Датчик для контроля уровня жидкости

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля уровня различных жидкостей в аппаратах, емкостях и сосудах стационарных и подвижных установок. Датчик для измерения уровня жидкости содержит герметичный корпус (1), выполненный в виде отрезка трубы из немагнитного материала, верхний и нижний фланцы (2), размещенные на торцах корпуса и соединенные между собой тремя шпильками с гайками, поплавок (3) шарообразной формы, выполненный из немагнитного материала, постоянный магнит (4), выполненный в виде кольца и расположенный внутри шарообразного поплавка. Корпус 5 чувствительного элемента (геркона), закреплен на внешний поверхности корпуса датчика винтами. Геркон (6), расположен снаружи корпуса датчика. Подводящая и отводящая трубки (12, 13), привариваемые к фланцам датчика при монтаже датчика на изделиях потребителя, герметично соединяют его с ними. Технический результат: предложенная конструкция датчика позволит повысить надежность работы и точность контроля уровня жидкости. 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для контроля уровня жидкости и может быть использовано для контроля уровня различных жидкостей в аппаратах, емкостях и сосудах стационарных и подвижных установок.

Известно устройство [1] для индикации уровня жидкости, состоящее из полого корпуса с отверстиями, внутри которого размещены герконы, сетка и поплавок со встроенным постоянным магнитом, при этом поплавок размещен соосно с корпусом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для индикации уровня жидкости [2], содержащее полый корпус с отверстиями, выполненный из немагнитного материала и состоящий из трех соосно соединенных между собой с помощью резьбовых соединений деталей, внутри корпуса расположены сетка, поплавок цилиндрической формы из немагнитного материала с закрепленным на нем постоянным магнитом, выполненным в виде диска, в верхней части корпуса размещен геркон.

Недостатками известных устройств для индикации уровня жидкости являются недостаточная надежность работы и точность измерения при длительном сроке эксплуатации, т.к. при использовании в этих устройствах цилиндрических поплавков возможно их заклинивание (заедание) внутри корпуса за счет большой силы трения, возникающей между цилиндрическими поверхностями корпуса и поплавка вследствие появления на этих поверхностях слоя налета от воздействия продуктов контролируемой жидкости при длительной эксплуатации датчика.

Предлагаемая конструкция датчика позволит значительно повысить надежность работы и точность измерения уровня жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике для контроля уровня жидкости, содержащем полый корпус с отверстиями, выполненный из немагнитного материала, поплавок со встроенным постоянным магнитом, геркон, корпус выполнен в виде отрезка трубы, концы которой герметично соединены с концами отводных трубок емкости для жидкости, и снабжен упорами для ограничения хода поплавка, выполненного в виде полого шара, внутри которого ниже центра на расстоянии 0,3-0,4 длины радиуса шара расположен постоянный магнит, который выполнен в виде кольца, а геркон расположен снаружи корпуса датчика, причем продольная его ось расположена перпендикулярно плоскости постоянного магнита, контакты геркона выведены на клеммную колодку, размещенную в корпусе чувствительного элемента.

На фиг.1 представлен датчик для измерения уровня жидкости, который содержит: 1 - герметичный корпус, выполненный в виде отрезка трубы из немагнитного материала; 2 - верхний и нижний фланцы, размещенные на торцах корпуса и соединенные между собой тремя шпильками с гайками; 3 - поплавок шарообразной формы, выполненный из немагнитного материала в виде двух полусфер и соединенных между собой сварным швом; 4 - постоянный магнит, выполненный в виде кольца и расположенный внутри шарообразного поплавка; 5 - корпус чувствительного элемента (геркона), закрепленный на внешний поверхности корпуса датчика винтами; 6 - геркон, расположенный снаружи корпуса датчика; 7 - три шпильки с гайками; 8, 9 - уплотнительные прокладки; 10, 11 - ограничительные упоры из немагнитного материала; 12, 13 - подводящая и отводящая трубки, привариваемые к фланцам датчика при монтаже датчика на изделиях потребителя.

На фиг.2 приведена схема подключения датчика к резервуару. Корпус датчика 1 с полым шарообразным поплавком 3 соединен с резервуаром 14 по способу сообщающихся сосудов с помощью подводящей трубки 12 с вентилем 15 и отводящей трубки 13 с вентилем 16.

Датчик для контроля уровня жидкости работает следующим образом. При заполнении резервуара или сосуда 14 жидкостью под давлением через трубу 19 жидкость одновременно через открытый вентиль 15 поступает во внутреннюю полость корпуса 1 датчика и поднимает поплавок 3 с размещенным в нем постоянным магнитом до уровня жидкости X, контролируемого с помощью датчика (верхняя точка зоны срабатывания датчика уровня).

Магнитное поле постоянного кольцеобразного магнита, размещенного внутри шарообразного поплавка 3, воздействует на геркон (на фиг.2 не показан), размещенный в корпусе 5 чувствительного элемента (геркона), и магнитоуправляемые контакты геркона замыкаются. Информация о нахождении контактов геркона чувствительного элемента в положении "замкнуто" по кабельной линии связи 17 поступает в блок усилительно-преобразующий 18, в котором с помощью узла управления 19, блока питания 20, электронного ключа 21 и исполнительного устройства 22 формируется выходной сигнал, фиксируемый загоранием индикаторной лампочки "Выход" и поступающий к регистратору. При дальнейшем заполнении резервуара жидкостью выше уровня Х контакты геркона остаются в замкнутом положении, а поплавок 3 поднимается вверх до касания поверхности верхнего ограничительного упора 10 датчика.

При снижении уровня жидкости ниже уровня Х на определенное значение ΔХ, соответствующее нижней точке срабатывания, контакты геркона размыкаются и остаются в разомкнутом состоянии при дальнейшем снижении уровня жидкости до следующего цикла работы.

Информация о нахождении контактов геркона в положении "разомкнуто" по кабельной линии связи через блок усилительно-преобразующий 18 поступает к регистратору, а индикаторная рамка "Выход" гаснет.

Повышение надежности работы и точности измерения у предлагаемого датчика уровня жидкости достигается за счет:

1) обеспечения герметичности корпуса при помощи соединения верхнего и нижнего фланцев с торцами корпуса датчика через резиновые прокладки с помощью трех шпилек с гайками и сварным соединением фланцев с отводными трубками;

2) уменьшения силы трения между внутренней цилиндрической поверхностью цилиндрического корпуса датчика и поплавком, т.к. поплавок выполнен в виде полого шара и соприкосновение его с цилиндрической поверхностью корпуса датчика может происходить только по одной диаметральной линии шара, что исключает заклинивание поплавка;

3) повышения чувствительности геркона к магнитному полю кольцеобразного магнита, который намагничен в направлении, совпадающем с его осью, расположенной перпендикулярно плоскости постоянного магнита, вследствие чего увеличивается магнитная сила, обеспечивающая срабатывание магнитоуправляемых контактов геркона и исключающая наличие ложных срабатываний геркона;

4) устойчивой ориентации поплавка в корпусе датчика, заполненном жидкостью, вследствие того, что постоянный магнит выполнен в виде кольца и расположен внутри поплавка ниже центра полого шара на расстоянии (0,3-0,4) длины радиуса шара.

Таким образом, использование предлагаемого датчика уровня жидкости позволит повысить надежность работы и точность контроля.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №859615 A, E21B 47/04, опубл. бюл. №31, 1981.

2. Патент на изобретение РФ №2175387, E21B 47/04, G01F 23/30, опубл. бюл. №30, 2001.

Датчик для контроля уровня жидкости, содержащий полый корпус с отверстиями, выполненный из немагнитного материала, поплавок со встроенным постоянным магнитом, геркон, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде отрезка трубы, концы которой герметично соединены с концами отводных трубок емкости для жидкости, и снабжен упорами для ограничения хода поплавка, выполненного в виде полого шара, внутри которого, ниже центра на расстоянии 0,3-0,4 длины радиуса шара, расположен постоянный магнит, который выполнен в виде кольца, а геркон расположен снаружи корпуса датчика, причем продольная его ось расположена перпендикулярно плоскости постоянного магнита, контакты геркона выведены на клеммную колодку, размещенную в корпусе чувствительного элемента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано в информационной системе автомобиля, включающей в себя аналоговый датчик уровня топлива (ДУТ) и маршрутный компьютер (МК), в состав которого входят АЦП, микроЭВМ с ПЗУ, орган управления, дисплей и драйвер дисплея.

Изобретение относится к измерительной и преобразовательной технике и предназначено для использования в технических системах измерения и контроля уровня технологических объектов в относительных единицах.

Изобретение относится к измерительной и преобразовательной технике и предназначено для автоматизированного измерения и контроля уровня жидких сред в закрытых резервуарах АСУТП.

Изобретение относится к измерительной и преобразовательной технике и может быть использовано для автоматизированного измерения и контроля уровня и плотности жидких сред в АСУТП.

Изобретение относится к измерителям уровня жидкости для жестких вертикальных резервуаров, в частности к уровнемерам жидкости с применением поплавков, и может быть использовано в нефтяной и химической промышленности преимущественно для контроля за уровнем жидкостей, хранящихся в любых вертикальных резервуарах, имеющих горизонтальные днища.

Изобретение относится к устройствам для измерения и контроля уровня жидких сред. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в технологических системах измерения и для контроля жидких взрывоопасных сред в качестве мобильного прибора.

