, помещенный во фторопластовую трубку, обеспечивающую более высокую прочность изоляции электродов от штанги. Электроды подключены к выводам

5, установленным на штанге.

Отверстия 6 предназначены для крепления Датчика к корпусу резервуара. Крепится датчик изолировано от корпуса. В зависимости ат длины датчика и от требуемой прочности, мест крепления датчика может быть несколько.

Штанга 1 в данном случае служит каркасом для намотки электродов конденсатора и одновременна является дополнительным

Электродом, В качестве регулируемого конденсатора 7 использован отрезок коаксиального каФормула изобретения l. Емкостный датчик уровня. жидкости, содержащий конденсатор одна из обкладок которого выполнена в виде спиральной обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, вторая обкладка конденсатора выполнена в виде спиральной обмотки, и введены дополнибеля типа РК75, обеспечивающего возможность измерения уровней криогенных жидкостей.

Отрезок кабеля подключен центральной жилой к корпусу резервуара (вывод 8), а оплеткой к штанге, Емкость такого конденсатора изменяется путем изменения длины отрезка коаксиального кабеля. Увеличение емкости конденсатора приводит к уменьшению величины Со> датчика. ТКС конденсатора отрицательный, что в какой-то мере компенсирует измерение Со, при изменении температуры и, тем самым, повышает

"5 точность измерения уровня креогенных продуктов.

Экспериментальные проверки показали, что для регулировки датчика с размерами L=1 M; h = 24 мм и с шагом намотки

20 спиралей 20 мм (при этом начальная ем кость Со составила 45 пФ) достаточно коаксиального кабеля длиной 100...150 мм.

Упомянутый кабель может крепиться, например, к штанге, как показано на чертеже или заделываться в жгут совместно с выходными цепями.

Использование изобретения позволит значительно снизить вес датчика и трудоемкость его изготовления, обеспечив при этом

Э0 необходимую прочность и высокую точность измерения,,Экспериментальные проверки показали, что вес датчика и трудоемкость изготовления возможно снизить более чем в 10 раз.

З5 Использование изобретения в различных отраслях хозяйства даст значительный экономический эффект. тельный электрод, соединенный с конденсатором переменной емкости.

2. Датчик по и. 1, отличающийся тем, что дополнительный электрод выполнен в виде крестообразной штанги, а спиралевидные электроды равномерно и сдвинуто относительно друг друга закреплены на штанге.

1795299

Составитель B.Ôóðcåíêoâ

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н.Бучок

Редактор

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

Заказ 423 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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