Датчик уровня жидкости

Авторы патента:

G01F23/00 - Индикация или измерение уровня жидких или сыпучих тел, например индикация изменения объема, индикация с помощью сигнальных устройств (в буровых скважинах E21B 47/04; приспособленных для паровых котлов или устанавливаемых на них F22B 37/78; регулирование уровня G05D; сигнальные устройства G08B)

Владельцы патента RU 2521130:

Открытое акционерное общество "Рикор Электроникс" (RU)

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. Сущность изобретения заключается в том, что полость поплавка заполняется гранулами с низкой плотностью вещества, например вспененным полиэтиленом, соединение датчика с емкостью выполнено в виде байонетного соединения, обеспечивающего точное расположение оси поворота поплавка в горизонтальном положении, а разная длина пазов байонетного соединения исключает возможность неправильной установки датчика. Технический результат - обеспечение работоспособности датчика при потере герметичности поплавка, строгое позиционирование поплавка в вертикальном положении при установке датчика. 1 ил.

Известны переключатели с магнитоуправляемыми контактами с угловым перемещением магнита относительно неподвижного геркона (Харазов К.И. Переключатели с магнитоуправляемыми контактами. - М.: Энергия, 1978, стр.44-45). Геркон - сокращение от «герметичный (магнитоуправляемый) контакт» - элемент, механически замыкающий или размыкающий электрическую цепь при должном изменении напряженности магнитного поля. В горизонтальных поплавковых сигнализаторах уровня поплавок с магнитом закреплен на шарнире, а геркон находится в корпусе датчика. В этом случае датчик-реле уровня монтируется в боковую стенку емкости. При достижении жидкостью уровня датчика магнит воздействует на геркон и цепь замыкается.

Из уровня техники известны герконовые датчики уровня жидкости фирмы Crydom серии RSF горизонтального исполнения (конструкция аналогична описанному в К.И.Харазов Устройства автоматики с магнитоуправляемыми контактами. - М.: Энергоиздат, 1990, с.215-216).

Поплавковые датчики уровня жидкости конструктивно состоят из подвижного магнита, перемещение которого осуществляется поплавком, и магниточувствительных герконовых контактов. Геркон срабатывает при приближении магнита, датчик выдает сигнал переключения. При снижении уровня жидкости магнит опускается, возвращая контакты в первоначальное положение.

К недостаткам датчика уровня жидкости Crydom можно отнести то, что крепление датчика к емкости осуществляется с помощью резьбового соединения без строгой фиксации положения оси поплавка в горизонтальном положении.

Известен сигнализатор уровня жидкости (авт.свид. №1742628, кл. G01F 23/56), в котором поплавок с установленным на нем магнитом перемещается по вертикальной немагнитной трубе и происходит включение геркона, что фиксируется как изменение уровня жидкости.

Существенным недостатком данного сигнализатора является неоднозначность информации об уровне жидкости. Так, при выходе магнита из взаимодействия с герконом невозможно однозначно определить поднялся или понизился уровень жидкости. Кроме того, датчик не обеспечивает контроля пределов регулирования уровня жидкости.

Известен датчик уровня жидкости (патент US 6195013 B1, кл. G08B 21/00), имеющий поплавки, магнит, геркон, электрический разъем и байонетное соединение для закрепленияе датчика к емкости.

Недостатком данного датчика является сложность конструкции, в частности конструкция датчика требует вертикальную его установку, наличие трубы, в которой расположены поплавки, и использование нескольких поплавков.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой является датчик уровня жидкости Crydom (прототип), включающий корпус с резьбой, геркон, магнит и поплавок с угловым перемещением магнита относительно неподвижного геркона.

К недостаткам прототипа можно отнести то, что при монтаже датчика при использовании резьбы требуется выставить ось поворота поплавка в горизонтальном положении, сложность конструкции не обеспечивает надежность в эксплуатации при негерметичности поплавка, нетехнологичность монтажа.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение технологичности монтажа датчика и повышение надежности эксплуатации.

Технический результат: обеспечивается установка и фиксация датчика в положении, когда ось поворота поплавка ориентирована горизонтально; фиксация датчика обеспечивается за счет применения резиновых уплотнительных колец; обеспечивается надежность в эксплуатации при негерметичности поплавка.

Технический результат достигается тем, что поплавок датчика является сборным, поплавок заполнен гранулами с низкой плотностью вещества, например вспененным полиэтиленом, присоединение датчика к емкостьи выполнено в виде байонетного соединения, ось поплавка установлена в горизонтальное положение, а датчик зафиксирован уплотнительными кольцами. Возможность неправильной установки датчика исключается применением разной длины дуги паза байонетного соединения и выступов разной ширины в корпусе емкости.

Заполнение полости поплавка гранулами с низкой плотностью вещества обеспечивает надежность работоспособности датчика при эксплуатации в случае нарушения герметичности поплавка. Байонетное соединение датчика с емкостью обеспечивает простоту установки датчика и служит для точного горизонтального расположения оси поворота поплавка. Разная длина дуги паза байонетного соединения исключает установку датчика в неправильном положении. Для фиксации и уплотнения датчика с емкостью служат уплотнительные кольца.

На фиг.1 и фиг.2 показана схема датчика уровня жидкости.

Датчик состоит из:

- колодки поз.1 (разъем колодки является аналогом разъема колодки 282101-1 AMP Superseal 1,5 SRS), имеющей контакты поз.9, и установленное на посадочной части колодки уплотнительное кольцо поз.6;

- корпуса поз.2 с расположенным в полости корпуса магнитоуправляемым контактным узлом - герконом поз.8 и установленными на корпус уплотнительными кольцами поз.5;

- колпачка поплавка поз.3 с установленным магнитом поз.7 и заполненного гранулами поз.10 с низкой плотностью вещества и пробки колпачка поз.4, имеющей осевые направляющие поз.12 в корпусе поз.2 для обеспечения свободного перемещения поплавка, и ограничитель поз.13, ограничивающий максимальный угол отклонения поплавка;

- байонетного соединения поз.11 датчика с емкостью поз.14 с длинами дуг пазов на корпусе датчика α и β и соответствующие им выступы на корпусе емкости с длинами дуг 7 и 6.

Датчик устанавливается в боковой стенке расширительного бачка с охлаждающей жидкостью или емкости. Датчик должен обеспечивать размыкание и замыкание электрической цепи постоянного тока не более 1А номинальным напряжением 12В и не более 0,5А с номинальным напряжением 24В, а также при изменении напряжения от 90 до 125% от номинального значения. Замыкание контактов датчика должно происходить самостоятельно при снижении уровня охлаждающей жидкости, определяемой риской «min», и не иметь «ложных» срабатываний при торможении автомобиля и езде по неровной дороге. Зона замыкания контактов геркона составляет 20° max.

В датчиках уровня жидкости поплавкового типа в качестве коммутирующего элемента используются герконы. При достижении жидкостью уровня размещения датчика поплавок со встроенным магнитом поднимается вместе с уровнем жидкости и замыкает или размыкает контакты геркона.

Таким образом, заявляемый датчик уровня жидкости обеспечивает более точное определение уровня жидкости, более простой в установке и более надежный.

Датчик уровня жидкости, содержащий колодку с разъемом, корпус с герконом, поплавок с установленным магнитом, отличающийся тем, что поплавок является сборным, поплавок заполнен гранулами с низкой плотностью вещества, соединение датчика с емкостью выполнено в виде байонетного соединения, ось поплавка установлена в горизонтальное положение, а датчик зафиксирован уплотнительными кольцами, соединение датчика с емкостью выполнено в виде байонетного соединения с разной длиной дуги паза.

Похожие патенты:

Радиолокационный уровнемер // 2518373

Радиолокационный уровнемер относится к радиотехнике и может быть использован для построения высокоточных измерителей уровня жидкостей или сыпучих веществ в резервуарах и высотомеров малых высот.

Способ определения поглощенной дозы ионизирующего ультрафиолетового или бета-излучения в детекторе на основе монокристалла нитрида алюминия // 2517773

Изобретение относится к радиационной физике, а именно к способам определения поглощенной дозы ионизирующего ультрафиолетового или бета-излучения в детекторе на основе монокристаллического нитрида алюминия с использованием метода оптически стимулированной люминесценции (ОСЛ) в непрерывном режиме стимуляции.

Устройство для измерения массы двухфазного вещества в замкнутом цилиндрическом резервуаре // 2515074

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения массы двухфазного однокомпонентного вещества в замкнутом металлическом резервуаре цилиндрической формы независимо от фазового состояния вещества.

Устройство определения уровня воды // 2513664

Устройство определения уровня поверхности воды осуществляет это определение без затраты времени для обхода постов благодаря введению изогнутой стойки, телевизионного датчика, кабеля, фотоэлектрического осветителя, телевизионного приемника, при этом фотоэлектрический осветитель жестко связан с изогнутой стойкой, имеющей жесткую связь с держателем рейки и с телевизионным датчиком, имеющим выход, соединенный через кабель с входом телевизионного приемника, и имеющим оптический вход, связанный с оптическим выходом меток вертикальной рейки, оптический вход которых связан с оптическим выходом фотоэлектрического осветителя.

Способ контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей и система для его осуществления // 2513632

Изобретения относятся к области ракетно-космической техники и могут найти применение при осуществлении контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей.

Датчик контроля дискретных уровней жидкости с функцией измерения температуры и контроля массового расхода жидкой среды // 2506543

Изобретение относится к приборостроению, а именно к дискретным измерителям уровня, и может быть использовано для контроля уровня и массового расхода компонентов топлива при заправке, расходовании и хранении в химической, космической и других областях промышленности.

Способ измерения уровня жидкости в емкости // 2504740

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости, находящейся в какой-либо емкости. В частности, оно может быть применено для измерения уровня нефтепродуктов, сжиженных газов и др. Предлагается способ измерения уровня жидкости, при котором в сторону поверхности жидкости по нормали к ней излучают электромагнитные волны, принимают отраженные электромагнитные волны и измеряют первую разность фаз излучаемых и принимаемых электромагнитных волн.

Устройство для определения уровня жидкости в емкости // 2504739

Способ определения уровня жидкости в нефтяной скважине с высокой температурой, добывающей сверхвязкую нефть // 2494248

Изобретение относится к оценке уровня жидкости в нефтяных скважинах и может быть использовано для определения и контроля статического и динамического уровней скважинной жидкости, например, в нефтяной скважине.

Устройство контроля и регулирования уровня жидкости // 2490604

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

Измерительная система для групп резервуаров хранения жидких или газообразных горючих продуктов // 2526192

Изобретение относится к технике измерения и учета нефтепродуктов при их приеме, хранении и реализации в специальных резервуарах. Передающая часть измерительной системы содержит датчики, контролирующие резервуар, и снабжена аккумулятором, выход которого подключен к первому входу контроллера питания. Вход аккумулятора подключен к первому выходу контроллера питания, второй вход которого подключен к первому выходу контроллера обмена, а второй выход - к первому входу контроллера обмена. Первый вход радиопередатчика соединен со вторым выходом контроллера питания, второй вход соединен с первым выходом контроллера обмена, а высокочастотный выход - с передающей антенной, выполненной с возможностью передачи сообщений в центр приема, на приемную антенну. Приемная антенна соединена с радиоприемником, выход которого подключен к входу декодера. В передающую часть введены барьер искрозащиты, солнечная батарея, выход которой соединен с третьим входом контроллера питания, и блок гальванической развязки, через который второй выход контроллера питания соединен с первым входом радиопередатчика, первый выход контроллера обмена подключен ко второму входу радиопередатчика, а управляющий выход радиопередатчика подключен к третьему входу контроллера обмена. Входы датчиков через барьер искрозащиты соединены со вторым выходом контроллера обмена, второй вход которого соединен с выходами датчиков. Первый, второй и третий входы формирователя протокола соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами декодера, четвертый вход подключен к выходу таймера, а выход - к входу монитора. Технический результат - повышение надежности и упрощение осуществления оперативного контроля за резервуарами резервуарного парка. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройства и способы для управления объемом жидкости в емкости // 2533335

Настоящая группа изобретений предлагает устройство (100) и способ для управления объемом жидкости в емкости. Устройство (100) содержит детектор (101) для регистрирования изменений объема жидкости в упомянутой емкости в течение первого заданного периода, первый детерминатор (102) для определения, являются ли упомянутые изменения ниже упомянутого первого заданного порогового значения, и презентатор (103) для представления первой оперативной информации в случае, если упомянутые изменения ниже заданного порогового значения. Также устройство содержит источник (10131) ближнего ИК-света, выполненный с возможностью излучения ближнего ИК-света; множество датчиков (10132) ближнего ИК-света, выполненных с возможностью измерения интенсивности ближнего ИК-света, излучаемого источником ближнего ИК-света, при этом множество упомянутых датчиков соответствующим образом размещены на боковой стороне емкости на разной высоте. Технический результат - обеспечение возможности своевременного напоминания людям о необходимости питьевого режима. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

Индуктивный уровнемер // 2539820

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидкостей, преимущественно в резервуарах. Уровнемер содержит чувствительный элемент из не менее чем трех катушек индуктивности. Катушки намотаны на несущую основу и имеют секции плотной намотки шириной h. Число поплавков соответствует числу определяемых уровней. В каждом из поплавков выполнена герметичная полость, в которой установлена втулка из диэлектрического материала, охватывающая чувствительный элемент. На втулку намотана излучающая катушка, взаимодействующая с катушками индуктивности чувствительного элемента, и установлена плата с автономным источником питания и генератором высокочастотного электромагнитного поля. На чувствительном элементе размещено хотя бы одно реперное устройство, состоящее из входной катушки связи, смещенной от входной катушки связи на h, схемы обработки и выходной катушки связи. Преобразователь содержит аналого-цифровые преобразователи по числу катушек индуктивности и микропроцессор. Секции каждой катушки индуктивности, начиная со второй, смещены относительно секций предшествующей катушки на величину h в равномерно чередующемся порядке. Ширина намотки излучающей катушки соответствует ширине h. Технический результат состоит в повышении точности измерения уровня или границ раздела фракций за счет исключения грубых ошибок измерения, возникающих вследствие неоднозначности, и перехода от дискретного к непрерывному измерению глубины. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство измерения уровня криогенной жидкости // 2550311

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к измерителям уровня криогенной жидкости, и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами в криогенных воздухоразделительных установках. Сущность: устройство определения уровня криогенной жидкости состоит из датчика, блока анализа и регистратора. Датчик выполнен из тонкостенной диэлектрической пластины, установленной вертикально на основании емкости. По высоте рабочей зоны диэлектрической пластины располагаются измерительные блоки, покрытые тонким слоем электроизоляционного материала с высоким коэффициентом теплопередачи, при этом каждый измерительный блок содержит последовательно соединенные чувствительные элементы одинакового сопротивления, выполненные из материала, имеющего высокую терморезисторную чувствительность в области криогенных температур, и располагающиеся на одинаковых расстояниях друг от друга. Количество чувствительных элементов во всех измерительных блоках одинаково. Технический результат: повышение точности определения уровня криогенной жидкости в условиях влияния на измеряемую среду различных возмущающих воздействий (изменение давления в емкости, концентрации криогенной жидкости, температуры). 2 ил.

Способ и устройство для обнаружения разделения фаз в резервуарах для хранения // 2552462

Изобретение относится к контролю среды в резервуарах для хранения, в частности к способу и устройству для обнаружения разделения фаз в резервуарах для хранения. По меньшей мере один поплавок имеет плотность, откалиброванную таким образом, чтобы обнаруживать различие в плотности между окружающими текучими средами. Поплавок держится на поверхности относительно более плотного нижнего слоя текучей среды, такой как топливо с разделенными фазами или чистая вода, и остается погруженным в относительно менее плотном верхнем слой текучей среды, такой как смесь бензин/этанол. Устройство обнаружения посылает сигнал, когда поплавок поднимается или опускается выше или ниже предварительно заданного допустимого уровня. Изобретение позволяет обнаруживать текучую среду, образовавшуюся вследствие разделения фаз, и определять ее высоту. 5 н. и 39 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство определения дальности до водной поверхности // 2557331

Изобретение относится к области радиолокации, а именно к устройствам для определения дальности до водной поверхности и может быть использовано для определения уровня водоемов. Технический результат заключается в увеличении точности определения дальности при наличии волнения без использования дополнительных электронных узлов. Технический результат достигается введением в частотно-модулированном приемо-передающем устройстве между усилителем напряжения биений и блоком определения частоты биений амплитудного селектора, а также введением: вертикальной трубы с торцом наверху, блока из неподвижных горизонтальных реек, жестко связанных с вышеупомянутой трубой и вертикальной стойкой, вертикального закругленного стержня внутри трубы, плавающего объекта на поверхности водоема, жестко связанного с вышеупомянутым стержнем, металлического плоского отражателя, жестко связанного с этим плавающим объектом и имеющего электромагнитную связь с неподвижной передающей антенной, повернутой вниз, и неподвижной приемной антенной частотно-модулированного приемо-передающего устройства. 2 ил.

Способ измерения уровня вещества в емкости // 2558630

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного измерения уровня вещества (жидкости, сыпучего вещества), находящегося в какой-либо емкости. В частности, оно может быть применено для измерения уровня нефтепродуктов, сжиженных газов и др. Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение чувствительности и, как следствие, точности измерений. Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе измерения уровня вещества в емкости, при котором размещают в емкости объемный резонатор, уровень вещества в котором равен его уровню в емкости, возбуждают в объемном резонаторе электромагнитные колебания и измеряют их резонансную частоту, в полости резонатора размещают вещество с хотя бы одним частотно-зависимым электрофизическим параметром, частотный диапазон изменения которого выбирают в пределах изменения резонансной частоты резонатора, которое имеет место при заполнении полости резонатора контролируемым веществом. В качестве вещества с хотя бы одним частотно-зависимым электрофизическим параметром используют воду, заключенную в герметичную кювету, размещаемую в полости резонатора у его верхнего торца, а в качестве электрофизического параметра воды - ее диэлектрическую проницаемость. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ контроля канализационной сети // 2561534

Изобретение относится к области водоотведения. Способ включает установку на каждом исследуемом участке канализационной сети датчика, выполненного с возможностью измерения параметра, характеризующего состояние канализационной сети, определение для каждого исследуемого участка сети зависимости измеряемого датчиком параметра от времени, а также анализ зависимости, полученной для каждого исследуемого участка, позволяющий определить наличие дефекта на исследуемом участке канализационной сети. В качестве датчика используют первый датчик, выполненный и установленный с возможностью измерения температуры протекающей на исследуемом участке сети сточной жидкости. Определяют для каждого исследуемого участка первую зависимость измеряемой первым датчиком температуры сточной жидкости от времени, при этом используют второй датчик, выполненный и установленный с возможностью определения уровня грунтовых вод вблизи исследуемого участка канализационный сети. Определяют вторую зависимость измеряемого вторым датчиком уровня грунтовых вод от времени. Проводят анализ первой и второй зависимостей, в ходе которого выявляют наличие на указанных зависимостях общего временного интервала, на котором наблюдается соответственно понижение температуры сточной жидкости и повышение уровня грунтовых вод. Обеспечивается возможность выявления инфильтрации грунтовых вод в канализационную сеть на исследуемом участке.

Способ определения динамического уровня жидкости в скважине // 2562628

Изобретение относится к эксплуатации нефтедобывающих скважин с помощью глубинно-насосного оборудования и может использоваться в нефтедобывающей промышленности. Техническим результатом является повышение точности измерения уровня жидкости в скважине. Способ основан на известном законе Бойля-Мариотта, при котором произведение давления газа на его объем является величиной постоянной при изотермических процессах изменения давления и объема газа. По изобретению небольшой объем нефтяного газа, выпущенного из скважины, измеряется счетчиком газа и переводится в скважинные условия. Изменение объема газа ведет к изменению его давления в скважине, которое предложено оценивать как среднеарифметическое между устьевым давлением и давлением в зоне динамического уровня жидкости P(hдин). Последний параметр определяется по известной экспоненциальной формуле Лапласа-Бабинэ, в которой неизвестной величиной является динамический уровень жидкости в скважине (hдин). Динамический уровень жидкости в скважине определяется делением выпущенного объема газа в скважинных условиях на площадь межтрубного пространства скважины, в которой находится попутный нефтяной газ. Предложено техническую задачу решать в режиме итерации, для этого в первом приближении за hдин принимают максимально возможную ее величину при действующей насосной установке, а именно глубину насосной установки. Во втором цикле расчетов в расчетах P(hдин) используют величину динамического уровня, полученного в первом цикле итерации. Расчеты ведут до тех пор, пока величина динамического уровня жидкости не станет постоянной величиной. 1 ил.

Способ замера объема нефтепродукта в резервуаре // 2569065

Изобретение относится к системам нефтепродуктообеспечения. Изобретение касается способа замера объема нефтепродукта в резервуаре, в котором мерной линейкой замеряют высоту нефтепродукта в резервуаре, имеющем форму цилиндра круглого горизонтально расположенного, и при известных величинах радиуса и длины резервуара объем нефтепродукта определяют по безразмерной диаграмме, единой для всех горизонтально расположенных резервуаров и которая представляет функцию V/(R2*L)=f(h/R), где V - объем нефтепродукта в резервуаре, R - радиус резервуара, L - длина резервуара, h - высота нефтепродукта в резервуаре. Технический результат- доступность и относительная простота замера объема нефтепродукта. 3 ил.