Дискретный уровнемер

 

Сущность изобретения: дискретный уровнемер содержит ступенчатую измерительную трубу, на каждой ступени которой установлен датчик давления, вход которого подключен к соответствующему входу блока обработки информации, пластины из магниточувствительного материала и магниты, каждый из которых выполнен с возможностью установки под соответствующим датчиком давления или на расположенной над ним ступени, а каждая пластина из магниточувствительного материала расположена на чувствительном элементе соответствующего датчика давления. 3 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения с заданной точностью уровней жидкости различного типа с помощью унифицированных датчиков информации.

Известны зондирующие, поплавковые, емкостные, индуктивные, резистивные и термоэлектрические уровнемеры (Можегов Н. А. Автоматические средства измерений объема, уровня и пористости материалов. М. Энергоатомиздат, 1990, с. 120).

Наиболее близким к изобретению является дискретный уровнемер, содержащий измерительную трубу ступенчатой формы с размещенными на ней с возможностью взаимодействия датчиками информации, выполненными в виде датчиков давления и размещенными на поверхности каждой ступени, выходы датчиков информации соединены с соответствующими входами блока обработки информации. Для регулирования чувствительности на чувствительном элементе датчика информации с внутренней стороны закреплена герметичная емкость, заполненная веществом, удельный вес которого меньше удельного веса измеряемой жидкости. Дополнительно внутри герметичной емкости расположен нагревательный элемент.

Недостатками данного уровнемера являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что данным уровнемером можно измерять уровни жидкостей с э, где э удельный вес эталонной жидкости; удельный вес измеряемой жидкости, так как используемый унифицированный датчик давления выработает сигнал логической единицы при достижении определенного уровня э эталонной жидкостью с э.

Задача изобретения расширение класса измеряемых жидкостей любого класса путем измерения уровней жидкостей с э или э при использовании стандартных датчиков давления без изменения пределов измерения уровня.

Для этого, в дискретный уровнемер, содержащий ступенчатую измерительную трубу, на каждой ступени которой установлен датчик давления, выход которого подключен к соответствующему входу блока обработки информации, дополнительно ведены пластины из магниточувствительного материала и магниты, каждый из которых выполнен с возможностью установки под соответствующим датчиком давления или на расположенной над ним ступени, а каждая пластина из магниточувствительного материала расположена на чувствительном элементе соответствующего датчика давления.

Сущность изобретения заключается в том, что при измерении уровня жидкости с <ээ магнит устанавливают под нижней ступенью, а при >э над верхней ступенью измерительной трубы для создания э при достижении жидкости любого класса уровня э (расстояния между ступенями).

Отличительными признаками предложенного изобретения являются: введение пластин из магниточувствительногоо ферромагнитного материала, расположенных на чувствительном элементе датчика давления; введение магнитов; выполнение магнита с возможностью установки под соответствующим датчиком давления или расположенной под ним ступени.

На фиг. 1 изображена схема уровнемера с расположением магнитов под датчиками давления; на фиг. 2 то же, с расположением магнитов над датчиками давления; на фиг. 3 схема закрепления магнитов на дополнительной плоскости, имеющей ступенчато-возрастающую форму.

Дискретный уровнемер содержит измерительную трубу 1 из немагнитного материала, нижним коленом соединенную с емкостью ниже минимального значения уровня измеряемой жидкости, N датчиков 2 информации, блок 3 обработки информации, пластины 4 из ферромагнитного материала и магниты 5. При этом измерительная труба 1 имеет ступенчато возрастающую форму, причем высота каждой ступени пропорциональна точности измерения уровня, датчик 2.i (i 1-N) информации расположен на нижней поверхности i-й ступени трубы 1 под верхней поверхностью i-й ступени трубы 1, выход датчика 2 информации соединен с соответствующим входом блока 3 обработки информации, на верхней поверхности чувствительного элемента датчика 2. i информации установлена и закреплена (например, клеем) пластина 4.i из магниточувствительного (ферромагнитного) материала. Под датчиком давления 2.i установлен магнит (электромагнит) 5.i.

