Датчик уровнемера
Владельцы патента RU 2276333:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к области приборостроения, в частности к средствам контроля и измерения уровня жидких и сыпучих сред в замкнутых объемах. Сущность: датчик уровнемера содержит полую жесткую опору с окном на ее нижнем конце и мембрану. Кроме того, он содержит тензопреобразователь с коробкой, эластичной прокладкой, расположенной по периметру коробки, трубку, один конец которой герметично установлен в окне опоры, а другой плотно связан с полостью коробки. При этом мембрана выполнена из жесткого материала и установлена на эластичной прокладке с возможностью взаимодействия с тензопреобразователем. Технический результат: повышение надежности и упрощение конструкции датчика. 1 ил.
Изобретение относится к приборостроению, в частности к средствам контроля и измерения уровня жидких и сыпучих сред в замкнутых объемах.
Известен датчик дискретного уровнемера, содержащий защитный кожух, выключатель, мембрану (Заявка на изобретение №93025956, кл. G 01 F 23/74).
Известный датчик имеет низкую надежность и сложную конструкцию. Это обусловлено тем, что он имеет эластичный рукав, который сравнительно часто выходит из строя. При дискретности 10 см и измерении уровня, например, 3 м требуется 30 выключателей, столько же светодиодов и соединительных проводов. Уменьшение дискретности приводит к дополнительной сложности. При значительном увеличении дискретности возможна потеря информации.
Наиболее близким по своей технической сущности является датчик дискретного уровнемера, содержащий полую жесткую опору с продольным сквозным пазом, пластину с окнами, в каждом из которых установлен выключатель (например, микровыключатель, герконный выключатель и т.п.), мембрану, выполненную из эластичного материала, которая герметично закрывает каждое из окон и сопряжена с подпружиненным сердечником выключателя (Патент РФ на изобретение №2204808, кл. G 01 F 23/24).
Недостатком этого датчика является низкая надежность и сложность конструкции. Это объясняется тем, что эластичная мембрана сравнительно часто выходит из строя. Сложна конструкция из-за наличия большого количества выключателей, светодиодов и соединительных проводов.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции датчика.
Настоящая задача достигается тем, что датчик уровнемера, содержащий полую жесткую опору с окном на ее нижнем конце, мембрану, снабжен тензопреобразователем с коробкой, эластичной прокладкой, расположенной по периметру коробки, трубкой, один конец которой герметично установлен в окне опоры, а другой плотно связан с полостью коробки, причем мембрана выполнена из жесткого материала и установлена на эластичной прокладке с возможностью взаимодействия с тензопреобразователем.
На чертеже изображен датчик уровнемера.
Датчик уровнемера содержит полую жесткую опору 1 с окном 2, тензопреобразователь 3 с коробкой 4, эластичную прокладку 5, расположенную по периметру коробки 4, мембрану 6, выполненную из жесткого материала, расположенную на прокладке 5 и сопряженную с тензопреобразователем 3, трубку 7, один конец которой герметично установлен в окне 2, а другой плотно связан с полостью коробки 4.
Датчик работает следующим образом. В исходном положении уровень жидкости (или сыпучего материала) в резервуаре ниже предельного или отсутствует. В этом случае электрический сигнал на выходе тензопреобразователя отсутствует. При поступлении жидкости или сыпучего материала в резервуар на мембрану 6 передается давление контролируемой среды Р:
P=ρgh,
где ρ - плотность измеряемой среды;
g - ускорение свободного падения;
h - высота уровня измеряемой среды.
Под действием этого давления мембрана 6 перемещается вниз и воздействует на сопряженный с ней тензопреобразователь 3 и на его выходе появляется электрический сигнал, амплитуда которого прямо пропорциональна измеряемому уровню h.
Информация об измеренном уровне жидкости или сыпучего материала может быть передана в виде электрического сигнала на (измерительное устройство) микроконтроллер, и его цифровое табло отображает измеряемый уровень.
Датчик надежен в работе из-за простоты и технологичности конструкции.
Датчик уровнемера, содержащий полую жесткую опору с окном на нижнем конце, мембрану, отличающийся тем, что он снабжен тензопреобразователем с коробкой, эластичной прокладкой, расположенной по периметру коробки, трубкой, один конец которой герметично установлен в окне опоры, а другой плотно связан с полостью коробки, причем мембрана выполнена из жесткого материала и установлена на эластичной прокладке с возможностью взаимодействия с тензопреобразователем.