Изобретение относится к измерительной и преобразовательной технике и предназначено для использования в качестве мобильного измерительного прибора для измерения и контроля жидких взрывоопасных сред.

Уровнемер // 2289795
Изобретение относится к устройствам для измерения уровня жидкости с использованием ультразвуковых волн. .

Датчик // 2284480
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в различных отраслях промышленности для измерения уровня жидкости, расхода жидкости ограничения налива жидкости в емкость.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения (контроля) высоты уровня жидкости в резервуарах

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения уровня и плотности жидкости в замкнутых объемах, в частности топлива для двигателей внутреннего сгорания железнодорожного транспорта

Изобретение относится к способу эксплуатации для транспортного средства, который содержит этапы измерения уровня наполнения жидкости в резервуаре транспортного средства посредством средства измерения, отнесения измеренного уровня наполнения к ближайшему порогу уровня наполнения из множества известных порогов уровня наполнения, в которых каждый порог уровня наполнения представляет определенное значение наполнения, активизации по меньшей мере одного порога уровня наполнения из множества порогов уровня наполнения посредством средства измерения, анализа, повторяемости активизации порога уровня наполнения и/или повторяемости отнесения измеренного уровня наполнения к ближайшему порогу уровня наполнения и определения порога уровня наполнения, который имеет максимальную повторяемость относительно определенного периода времени и поэтому представляет реальное значение наполнения, в частности для времени, в течение которого выполняется следующее определение. Реальное значение наполнения может быть определено исходя из того, какие ошибки измерения возникают вследствие колебания, например шума измерения или других ошибок, вызванных технологией измерения. Задачей изобретения является определение реальных значений наполнения жидкости в резервуаре, которое может быть сравнено с ориентирным удалением, которое требуется для сокращения загрязняющих веществ в выхлопном газе транспортного средства. 20 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может найти применение в лабораторных или пилотных установках моделирования процессов крекинга, гидрокрекинга и гидроочистки нефтепродуктов. Уровнемер состоит из помещенного в резервуар тонкостенного поплавка с открытым дном, в отверстие которого введена выполненная из немагнитного материала трубка, находящийся внутри поплавка конец которой заглушен, а нижний ее конец герметично закреплен на дне резервуара так, что внутренний объем трубки связан с атмосферой, а внутрь трубки помещены связанные с блоком автоматики датчики «Холла», взаимодействующие с закрепленным на поплавке надетым на трубку кольцевым постоянным магнитом. Высота поплавка и длина трубки выбраны таким образом, что поплавок в своем нижнем положении повисает на заглушенном конце трубки, не имея возможности опуститься на дно резервуара. На теле резервуара закреплены направляющие, обеспечивающие вертикальное положение поплавка, при этом элементы направляющих, контактирующие с поверхностью поплавка, имеют сферическую форму. Техническим результатом является повышение достоверности и точности измерения уровня. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Заявленное решение используется для определения полной и остаточной объемной деформации сосудов (баллонов) под действием пробного давления. Техническая задача заключается в уменьшении трудоемкости и в устранении сложных расчетов для определения полной и остаточной объемной деформации. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Внутри рубашки или снаружи на выносных элементах устанавливается преобразователь линейного перемещения поплавкового типа, который определяет уровень воды в рубашке. При погружении баллона в водяной рубашке устанавливается начальный уровень воды, который принимается за нулевой (Но). Затем в сосуд подается вода до величины пробного давления, уровень воды водяной рубашки увеличивается, а преобразователь линейного перемещения показывает уровень воды в момент полной объемной деформации сосуда (Нп). После необходимой выдержки сосуда и сброса давления преобразователем линейного перемещения фиксируется уровень воды в водяной рубашке, который соответствует остаточной объемной деформации сосуда (Ност).

Изобретение относится к кондиционированию изолирующих газов. Устройство для кондиционирования газов включает сепарирующее устройство (3), предназначенное, в частности, для отделения жидкостей и/или частиц от газа, проходящего через устройство, со сборным резервуаром (1) для отделенных веществ, причем сепарирующее устройство (3) содержит циклонный сепаратор (3), при этом на сборном резервуаре (1) предусмотрены два штуцера (25, 27) датчиков, соединенные с сенсорным устройством (29), представляющим собой трубки, соединяющиеся с внутренней частью сборного резервуара (1). Сепарирующее устройство (3) может быть выполнено в виде самостоятельного узла, через который может проходить газ, и установлено на сборный резервуар (1) с возможностью замены. Данная конструкция обеспечивает низкую потребность в техосмотре, низкие эксплуатационные затраты, эффективную сепарацию и возможность контроля устройства снаружи. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх