Уровнемер для жидкости

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах контроля, управления и регулирования параметров промышленных технологических процессов, в частности, для измерения уровня нефтепродуктов в резервуарных емкостях нефтебазовых хозяйств. Сущность изобретения: уровнемер содержит мерный шкив, поплавок, связанный со шкивом стальной лентой, уравновешивающий механизм в виде пружины постоянного момента и балласт, выполненный в виде груза заданной массы, подвешенного соосно с поплавком на гибких органах, которые закреплены на балластовых колесах, установленных на оси, снабженной стопорным механизмом. 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах контроля, управления и регулирования параметров промышленных технологических процессов, в частности, для измерения уровня нефтепродуктов в резервуарных емкостях нефтебазовых хозяйств.

Известен уровнемер для жидкости, содержащий поплавковый чувствительный элемент, расположенный в направляющей, и поплавковый балласт [1] Недостатком данного уровнемера является отсутствие возможности производить в процессе работы оперативную перенастройку массы поплавка, что ухудшает его эксплуатационные качества.

Наиболее близким к изобретению является уровнемер для жидкости, содержащий мерный шкив, поплавок, связанный со шкивом стальной лентой и установленный в направляющих, с которыми он сопряжен посредством ферромагнитных проушин, уравновешивающий механизм в виде пружины постоянного момента и балласт в виде постоянных магнитов, установленных с возможностью перемещения на направляющих [2] Недостаток известного уровнемера обусловлен необходимостью при перенастройке массы поплавка опускать его до дна резервуара, высота которого может достигать десяти и более метров, что снижает оперативность определения количества нефтепродукта.

Задача изобретения повышение оперативности определения количества контролируемой жидкости.

Решение задачи заключается в том, что в уровнемере для жидкости, содержащем мерный шкив, поплавок, связанный со шкивом стальной лентой, уравновешивающий механизм в виде пружины постоянного момента, и балласт, последний выполнен в виде груза заданной массы, подвешенного соосно с поплавком на гибких органах, которые закреплены на балластовых колесах, установленных на оси, снабженной стопорным механизмом.

На чертеже изображен предлагаемый уровнемер для жидкости. Уровнемер монтируется на вертикальном штуцере резервуара 1 и содержит корпус 2, в котором размещены мерный шкив 3, уравновешивающий механизм в виде пружины 4 постоянного момента, балластовые колеса 5 и 6, установленные на общей оси 7, и стопорный механизм 8. Поплавок 9, имеющий отрицательную плавучесть, связан со шкивом 3 стальной лентой 10 с делениями 11. На балластовых колесах 5, 6 закреплены гибкие органы (тросики) 12 и 13, на которых подвешен балласт, выполненный в виде груза 14 с заданной массой. Показания измеряемого уровня считывают через окно 15 в корпусе 2.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (при измерении уровня H₁) поплавок 9 находится на границе раздела нефтепродукта с воздухом. При неизменном уровне H₁ выталкивающая сила, действующая на поплавок 9, и его вес компенсируются усилием пружины 4, момент от которой передается на мерный шкив 3, и вся система находится в равновесном состоянии. При изменении уровня H₁ равновесие системы нарушается и поплавок 9 за счет увеличения или уменьшения выталкивающей силы перемещается вверх или вниз к состоянию равновесия, т.е. дублирует изменения контролируемого уровня H₁ нефтепродукта в резервуаре 1.

Для измерения уровня H₂ подтоварной воды производится перенастройка равновесия системы для границы раздела нефтепродукта с водой. Это осуществляется при ослаблении воздействия стопорного механизма 8 на ось 7, на которой установлены балластовые колеса 5 и 6 с закрепленными на них гибкими органами 12 и 13. Груз 14, подвешенный на гибких органах 12 и 13, опускается под собственным весом на поплавок 9, изменяя его вес.

Изменение массы поплавка 9 на заданную величину обеспечивает условия для стремления всей системы к равновесию на границе раздела нефтепродукта и воды (см. чертеж). После установления равновесия производится отсчет уровня H₂ подтоварной воды, который используется для определения чистого количества нефтепродукта в резервуаре 1.

После отсчета уровня H₂ уровнемер вновь переводится в режим постоянного контроля верхнего уровня H₁, для чего, вращая ось 7, поднимают груз 14. После достижения грузом 14 крайне верхнего положения ось 7 стопорится механизмом 8. Поплавок 9 при этом под действием выталкивающей силы возвращается в равновесное состояние на границе раздела нефтепродукта с воздухом.

Таким образом, перестройка массы поплавка в предлагаемом уровнемере производится, как и в прототипе, посредством дополнительного балласта. Однако величина требуемого при этом линейного смещения поплавка определяется не значением уровня H₁, а разностью значений H₁ и H₂, что позволяет сократить время, требуемое на перенастройку массы поплавка и, тем самым, решить поставленную задачу: повысить оперативность определения количества контролируемой жидкости. Кроме того, изобретение упрощает монтаж уровнемера на резервуаре и позволяет использовать предлагаемый уровнемер в качестве не только стационарного, но и переносного измерительного прибора.

Формула изобретения

Уровнемер для жидкости, содержащий мерный шкив, поплавок, связанный со шкивом стальной лентой, уравновешивающий механизм в виде пружины постоянного момента и балласт, отличающийся тем, что балласт выполнен в виде груза заданной массы, подвешенного соосно с поплавком на гибких органах, которые закреплены на балластовых колесах, установленных на оси, снабженной стопорным механизмом.

РИСУНКИ

Рисунок 1