Дискретный уровнемер, изображенный на фиг. 2, отличается от дискретного уровнемера, изображенного на фиг. 1, тем, что магнит 5.i установлен сверху датчика давления 2.i на расположенной над ним ступени трубы 1.

Если датчик 2 давления имеет электрический выход, сигнал которого равен логической единице при достижении уровня э жидкости с удельным весом э (датчик 2 давления релейного типа), то в качестве блока 3 можно использовать цифроаналоговый преобразователь (ЦАП).

Магниты 5 (фиг. 1) могут иметь произвольную форму. Прикреплять их можно, например, клеем на дополнительной поверхности 6, имеющей ступенчатую форму (фиг. 3). Поверхность 6 может быть установлена на штырях 7.

К выходу блока 3 обработки информации (фиг. 1, 2) может быть подключен узел индикации (вольтметр или амперметр, на фиг. 1, 2 узел индикации не изображен), отградуированный в единицах длины.

Вместо магнитов 5.1, 5.N можно использовать один протяженный (линейный) магнит, расположенный на одинаковом расстоянии пластин 4. Длина магнита 5 в данном случае должна быть не менее расстояния по прямой между первой и N-ой пластинами 4. Размещают магнит 5 наклонно на определенном расстоянии l от прямой, соединяющей первую и N-ю пластины. Расстояние l зависит от технической реализации магнита 5 (электромагнита), в том числе от мощности его источника питания.

Дискретный уровнемер работает следующим образом.

Датчики информации 2. i (i 1-N) выбраны такими, чтобы выдавать сигнал логической единицы в момент полного заполнения i-й ступени измерительной трубы 1 высотой э жидкостью с удельным весом э.

Предположим, что уровень измеряемой жидкости изменяется и в определенный момент времени заполнит i-ю ступень трубы 1. При этом сработает датчик 2.i информации, выходной сигнал которого, равный логической единице, подается на соответствующий вход блока 3 обработки информации, который преобразует показания сработавших датчиков (2.1, 2.2, 2.i информации, в аналоговый сигнал, который подается на вход узла индикации, показание которого будет пропорционально высоте уровня измеряемой жидкости.

Для варьирования чувствительных стандартных датчиков 2 информации при измерении уровня жидкостей с различным удельным весом используют магнитные силы. При этом, если < э магниты 5 располагают снизу датчиков 2 давления на определенном расстоянии для создания силы притяжения между магнитом 5 и пластиной 4.

Pм (э ) эS Рпл где э расстояние между ступенями трубы 1 (заданная точность измерения); S площадь чувствительного элемента датчика давления; удельный вес измеряемой жидкости; э удельный вес эталонной (стандартной) жидкости; Рпл вес пластины 4.

Если магнит 5 выполнен в виде электромагнита, то регулировать силу Рм можно путем варьирования в нем силы тока при заданном расстоянии между пластиной 4 и магнитом 5 и заданном числе витков магнита.

Если > э, то используют уровнемер (фиг. 2) с верхним расположением магнитов 5. В данном случае магниты 5 должны создавать усилие между ними и пластинами 4 Рм ( э) S э + Рпл.

В результате применения предложенного уровнемера: расширяется класс измеряемых жидкостей с использованием стандартных датчиков давления при неизменном диапазоне измерения уровня; упрощается процесс регулирования чувствительности стандартных датчиков давления путем использования сил магнитного поля; обеспечивается бесконтактное регулирование чувствительности, что обуславливает применение данного уровнемера для измерения сверхчистых или взрывоопасных жидкостей.

Формула изобретения

ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР, содержащий ступенчатую измерительную трубу, на каждой ступени которой установлен датчик давления, выход которого подключен к соответствующему входу блока обработки информации, отличающийся тем, что в него введены пластины из магниточувствительного материала и магниты, каждый из которых выполнен с возможностью установки под соответствующим датчиком давления или на расположенной над ним ступени, а каждая пластина из магниточувствительного материала расположена на чувствительном элементе соответствующего датчика давления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для визуальной оценки границы раздела сред с различными плотностями

Изобретение относится к приборостроению

Изобретение относится к приборостроению, в частности к измерениям границы раздела сред с разными плотностями, изменяющимися в процессе измерения уровня границы раздела сред в гетерогенных расслаивающихся системах жидкость-жидкость, газ-жидкость и т.д

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов в машиностроении и предназначено для автоматизации технологических процессов, связанных с контролем и регулированием жидких сред

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов в машиностроении и предназначено для автоматизации технологических процессов, связанных с контролем и регулированием жидких сред

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов в машиностроении и предназначено для автоматизации технологических процессов, связанных с контролем и регулированием жидких сред

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах автоматического и дистанционного измерения углов наклона

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к процессам водоснабжения сельских потребителей в основном посредством распространенных в сельскохозяйственном производстве и быту башенных водокачек, к процессам дозирования жидких энергоносителей в бензохранилищах и нефтехранилищах

Изобретение относится к области измерения расхода жидкостей, в частности измерения расхода топлива, потребляемого дизель-генераторными установками подвижного состава железнодорожного транспорта, однако может быть использовано и на других видах транспорта

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к индикаторным, регистрирующим и сигнальным устройствам, приводимым в действие электрическими средствами, и может быть использовано, в частности, в качестве датчика для определения места утечек воды и других электропроводящих жидкостей преимущественно на протяженных объектах с использованием гидросенсорного кабеля. Требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей, достигается в устройстве, содержащем два проводника в виде, по крайней мере, одной токопроводящей жилы, соединенных с электронным индикатором, который выполнен в виде измерителя сопротивления, при этом каждый из проводников помещен в токопроводящую оболочку из электропроводной полимерной композиции, а между токопроводящими оболочками и вокруг них расположена водопроницаемая оболочка из капиллярно-пористого материала. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Заявленные изобретения относятся к беспроводным датчикам топлива для топливных баков транспортных средств. Приводится топливный бак транспортного средства, содержащий корпус, ограничивающий внутреннюю область, датчик уровня топлива, соединенный с внутренней областью, устройство радиочастотной идентификации (РЧИД), электронным образом соединенное с датчиком уровня топлива и выполненное с возможностью беспроводной передачи сигнала, указывающего уровень топлива в топливном баке, а также топливный насос, находящийся внутри топливного бака и являющийся частью узла, который обеспечивает электропитание РЧИД - устройства. При этом датчик уровня чувствителен к давлению топлива и является беспроводным устройством, расположенным в месте топливного бака, удаленном от топливного насоса. Другим вариантом изобретения является топливный бак, содержащий корпус с первой и второй внутренними областями, топливный насос, размещенный в первой внутренней области, топливозаборное устройство, размещенное во второй внутренней области и сообщающееся по текучей среде с топливным насосом, беспроводной датчик уровня топлива, размещенный во второй внутренней области. При этом датчик уровня включает в себя тензодатчик, в котором электрическое сопротивление изменяется в ответ на давление уровня топлива. Предложенные изобретения направлены на уменьшение дополнительных отверстий для просачивания топлива из топливных баков, вследствие отсутствия проводов, связывающих датчик уровня топлива с внешними компонентами. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения углов наклона объектов и установленного на них оборудования. Техническим результатом заявленной группы изобретения является повышение точности измерений и уменьшение материальных и временных затрат, обеспечение линейности зависимости выходного сигнала от угла наклона. Устройство измерения угла наклона объекта включает закрепленный на вертикально расположенной панели полый тороид из парамагнитного материала, на который намотана первичная обмотка, подключенная к выходу звукового генератора. Поверх первичной намотана вторичная обмотка, содержащая две идентичные секции, охватывающие по половине тороида и включенные последовательно навстречу друг другу, свободные концы вторичных обмоток подключают к измерительному прибору. При этом тороид наполовину заполнен магнитной жидкостью. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх