Способ определения уровня раздела фаз в каналах



Способ определения уровня раздела фаз в каналах
Способ определения уровня раздела фаз в каналах

 


Владельцы патента RU 2506544:

Болтенко Эдуард Алексеевич (RU)
Шаров Виктор Петрович (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении раздела фаз в парогенерирующих установках. Способ заключается в том, что устанавливают датчик, выполненный, например, в виде электропроводной проволоки, в канале по направлению силы тяжести нагревают датчик путем пропускания тока через датчик, измеряют электрическое сопротивление датчика R, отличающийся тем, что измеряют ток I, проходящий через датчик, определяют приращение температуры датчика на участках датчика, контактирующих с паровой и жидкой фазами Δtп=I2R/πdLαп, Δtж=I2R/πdLαж, определяют удельное электрическое сопротивление датчика, контактирующего с паровой и жидкой фазами ρп0(1+βΔtп), ρж0(1+βΔtж), определяют толщину парового hп и жидкостного слоя hж:hп=(RS-ρжL)/(ρпж), hж=L-hп, где ρж и ρп - удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в жидкой ρж и паровой фазе соответственно; R - электрическое сопротивление датчика; I - ток через датчик; L - длина датчика; S - поперечное сечение датчика, β - термический коэффициент сопротивления, d - диаметр датчика, ρ0 - удельное электрическое сопротивление материала датчика при t=20°C, αп, αж - коэффициенты теплоотдачи на поверхности датчика при взаимодействии с паровой и жидкой фазами. В случае наличия в канале двухфазного слоя, дополнительно устанавливается дополнительный датчик в виде электропроводной проволоки в сечении канала, где отсутствует двухфазный слой. Технический результат - повышение точности определения уровней раздела паровой, жидкой фаз и двухфазного слоя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при определении раздела фаз в парогенерирующих установках.

Известно большое количество уровнемеров. Работа уровнемеров основана на различных физических принципах. Известен гидростатический уровнемер (В.П. Преображенский. Теплотехнические измерения и приборы, третье издание, переработанное. - Москва «Энергия», 1978 г., с.530). Принцип работы гидростатического уровнемера заключается в измерении давления столба жидкости и определении на основе измеренного давления столба жидкости уровня раздела фаз.

Основной недостаток гидростатического уровнемера при использовании его для измерения уровня в каналах с двухфазным слоем состоит в том, что плотность теплоносителя, на основе которого определяется высота столба жидкой фазы отличается от плотности воды на линии насыщения, которая используется для расчета уровнемера (В.А.Демченко. О точности измерения уровня воды в парогенераторах АЭС. Теплоэнергетика, №2, 1999, с.56). Ошибка определения уровня может быть значительной (25-35%).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ определения уровня газовой фазы в канале заключающийся в том, что устанавливают датчик, выполненный, например, в виде электропроводной проволоки, в канале по направлению силы тяжести, нагревают датчик путем пропускания тока через датчик, измеряют электрическое сопротивление датчика R. (Детектирование нижнего уровня масла с помощью термисторов (Low oil level sensing with thermistors. Loisch J. SAE Techn. Pap.Ser., 1989, №891758, 67-70). Контрольно-измерительная техника, №4, 1991 г. Государственный комитет по науке и технике. Академия наук СССР. Всесоюзный институт научной и технической информации (ВИНИТИ).

Основной недостаток способа в том, что на его основе невозможно определить уровни раздела фаз в каналах, где присутствует паровая, жидкая фаза и двухфазный слой.

Предлагается.

1. Способ определения уровня раздела фаз в каналах заключающийся в том, что устанавливают датчик, выполненный, например, в виде электропроводной проволоки, в канале по направлению силы тяжести, нагревают датчик путем пропускания тока через датчик, измеряют электрическое сопротивление датчика R, отличающийся тем, что измеряют ток I, проходящий через датчик, определяют приращение температуры датчика на участках датчика, контактирующих с паровой и жидкой фазами Δtп=I2R/(πdLαп), Δtж=I2R/(πdLαж).

Определяют удельное электрическое сопротивление датчика, контактирующего с жидкой ρж и паровой ρп фазами ρп0(1+βΔtп), ρж0(1+βΔtж), определяют толщину парового hп и жидкостного слоя hж.

hп=(R·S-ρжL)/(ρпж), hж=L-hп, где ρж и ρп - удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в жидкой и паровой фазе соответственно; R - электрическое сопротивление датчика; I - ток через датчик; L - длина датчика; S - поперечное сечение датчика, ρ термический коэффициент сопротивления, d - диаметр датчика, ρ0 - удельное электрическое сопротивление материала датчика при t=20°С, αп, αж - коэффициенты теплоотдачи при взаимодействии датчика с паровой и жидкой фазами соответственно определяются в предварительных опытах.

2. Способ определения уровня раздела фаз в каналах по п.1 отличающийся тем, что устанавливают дополнительный датчик, длина которого равна длине основного датчика, в виде электропроводной проволоки в сечении канала, в котором отсутствует двухфазный слой, нагревают дополнительный датчик путем пропускания тока, измеряют ток I1, измеряют электрическое сопротивление дополнительного датчика R1, определяют приращение температуры датчика на участках дополнительного датчика, контактирующих с паровой и жидкой фазами

Δtп=I12R1/(πdLαп), Δtж=I12R1/(πdLαж)

Определяют удельное электрическое сопротивление дополнительного датчика, контактирующего с паровой и жидкой фазами

ρп0(1+βΔtп), ρж0(1+βΔtж),

определяют толщину слоя, соответствующего суммарной толщине парового и двухфазного слоя hп1=hп+hдв, hп1=(R1·S-ρжL)/(ρп1-ρж)

определяют толщину жидкостного слоя,

hж=L-(R1·S-ρжL)/(ρп1ж), определяют электрическое сопротивление основного датчика, соответствующее длине hп1 - суммарной толщине парового и двухфазного слоя, Rп1=R-ρжhж/S,

определяют толщину парового и двухфазного слоя

hп=(Rп1·S-ρдвhп1))/(ρпдв), hдв=L-hж-hп,

где R1 электрическое сопротивление дополнительного датчика; L - длина датчика; I1 - ток через дополнительный датчик; S - поперечное сечение дополнительного датчика; ρдв - удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в двухфазном слое, ρп в паровом слое, ρж - в жидкостном слое; R - электрическое сопротивление основного датчика.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении точности определения уровня раздела паровой и жидкой фаз, что обеспечивается тем, что измеряют ток I, проходящий через основной датчик, определяют приращение температуры датчика на участках датчика, контактирующих с паровой и жидкой фазами Δtп=I2R/(πdLαп), Δtж=I2R/(πdLαж). Определяют удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в жидкой ρж и паровой ρп фазах ρп0(1+βΔtп), ρж0(1+βΔtж), определяют толщину парового hп и жидкостного слоя hж

hп=(RS-ρжL)/(ρпж), hж=L-hп, где ρж и ρп - удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в жидкой ρж и паровой фазе соответственно; R - электрическое сопротивление основного датчика; I - ток через датчик; L - длина датчика; S - поперечное сечение датчика, β - термический коэффициент сопротивления, d - диаметр датчика, ρ0 - удельное электрическое сопротивление материала датчика при t=20°C, αп, αж - коэффициенты теплоотдачи на поверхности датчика при взаимодействии с паровой и жидкой фазами соответственно - определяются в предварительных опытах.

В случае наличия в канале двухфазного слоя технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении точности определения уровня раздела паровой, жидкой фаз и двухфазного слоя, что обеспечивается тем, что устанавливают дополнительный датчик, длина которого равна длине основного датчика, в виде электропроводной проволоки в сечение канала, в котором отсутствует двухфазный слой, нагревают дополнительный датчик путем пропускания тока, измеряют ток I1, измеряют электрическое сопротивление дополнительного датчика R1, определяют приращение температуры датчика на участках дополнительного датчика, контактирующих с паровой и жидкой фазами Δtп=I12R1/(πdLαп), Δtж=I12R1/(πdLαж), определяют удельное электрическое сопротивление дополнительного датчика, контактирующего с паровой и жидкой фазами ρп0(1+βΔtп), ρж0(1+βΔtж), определяют толщину слоя, соответствующего суммарной толщине парового и двухфазного слоя hп1=hп+hдв,

hп1=(R1·S-ρжL)/(ρп1ж), определяют толщину жидкостного слоя, hж=L-(R1·S-ρжL))/(ρп1ж), определяют электрическое сопротивление основного датчика, соответствующее длине hп1 - суммарной толщине парового и двухфазного слоя, Rп1=R-ρжhж/S, определяют толщину парового и двухфазного слоя, hп=(Rп1·S-ρдвhп1))/(ρпдв),

hдв=L-hж-hп, где R1 - электрическое сопротивление дополнительного датчика; L - длина датчика; I1 - ток через дополнительный датчик; S - поперечное сечение дополнительного датчика; ρдв - удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в двухфазном слое, ρп в паровом слое, ρж - в жидкостном слое; R - электрическое сопротивление основного датчика.

Достижение технического результата, заключающегося в повышении точности определения уровней раздела паровой и жидкой фаз, обеспечивается за счет различного приращения температур частей датчика, находящегося в паровой и жидкой фазах и, соответственно, различного изменения удельных электрических сопротивлений датчика при пропускании тока через датчик.

Достижение технического результата, заключающегося в повышении точности определения уровней раздела паровой, жидкой фаз и двухфазного слоя, обеспечивается за счет установки дополнительного датчика в сечении канала, в котором отсутствует двухфазный слой, измерения сопротивления дополнительного датчика R1, определения сопротивления основного датчика, соответствующую суммарному сопротивлению парового и двухфазного слоя и определения толщины парового и двухфазного слоя.

Способ определения уровня раздела фаз в каналах осуществляется следующим образом.

1. Устанавливают датчик, выполненный, например, в виде электропроводной проволоки, в канале по направлению силы тяжести

2. Нагревают датчик путем пропускания тока через датчик

3. Измеряют ток, проходящий через датчик

4. Измеряют электрическое сопротивление датчика R

5. Определяют приращение температуры на участках датчика, контактирующих с паровой и жидкой фазах

Δtп=q/αп, Δtп=q/αж

αп, αж - коэффициенты теплоотдачи при нахождении датчика в паровой и жидкой фазах соответственно, кВТ/м2°С, q плотность теплового потока на поверхности датчика кВТ/м2, q=I2R/П, где П обогреваемый периметр П=πdL, Δtп=I2R/πdLαп, Δtж=I2R/πdLαж

6. Определяют удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в жидкой ρж и паровой ρп фазах - используется зависимость удельного электрического сопротивления материала датчика от температуры, ρт0(1+βΔt), ρ0 - удельное электрическое сопротивление материала датчика при t=20°С, β - температурный коэффициент сопротивления. Для нержавеющей проволоки ρт=0.71(1+0.00091 Δt)

7. Определяют толщину парового (газового) hп и жидкостного слоя hж:hп=(RS-ρжL)/(ρпж), hж=L-hп, где ρж и ρп - удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в жидкой ρж и паровой фазе соответственно; R - электрическое сопротивление датчика; L - длина датчика; S - поперечное сечение датчика.

Полученные значения hп, hж являются первым приближением. Далее значения hп, hж уточняются. Определяется новое значение Rп, Rж на участках датчика, взаимодействующего с паровой и жидкой фазах

Rппhп/S, Rжж hж/S, тепловые потоки qп=I2Rп/πdhп, qж=I2Rп/πdhп, Δtп=I2ρп/πdSαп, Δtж=I2ρж/πdS αж и новые значения ρп, ρж, hп, hж. Расчет заканчивается при достижении определенной разности Δhп=hпn+1- hпn≤δ, где hпn+1, hпn - n и n+1 значения толщины парового слоя hn, δ = точность расчета.

Способ определения уровня раздела фаз в каналах, в которых присутствует двухфазный слой, осуществляется следующим образом.

1. Устанавливают датчик, выполненный, например, в виде электропроводной проволоки, в канале по направлению силы тяжести

2. Нагревают датчик путем пропускания тока через датчик

3. Измеряют ток I, проходящий через датчик

4. Измеряют электрическое сопротивление датчика R

5. Устанавливают дополнительный датчик в виде электропроводной проволоки в сечении канала, где отсутствует двухфазный слой

6. Нагревают датчик путем пропускания тока через датчик

7. Измеряют ток I1, проходящий через дополнительный датчик

8. Измеряют электрическое сопротивление дополнительного датчика R1

9. Определяют удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в жидкой ρж и паровой ρп фазах соответственно,

Для определения ρж, ρп определяют приращение температур на участках дополнительного датчика, контактирующих с паровой и жидкой фазами Δtп=q/αп, Δtп=q/αж αп, αж - коэффициенты теплоотдачи в паровой и жидкой фазах соответственно, кВТ/м2°С, q - плотность теплового потока на поверхности датчика кВТ/м2, q=I12R1/П, где П - обогреваемый периметр П=πdL.

10. Определяют удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в жидкой ρж и паровой ρп фазах - используется зависимость удельного электрического сопротивления материала датчика от температуры, ρт0(1+βΔt), ρ0 - удельное электрическое сопротивление материала датчика при t=20°С, β - температурный коэффициент сопротивления. Для нержавеющей проволоки ρт=0.71(1+0.00091 Δt)

11. Определяют толщину слоя, соответствующего суммарной толщине парового и двухфазного слоя hп1=hп+hдв

hп1=(R1·S-ρжL)/(ρп1ж), определяют толщину жидкостного слоя

hж=L-(R1·S-ρжL))/(ρп1ж), определяют электрическое сопротивление основного датчика, соответствующее длине hп1 - суммарной толщине парового и двухфазного слоя, Rп1=R-ρж hж/S, определяют толщину парового и двухфазного слоя, hп=(Rп1·S-ρдвhп1))/(ρпдв), hдв=L-hж-hп, где R1 электрическое сопротивление дополнительного датчика; L - длина датчика; I1 - ток через дополнительный датчик; S - поперечное сечение дополнительного датчика; ρдв - удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в двухфазном слое, ρп в паровом слое, ρж - в жидкостном слое; R - электрическое сопротивление основного датчика. Полученные значения hп, hж, hдв являются первым приближением. Далее значения hп, hж, hдв уточняются.

На фиг.1 показана схема размещения датчика в парогенераторе, где отсутствует двухфазный слой. В парогенерирующем устройстве 1 имеем паровой слой толщиной hп и жидкостный слой толщиной hж. Через электроизолятор 2 введен датчик 3, выполненный в виде электропроводной проволоки. Длина датчика 3 равна L=hп+hж. На фиг.2 показана схема размещения датчика в парогенераторе, где присутствует двухфазный слой. В парогенерирующем устройстве 1 имеем паровой слой толщиной hп, жидкостный слой толщиной hж и двухфазный слой толщиной hдв. Через электроизоляторы 2 введен основной датчик 3 и дополнительный датчик 4. Датчики выполнены в виде электропроводной проволоки. Длина датчика 4 равна L=hп1+hж. Паровой слой hп1=hдв+hп. Пример определения уровня раздела фаз в парогенераторе АЭС при наличии двухфазного слоя. В качестве базовой длины принята длина 4 м. В качестве датчика используем нержавеющий провод диаметром 1 мм, длина 4 м. Ток, пропускаемый через основной и дополнительный датчик, I=I1=10А. Измеренное сопротивление основного датчика - R=4,05 Ом, дополнительного R1=4,15 Ом, S=πd2/4=0,78510-6м2, ρ0=0,71 Ом мм2/м. Определим удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в жидкой ρж и паровой фазе. Для этого определим среднюю плотность теплового потока на поверхности дополнительного датчика q=W/П=I12 R/πd L=100·4,15/πd L=100 4,15/π·1·4·10-3=33,04 кВт/м2, W, П - электрическая мощность, подведенная к проводнику и обогреваемый периметр проводника соответственно, d - диаметр проводника. Определяем приращение температуры Δtп, Δtж на частях провода, находящихся в контакте с паровой и жидкой фазой., Δtп=q/αп, Δtж=q/αж, αп, αж - коэффициенты теплоотдачи провода с паровой и жидкой фазах соответственно, кВТ/м2°С. Определяются либо в предварительных опытах, либо из литературных источников. Примем следующие значения αп, αж.

αп=100 Вт/м2°С, αж=5000 Вт/м2°С, Δtп=q/αп=33040/100=330,4°С, Δtж=q/αж=33040/5000=6,608°С, ρп=0,71(1+0,00091·330.4)=0,9237, ρп1п, ρж=0,71(1+0,00091·6,608)=0,7143, hп1=(4,15·0,785-0,714·4)/(0,916-0,714)=1,98886, hж=4-1,98886=2,011

Определяем электрическое сопротивление основного датчика, соответствующее длине hп1 - суммарной толщине парового и двухфазного слоя

Rп1=R-ρж hж/S=4,05-0,714 2,011/0,785=2,2208

hп=(Rп1·S-ρдв hп1))/(ρп1дв)=(2,2208 0,785-0,715 1,98886)/(0,916-0,715)=1,5996, hдв=4-2,011-1,5996=0,3894,

где ρдв=0,71(1+0,00091·1,612)=0,715, Δtдв=q/αдв=1,612. αдв - коэффициент теплоотдачи в двухфазном слое - принят равным 20000 Вт/м2°С.

Второе приближение - определяем электрическое сопротивление датчика (провода), находящегося в паровой и жидкой фазах, Rпп hп/S=0,9237 1,98886/0,785=2,3403, Rж=1,809. Определяем тепловые потоки и, соответственно, приращение температур на части датчика, находящегося в паровой и жидкой фазах qп=100 2,3403/3,14·1·1,9886=37149,5 Вт/м2, Δtп=371,49°С, Δtж=5,73°С. ρп=0,947, ρж=0,7137

hп1=(4,15·0,785-0,7137·4)/(0,947-0,7137)=1,727

hж=4-1,7274=2,273, Rп1=R-ρж hж/S=4,05-0,7137 2,273/0,785=1,933,

hп=(Rп1·S-ρдвhп1))/(ρп1дв)=(1,933·0,785-0,711 1,727)7(0,947-0,7137)=1,2396, hдв=4-2,273-1,273=0,454, где ρдв=0,71(1+0,00091·1,447)=0,711, Δtдв=q/αдв=1,447. Разница между первым и вторым приближением толщины β=(0,454-0,3894)-100/0.454=14,2%.

Третье приближение двухфазного слоя.

Определяем электрическое сопротивление датчика (провода), находящегося в паровой и жидкой фазах

Rпп hп1/S=0,947 1,727/0,785=2,0834, Rж=0,7137 2,273/0,785=2,066, qп=100 2,0834/(3,14 1 1,727)=38419, Δtп=384,19°С, Δtж=5,789°С.

ρп=0,955, ρж=0,7136. Определяем тепловые потоки и приращение температур на части датчика, находящегося в паровой и жидкой фазах.

qп=100 2,3403/3,14·1·1,9886=37149,5 Вт/м2, Δtп=371,49°С, Δtж=5,73°С.

ρп=0,947, ρж=0,7137. hп1=(4,15·0,785-0,7136·4)/(0,955-0,7136)=1,6706

hж=4-1,7274=2,3294Rп1=R-ρж hж/S=4,05-0,7136 2,3294/0,785=1932,

Rдв=0,711 0,454/0,785=0,4112, qдв=100 0,4112/(3,14 1 0,454)=28845. hп=(Rп1·S-ρдв hп1))/(ρп1дв)=(1,9324·0,785-0,711 1,6706)/(0,955-0,7109)=1,352, hдв=4-2,2304-1,35=0,4196,

где ρдв=0,71(1+0,00091·1,447)=0,711, Δtдв=q/αдв=1,442. Разница между вторым и третьим приближением толщины двухфазного слоя составляет β=(0,454-0,4196)-100/0,454=7,5%.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность определения уровня раздела паровой, жидкой фаз и двухфазного слоя, что обеспечивается за счет различного приращения температур частей датчика, находящегося в паровой и жидкой фазах и, соответственно, различного изменения удельных электрических сопротивлений датчика при пропускании тока через датчик.

1. Способ определения уровня раздела фаз в каналах, заключающийся в том, что устанавливают датчик, выполненный, например, в виде электропроводной проволоки, в канале по направлению силы тяжести, нагревают датчик путем пропускания тока через датчик, измеряют электрическое сопротивление датчика R, отличающийся тем, что измеряют ток I, проходящий через датчик, определяют приращение температуры датчика на участках датчика, контактирующих с паровой и жидкой фазами Δtп=I2R/πdLαп, Δtж=I2R/πdLαж,
определяют удельное электрическое сопротивление датчика, контактирующего с паровой и жидкой фазами
ρп0(1+βΔtп), ρж0(1+βΔtж), определяют толщину парового hп и жидкостного слоя hж:hп=(RS-ρжL)/(ρпж), hж=L-hп,
где ρж и ρп - удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в жидкой ρж и паровой фазе соответственно; R - электрическое сопротивление датчика; I - ток через датчик; L - длина датчика; S - поперечное сечение датчика, β - термический коэффициент сопротивления, d - диаметр датчика, ρ0 - удельное электрическое сопротивление материала датчика при t=20°C, αп, αж - коэффициенты теплоотдачи на поверхности датчика при взаимодействии с паровой и жидкой фазами соответственно -определяются в предварительных опытах.

2. Способ определения уровня раздела фаз в каналах по п.1, отличающийся тем, что устанавливают дополнительный датчик в виде электропроводной проволоки в сечении канала, где отсутствует двухфазный слой, нагревают дополнительный датчик путем пропускания тока, измеряют ток I1, измеряют электрическое сопротивление дополнительного датчика R1, определяют приращение температуры датчика на участках дополнительного датчика, контактирующих с паровой и жидкой фазами
Δtп=I12R1/πdLαп, Δtж=I12R1/πd Lαж,
определяют удельное электрическое сопротивление дополнительного датчика, контактирующего с паровой и жидкой фазами
ρп0(1+βΔtп), ρж0(1+βΔtж), определяют толщину слоя, соответствующего суммарной толщине парового и двухфазного слоя hп1=hп+hдв=(R1·S-ρжL)/(ρп1ж), определяют толщину жидкостного слоя hж=L-(R1·S-ρжL)/(ρп1ж), определяют электрическое сопротивление основного датчика, соответствующее длине hп1 - суммарной толщине парового и двухфазного слоя, Rп1=R-ρжhж/S,
определяют толщину парового и двухфазного слоя
hп=(Rп1·S-ρдвhп1)/(ρпдв), hдв=L-hж-hп,
где R1 - электрическое сопротивление дополнительного датчика; L - длина датчика; I1 - ток через дополнительный датчик; S - поперечное сечение дополнительного датчика; ρдв - удельное электрическое сопротивление датчика, находящегося в двухфазном слое, ρп - в паровом слое, ρж - в жидкостном слое; R - электрическое сопротивление основного датчика.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для определения уровня криогенной жидкости и может быть применено как в криогенерирующих установках, так и в системах, потребляющих криопродукцию.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к дискретным датчикам контроля уровня, и может быть использовано в системах и приборах для контроля уровня топлива при хранении, заправке, а также в процессе работы двигателей на криогенном топливе при жестких механических воздействиях.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения уровня диэлектрических и токопроводящих жидкостей, например в резервуарах с нефтью или нефтепродуктами.

Изобретение относится к измерительному устройству для определения количества d(V(z)) электрически проводящей жидкости с проводимостью LF с помощью емкости при изменяющихся в вертикальном направлении (z-направлении) уровнях заполнения.

Изобретение относится к области средств для автоматизации контроля уровня различных жидкостей в промышленных и бытовых резервуарах, а также для контроля наличия и протока жидкостей в трубопроводах.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля и сигнализации границы раздела сред нефтепродукт-вода в установках для очистки воды от нефтепродуктов или обводненных нефтепродуктов от воды.

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для контроля уровня диэлектрических и токопроводящих жидкостей в гидравлических системах (топливных, охлаждающих, накопительных и др.), например, уровня масла, топлива или тосола на транспортных средствах.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к средствам контроля и измерения уровня жидких и сыпучих сред в замкнутых объемах. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля уровня сыпучих и жидких материалов. .

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам для контроля уровня токопроводящих заполняющих (жидких и сыпучих) материалов. .

Описывается устройство (1) для измерения электропроводности, по меньшей мере, для определения уровня наполнения электропроводных жидкостей. Предусмотрен измерительный элемент (10), по меньшей мере, с одним несущим корпусом (12) и, по меньшей мере, двумя, имеющими первый (42) и второй (44) концы и проходящими в вертикальном направлении электродами (40а, b), причем электроды (40а, b) в зоне первого конца (42) имеют, по меньшей мере, одну экранированную зону (22), и каждый электрод (40а, b) имеет, по меньшей мере, одну первую и одну вторую соответственно граничащую с экранированной зоной (22) свободную контактную поверхность (46, 52). Причем вертикальная протяженность экранированной зоны (22) меньше, чем вертикальная протяженность второй свободной контактной поверхности (52), и больше, чем вертикальная протяженность первой свободной контактной поверхности (46). Описывается также устройство (70) для обработки жидкости с таким устройством (1) для измерения электропроводности. Технический результат - усовершенствование устройства обработки жидкости, а также возможность определения, по меньшей мере, одного параметра жидкости без искажения данных этого измерения вследствие увеличения уровня наполнения во время измерения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля и сигнализации границы раздела сред нефтепродукт-вода в установках для очистки воды от нефтепродуктов или обводненных нефтепродуктов от воды. Сущность: датчик границы сред (ДГС) для нефтеводяной фильтрующей установки (НВФУ) содержит бронзовый фланец с отверстиями и приспособлениями для герметичного крепления к крышке или днищу резервуара; на фланце закреплен водонепроницаемый электронный блок, стойки измерительного канала. С электронным блоком соединены герметично проложенными проводниками ультразвуковые приемники и ультразвуковые излучатели в виде пьезокерамических шайб диаметром ~15÷18 мм и толщиной ~1.5÷3 мм. Для герметизации пьезокерамики применяются силкаст или полиуретан. Электронный блок постоянно контролирует скорость прохождения и амплитуду ультразвуковых импульсов в контролируемой среде. Датчик не содержит резьбовых соединений. Технический результат - упрощение в обслуживании, повышение надежности и безопасности работы датчика. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике измерения уровня жидкости и может быть использовано в автоматических системах автоматики и аварийной сигнализации для измерения уровня жидкого азота. Сигнализатор уровня жидкого азота включает терморезисторы, расположенные на контролируемых уровнях в дьюаре и через которые проходит ток подогрева. Измерительный узел каждого из терморезисторов, выполняющий функцию определения изменения сопротивления терморезистора, функцию сравнения измеренного сопротивления с эталонным и функцию индикации, выполнен в виде микроконтроллера, подключенного токовыми выходом и входом для измерения напряжения к терморезистору. Микроконтроллер на токовом выходе формирует ток подогрева. Микроконтроллер дополнительно имеет функцию обновления эталонного значения сопротивления терморезистора при формировании сигнала о достижении жидким азотом контролируемого уровня. Технический результат - повышение быстродействия сигнализатора жидкого азота при опорожнении и заполнении дьюара, а также уменьшение непроизводственных потерь жидкого азота, вызванных кипением и испарением жидкого азота на нагретом термочувствительном элементе и исключение влияния на результат контроля изменения характеристик терморезистора из-за эффекта «старения». 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области криогенной техники. Способ измерения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером с точечным резистивным датчиком температуры марки ТВО и контроллером управления процессом измерения отличается тем, что датчик устанавливается на разных уровнях и определяется разброс показаний значений сопротивления датчика: стабильный и малый разброс указанных значений характеризует расположение датчика в жидкой среде гелия, несколько худший разброс указанных значений характеризует расположение датчика в газообразной среде, наибольший разброс указанных значений соответствует положению датчика у поверхности жидкого гелия, и по итогу анализа разброса показаний сопротивления определяют уровень жидкого гелия. Задача, решаемая изобретением, заключается в нахождении способа определения уровня жидкого гелия точечным датчиком, не требующим его предварительной калибровки. 2 ил.

Изобретение относится к области контроля уровня электропроводных сред, преимущественно жидких металлов в атомно-энергетической промышленности. Кондуктометрический способ позволяет измерять уровень жидкого металла без введения каких-либо элементов конструкции уровнемера внутрь резервуара, где находится жидкий металл. Способ состоит в том, что в зоне возможного положения или перемещения уровня жидкого натрия в резервуаре на внешней поверхности стенки резервуара создается электрическое поле. Затем на выбранной локальной области, расположенной на внешней стенке резервуара с помощью двух электродов и измерительного устройства измеряется напряженность электрического поля, по которой вычисляется присутствие на данном участке за стенкой резервуара одной из сред, электропроводность которой соответствует либо жидкому натрию, либо воздуху. Электроды через определенные промежутки устанавливаются на всей зоне возможного положения уровня. Последовательным или одновременным зондированием стенки на различных участках резервуара дискретно-аналоговым способом определяется место, где находится граница раздела между воздухом и жидким натрием, т.е. определяется положение уровня жидкого металла в резервуаре. Электрическое поле образуется с помощью тока, подводимого к двум электродам, контактирующим с внешней стороной стенки резервуара, причем один из электродов находится на самой верхней части резервуара, куда может подняться уровень жидкого натрия, а другой электрод находится на самой нижней части резервуара. Напряженность электрического поля на внешней поверхности стенки резервуара определяется путем измерения отношения разности потенциалов между двумя зондирующими электродами, расположенными по вертикали на некоторой выбранной локальной области внешней поверхности резервуара, к расстоянию между этими электродами. Технический результат: надежный контроль уровня жидкого металла при обеспечении заданных метрологических характеристик в широком диапазоне температур, а также непрерывность контроля и умеренная стоимость. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике измерения уровня потока жидкости, протекающего по открытому каналу. Техническим результатом является повышение надежности измерения уровня. Устройство состоит из первичного преобразователя, имеющего участок канала, по которому протекает поток жидкости, и измерительного блока, имеющего источник переменного напряжения низкой частоты, причем первичный преобразователь имеет кран, выполненный из электропроводного материала и подключенный к водопроводной сети, и два электрода, из которых один расположен по линии траектории струи, приблизительно на ее середине, а другой расположен в потоке на дне канала, причем кран и электрод, расположенный на дне канала, подключены к источнику переменного напряжения низкой частоты, а электрод, расположенный приблизительно на середине струи, и электрод, расположенный на дне канала, подключены ко входу измерительного блока, и отличается тем, что первичный преобразователь имеет лоток, выполненный из неэлектропроводного материала и расположенный между краном и электродом, находящимся на дне канала, под углом α<π/2 к поверхности раздела сред «воздух - жидкость», а электрод, расположенный по линии траектории струи приблизительно на ее середине, закреплен в полости лотка. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения уровня жидкостей при заполнении и опорожнении резервуаров, в частности уровня компонентов жидкого криогенного топлива в емкостях и баках при жестких механических воздействиях. Технический результат - повышение механической прочности и надежности измерителя уровня жидкости, точности его измерений, а также возможность его расположения с наклоном к вертикали, что повышает его универсальность применения для баков (емкостей) различных геометрических конфигураций. Дополнительно повышение технологичности изготовления устройства и снижение его стоимости. Измеритель уровня жидкости, содержащий корпус измерителя с размещенными по его высоте в каждой контрольной точке измеряемых уровней одним или несколькими терморезисторами «точечного» исполнения, отличающийся тем, что корпус измерителя выполнен полым трубчатым с посадочными местами для терморезисторных датчиков, выходы которых проводными линиями связи соединены с внешним измерительным прибором, при этом в контрольных точках измеряемых уровней точечные терморезисторы, установленные в нескольких датчиках, находятся в плоскости, параллельной поверхности жидкости, корпус измерителя при установке расположен вертикально или под углом к вертикали, при этом посадочные места нескольких терморезисторных датчиков установлены под соответствующими углами, зависящими от угла наклона корпуса к вертикали так, что их точечные терморезисторы расположены в контрольных точках измеряемых уровней, а в плане в каждой точке измерения терморезисторные датчики равномерно разнесены относительно друг друга. 8 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в различного рода накопительных сосудах. Предложен способ измерения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером с точечным датчиком, содержащим резистивный датчик температуры марки ТВО и контроллер управления процессом измерения. Новым является то, что анализируют изменение значений сопротивления датчика при запитке его поочередно током 0,1 и 3 мА и по величине скачка сопротивления судят о фазе вещества. Технический результат - определение уровня жидкого гелия точечным датчиком без предварительной калибровки. 2 ил.
Наверх