Электростатический емкостный датчик уровня текучей среды

Авторы патента:

МУРАТА Хироси (JP)

G01F23/26 - путем измерения емкости конденсаторов или индуктивности катушек, изменяющихся в присутствии жидких или сыпучих тел

Владельцы патента RU 2567088:

УБУКАТА ИНДАСТРИЗ КО., ЛТД. (JP)

Раскрыт электростатический емкостный датчик уровня текучей среды, в котором герметичный вывод включает в себя металлическую пластинку и электропроводящие контактные штырьки, вставленные сквозь металлическую пластинку так, чтобы они были герметично изолированы и закреплены, а также два электрода с электроизолирующими разделителями, фиксирующие взаимное расположение между электродами. Указанный датчик содержит, по меньшей мере, один соединительный вывод, посредством которого электроды неподвижно соединены с электропроводящими контактными штырьками, выполненный с возможностью быть деформируемым более слабой силой, чем сила, которая вызывает деформацию упомянутого электрода. При этом в результате деформации соединительного вывода механическое напряжение, действующее на электроды, рассредоточено и/или демпфировано и, таким образом, может быть предотвращена деформация электродов. Представленный датчик прост по конструкции, легок в изготовлении и использовании. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к электростатическому емкостному датчику уровня текучей среды, определяющему количество текучей среды, и, в частности, к электростатическому емкостному датчику уровня текучей среды, имеющему интегрально сформированные герметичные выводы, посредством которых датчик установлен на электроприводном компрессоре или подобном ему устройстве.

Уровень техники

Способы определения количества текучей среды, в общем, известны. Электростатические емкостные датчики были предложены как средства для определения количества электрически непроводящей текучей среды, такой как нефть. Этот датчик определяет присутствие текучей среды и количество текучей среды, используя изменения в электростатической емкости между электродами, вызывая проникновение электрически изолирующей текучей среды в пространство между электродами. Например, электроды расположены в цилиндрическом корпусе, который является электрически изолирующим, или один из электродов сформирован в виде цилиндра. Когда текучая среда втекает в цилиндрический элемент или вытекает из него, электростатическая емкость между этими электродами изменяется. Количество текучей среды в контейнере измеряется по изменению электростатической емкости.

Документы уровня техники

Патентные документы

Патентный документ 1: патентная заявка Японии № JP-A-H11-311561

Патентный документ 2: патентная заявка Японии № JP-A-H07-260549

Раскрытие изобретения

Задачи, которые должны решаться изобретением

Электростатические емкостные датчики уровня текучей среды включают в себя датчик такого типа, который может определять непрерывные изменения количества текучей среды в реальном масштабе времени, как показано в документах уровня техники. Однако по мере увеличения точности измерения процедура расчета для определения мельчайшего изменения электростатической емкости становится все более трудной. Кроме того, поскольку изменения в процедуре расчета зависят от типа жидкости и/или от типа и размера контейнера, в котором установлен датчик, то требуется текущая калибровка.

Например, фиг. 6-8 показывают предложенный пример датчика уровня текучей среды, имеющего упрощенную конструкцию посредством ограничения применения датчика для определения только присутствия текучей среды, а не для постоянного определения количества текучей среды. Датчик 101 уровня текучей среды включает в себя подложку 102, к которой прикреплены два проводящих штырька 104. Эти штырьки 104 имеют дистальные концы, к которым посредством сварки прикреплены металлические электродные пластины 105, которые сконфигурированы так, что направлены друг на друга, будучи по существу параллельными одна другой.

Хотя вышеописанный датчик уровня текучей среды имеет простую конструкцию, небольшой наклон каждой электродной пластины, вызванный приваркой к электропроводящему штырьку, изменяет межэлектродное расстояние. Соответственно, для того, чтобы наклон, образовавшийся во время сварки, мог бы быть исключен с целью придания равномерности чувствительности, необходима регулировка межэлектродного расстояния. В частности, слабый наклон приваренной части оказывает большое влияние на межэлектродное расстояние, поскольку электроды сделаны длинными так, чтобы площади электродов были увеличены с целью получения электростатической емкости. Далее, поскольку эти "консольные" электроды являются оголенными, существует возможность того, что, будучи подвергнутыми воздействию силы во время сборки, эти электроды могут быть деформированы. Кроме того, когда для предотвращения деформации прочность электродов увеличивается посредством утолщения электродов, механическое напряжение концентрируется на сварных частях, которые являются относительно более слабыми. При этом возникает возможность изменения взаимного расположения электродов.

Даже когда электроды в процессе производства отрегулированы до должного взаимного расположения, в том случае, когда датчик установлен на двигателе компрессора, увеличение внутреннего давления растягивает подложку. Это слегка изменяет угол между электропроводящими штырьками, приводя к большому изменению расстояния между электродными пластинами, прикрепленными на дистальных концах проводящих штырьков. Соответственно изменяется электростатическая емкость между электродами, в результате чего возникает проблема, связанная с тем, что характеристика датчика уровня текучей среды ухудшается.

Далее, поскольку два элемента электрода приварены по одной и той же прямой линии, соединяющей проводящие штырьки, то нужно, чтобы один свариваемый электрод был вставлен между проводящими штырьками. Кроме того, первый закрепленный электрод получается посредством сварки второго электрода. Дополнительно, по мере того, как датчик уменьшается в размерах, межэлектродное пространство и электроды становятся малыми и более тонкими, что приводит к возникновению такой проблемы, что приложенное между электродами во время сварки достаточное давление не может быть достигнуто.

Соответственно, требуется электростатический емкостный датчик уровня текучей среды, который был бы прост по конструкции и легок в изготовлении и использовании.

Средства для решения проблемы

Электростатический емкостный датчик уровня текучей среды в соответствии с изобретением включает в себя компонент определения уровня текучей среды, установленный на герметичном выводе и входящий в качестве основы в детектирующий блок, включающий в себя два электрода, электрически изолирующих разделители, фиксирующие взаимное расположение между электродами, и по меньшей мере один соединительный вывод, сконфигурированный для подсоединения и прикрепления детектирующего блока к двум проводящим штырькам, причем соединительный вывод является деформируемым более слабой силой, чем сила, побуждающая деформироваться электроды. В результате, приложенное к электродам детектирующего блока механическое напряжение становится рассредоточенным и ослабленным. Поскольку детектирующий блок дополнительно присоединен и прикреплен к герметичному выводу компрессора двигателя, то работа по установке датчика на герметичный компрессор двигателя может быть сделана более легкой, также как и обращение с самим датчиком.

Соединительный вывод сформирован из более тонкой металлической пластинки, чем электрод, чтобы, тем самым, быть деформируемым, или же соединительный вывод включает в себя изгиб, отведенный на предопределенную величину в сторону, так что этот соединительный вывод имеет длину, большую, чем действительное расстояние между скрепленными участками. В результате, этот соединительный вывод является деформируемым более слабой силой, чем сила, побуждающая деформироваться электроды, тем самым приложенное к детектирующему блоку механическое напряжение может быть широко рассредоточено по всему соединительному выводу.

Далее, обеспечены два соединительных вывода, при этом один из соединительных выводов имеет жесткость, достаточную для того, чтобы удерживать детектирующий блок, а другой соединительный вывод - достаточно гибкий, чтобы являться деформируемым, в результате чего одновременно может быть более легко достигнуто прочное крепление к герметичному стеклянному выводу и рассредоточение механического напряжения.

Положительный эффект изобретения

В соответствии с датчиком уровня текучей среды по настоящему изобретению детектирующий блок, имеющий фиксированное взаимное расположение между электродами, сконструирован как компонент определения уровня текучей среды, и, тем самым, может быть облегчена работа по регулировке взаимного расположения между электродами. Далее, соединительный вывод, фиксирующий детектирующий блок, может рассредоточивать или ослаблять механическое напряжение, вызванное ошибкой в сборке компонентов во время фиксации детектирующего блока, и почти всю силу, вызванную деформацией герметичного вывода. Это может исключить деформацию или поломку детектирующего блока вследствие концентрации механического напряжения. Соответственно, характеристики датчика уровня текучей среды могут удерживаться неизменными даже при его использовании в тяжелых условиях.

Далее, поскольку при этом один из соединительных выводов сконструирован так, что имеет достаточную жесткость, а другой соединительный вывод сконструирован так, что является гибким, то одновременно может быть достигнута надежная фиксация детектирующего блока и рассредоточение или ослабление механического напряжения.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой общий вид электростатического емкостного датчика уровня поверхности жидкости в соответствии с изобретением.

Фиг. 2 представляет собой вид сечения датчика поверхности жидкости, который показан на фиг. 1.

Фиг. 3 представляет собой вид сечения, выполненного по линии А-А на фиг. 2.

Фиг. 4 представляет собой частичный вид сечения датчика поверхности жидкости в соответствии с другим вариантом исполнения изобретения.

Фиг. 5 представляет собой частичный вид сечения датчика поверхности жидкости в соответствии с дополнительным другим вариантом исполнения изобретения.

Фиг. 6 представляет собой общий вид обычного датчика поверхности жидкости.

Фиг. 7 представляет собой вид сечения датчика поверхности жидкости с фиг. 6.

Фиг. 8 представляет собой вид спереди датчика поверхности жидкости с фиг. 6.

Осуществление изобретения

Электростатический емкостный датчик 1 уровня текучей среды в соответствии с настоящим изобретением образован металлическим герметичным выводом 2, предназначенным для использования при установке на герметичном компрессоре двигателя или подобном устройстве, и детектирующим блоком 3, служащим в качестве компонента определения уровня текучей среды. Герметичный вывод 2 включает в себя чашеобразную металлическую подложку 4 и электропроводящие штырьки 6, продолжающиеся через металлическую подложку 4 и изолированно зафиксированные посредством электроизолирующего заполнителя 5, такого как стекло.

Детектирующий блок 3 включает в себя две металлические электродные пластинки 7 для определения уровня текучей среды, продолжающиеся параллельной одна другой, и два разделителя 8, прикрепленных, соответственно, к обоим концам электродных пластинок 7. Эти разделители 8 имеют соответствующие отверстия 8А, в которые вставлены для фиксации дистальные концы электродных пластинок 7. Таким образом, в результате сборки детектирующего блока 3 вместе с разделителями 8 определено взаимное расположение электродных пластинок 7. Каждая электродная пластинка 7 является толстой, чтобы иметь такую прочность, чтобы каждая электродная пластинка 7 при нормальной работе не изгибалась. В результате, может надежно поддерживаться коробчатая форма детектирующего блока 3, а также взаимное расположение между собой электродных пластинок 7. К электродным пластинкам 7 приварены и прикреплены, соответственно, соединительные выводы 9.

Детектирующий блок 3 присоединен через соединительные выводы 9 к проводящим штырькам 6 герметичного вывода 2 посредством сварки, чтобы, тем самым, быть, соответственно, закрепленным. Соединительные выводы 9 образованы изгибом металлических пластин в местах 9А изгиба так, чтобы они, соответственно, имели L-образные участки. Поскольку соединительные выводы 9 приварены к соответствующим проводящим штырькам 6, будучи при этом параллельными электродным пластинкам 7, то сварочная операция может быть сделана более легкой, без взаимного влияния сварочного электрода электродных пластинок 7 и проводящих штырьков 6. Смещение, произведенное во время сварки, или механическое напряжение, приложенное к детектирующему блоку во время обычного обращения с ним или обычного использования, деформирует электроды. Однако, поскольку соединительные выводы 9 тоньше, чем электродные пластинки 7, и являются упруго сгибаемыми, то под воздействием вышеупомянутого механического напряжения эти соединительные выводы 9 деформируются раньше деформации электродов. Это может уменьшить деформацию электродов и результирующие изменения электростатической емкости между электродами. Соответственно, если расширение металлического герметичного вывода 2 вследствие увеличения давления в корпусе компрессора при применении к герметичному компрессору двигателя слегка смещает или изменяет взаимное расположение между собой проводящих штырьков 6, то может быть получена устойчивая опорная величина без существенных влияний на межэлектродное расстояние.

Вариант исполнения 1

Фиг. 4 показывает датчик 21 уровня текучей среды, в котором места 29А изгиба соединительных выводов 29 в значительной степени отведены в сторону так, чтобы длины соединительных выводов 29 сделались длиннее, чем фактическое расстояние между скрепленными участками. В результате, поскольку каждый соединительный вывод, в целом, под действием приложенной к нему силы становится более податливым к изгибу, то механическое напряжение, приложенное к каждому из соединительных выводов 29, рассредоточивается широко, без концентрации в какой-либо части каждого соединительного вывода 29.

Вариант исполнения 2

Необходимы высокие технические возможности для того, чтобы получить необходимую удерживающую прочность посредством комбинирования двух соединительных выводов после того, как эти соединительные выводы были установлены, чтобы достичь равновесия между прочностью и эластичностью. В виду этого один соединительный вывод 39А в датчике 31 уровня текучей среды, как показано на фиг. 5, выполнен таким образом, чтобы иметь высокую жесткость посредством увеличения толщины пластинки. Кроме того, другой соединительный вывод 39В выполнен таким образом, чтобы быть более тонким и более гибким, а также иметь увеличенную длину посредством отвода места 39В1 изгиба в значительной степени в сторону, таким же образом, как и в предыдущем варианте исполнения. Соответственно, в то время как соединительный вывод 39А может прочно соединять детектирующий блок 3 с проводящими выводами 6, соединительный вывод 39В может упруго поглощать деформацию, возникающую во время сварки, а также размерные изменения. Хотя соединительный вывод 39В в этом варианте исполнения образован обработкой металлической пластинки, этот соединительный вывод 39В может быть выполнен с использованием пластической деформации посредством более гибкого проводящего провода или чего-либо подобного.

Кроме того, хотя в вышеописанных вариантах исполнения дистальные концы электродных пластинок вставлены в изолирующие разделители, чтобы тем самым быть зафиксированными, для того, чтобы образовать детектирующий блок, вставляемые части не обязательно ограничены дистальными концами, если детектирующий блок 3 может быть создан без изменения взаимного расположения между собой электродов во время их крепления или другой обработки. Например, электродные пластинки и разделители могут быть сконфигурированы таким образом, что дистальные концы электродных пластинок будут, соответственно, выступать из разделителей.

1. Электростатический емкостный датчик уровня текучей среды, в котором герметичный вывод включает в себя металлическую пластинку и электропроводящие контактные штырьки, вставленные сквозь металлическую пластинку так, чтобы они были герметично изолированы и закреплены, а также электроды, обеспеченные на герметичном выводе для определения уровня текучей среды посредством электростатической емкости, при этом датчик содержит:
- компонент определения уровня текучей среды, установленный на герметичном выводе и входящий в детектирующий блок, включающий в себя два электрода, электроизолирующие разделители, фиксирующие взаимное расположение между электродами, и
- по меньшей мере один соединительный вывод, сконфигурированный для подсоединения и прикрепления детектирующего блока к двум проводящим штырькам, причем соединительный вывод является деформируемым более слабой силой, чем сила, побуждающая деформироваться электроды.

2. Датчик по п. 1, в котором соединительный вывод сформирован из более тонкой металлической пластинки, чем электрод, и, потому, является деформируемым.

3. Датчик по п. 1, в котором соединительный вывод включает в себя изгиб, отведенный на предопределенную величину в сторону, так что этот соединительный вывод имеет длину, большую, чем фактическое расстояние между закрепленными участками.

4. Датчик по п. 2, в котором соединительный вывод включает в
себя изгиб, отведенный на предопределенную величину в сторону, так что этот соединительный вывод имеет длину, большую, чем фактическое расстояние между закрепленными участками.

5. Датчик по п. 1, в котором обеспечены два соединительных вывода, при этом один из соединительных выводов имеет жесткость, достаточную для того, чтобы удерживать детектирующий блок, а другой соединительный вывод - достаточно гибкий, чтобы быть деформируемым.

6. Датчик по п. 2, в котором обеспечены два соединительных вывода, при этом один из соединительных выводов имеет жесткость, достаточную для того, чтобы удерживать детектирующий блок, а другой соединительный вывод - достаточно гибкий, чтобы быть деформируемым.

7. Датчик по п. 3, в котором обеспечены два соединительных вывода, при этом один из соединительных выводов имеет жесткость, достаточную для того, чтобы удерживать детектирующий блок, а другой соединительный вывод - достаточно гибкий, чтобы быть деформируемым.

8. Датчик по п. 4, в котором обеспечены два соединительных вывода, при этом один из соединительных выводов имеет жесткость, достаточную для того, чтобы удерживать детектирующий блок, а другой соединительный вывод - достаточно гибкий, чтобы быть деформируемым.

Предлагаемое изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении уровня диэлектрической жидкости в системах контроля и диагностики технических объектов, а также в системах измерения уровня заправки ракетно-космической техники компонентами топлива.

Индуктивный уровнемер электропроводных жидкостей // 2558144

Изобретение относится к устройствам измерения уровня электропроводных сред и может использоваться для контроля уровня жидкометаллических теплоносителей в атомной энергетике.

Индуктивный уровнемер жидкометаллического теплоносителя // 2558010

Изобретение относится к области контроля уровня жидкометаллических теплоносителей реакторных установок атомных станций и исследовательских стендов. Уровнемер содержит обмотку возбуждения, питаемую переменным током звуковой частоты, и измерительную обмотку, заключенные в герметичный защитный чехол, погружаемый в контролируемую среду.

Емкостный датчик уровня // 2539739

Заявленное изобретение относится к емкостным датчикам, использующимся в качестве топливного датчика для определения количества топлива, оставшегося в топливном баке.

Устройство для измерения уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях // 2538411

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. Технический результат, достигаемый от осуществления изобретения - расширение области применения при одновременном увеличении точности измерения уровня и упрощении конструкции.

Индуктивный уровнемер // 2536835

Изобретение относится к области контроля уровня электропроводных сред, преимущественно жидкометаллических теплоносителей реакторных установок атомных станций.

Устройство для измерения температуры и уровня продукта // 2521752

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерителям уровня путем измерения емкости конденсаторов, и предназначено для измерения температуры и уровня продукта, заполняющего хранилище.

Способ изготовления и сборки емкостного датчика уровня жидкости // 2520961

Способ относится к конструированию и изготовлению контрольно-измерительной техники и может быть применен относительно проектируемых емкостных датчиков с металлическими коаксиально расположенными трубчатыми электродами для работы в диэлектрических жидкостях.

Датчик и способ измерения уровня поверхности металла в жидкой фазе // 2517771

Изобретение относится к датчику (1) для измерения уровня поверхности металла в жидкой фазе для установки непрерывной разливки, содержащей кристаллизатор, имеющий верхнюю сторону (3), куда выходит отверстие (4), в которое втекает жидкий металл, характеризующемуся тем, что этот датчик содержит: катушку возбуждения (7) с воздушным сердечником, ориентированную перпендикулярно к верхней стороне (3) кристаллизатора и питаемую током для создания магнитного поля, силовые линии которого распространяются вдоль верхних силовых линий (14), которые отходят от кристаллизатора, и вдоль нижних силовых линий (15), которые перекрывают верхнюю сторону кристаллизатора и поверхность расплавленного металла, - нижнюю приемную катушку (8) с воздушным сердечником, параллельную катушке возбуждения, в которой генерируется наведенное напряжение в результате действия нижних силовых линий (15), изменяющихся при изменении уровня поверхности расплавленного металла, и верхнюю приемную катушку (9) с воздушным сердечником, параллельную катушке возбуждения (8), наложенную непосредственно на нижнюю приемную катушку (8) и имеющую одинаковые с ней геометрию и характеристики, в которой генерируется наведенное напряжение в результате действия верхних силовых линий (14), которые, по существу, не претерпевают возмущений, обусловленных поверхностью расплавленного металла.

Способ определения массы сжиженного углеводородного газа в резервуаре // 2506545

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения массы сжиженного углеводородного газа, содержащегося в резервуаре.

Устройство для мониторинга расхода топлива и режима движения транспортного средства // 2569908

Устройство для мониторинга расхода топлива и режима движения транспортного средства относится к дистанционной контрольно-измерительной технике, устройство предназначено для измерения уровня диэлектрических жидкостей, находящихся в баках, резервуарах, иных емкостях, в том числе в топливных баках транспортных средств, и автоматической, в реальном масштабе времени передаче на диспетчерский пульт информации о степени наполненности емкости и месте ее нахождения. Устройство включает в себя емкостные чувствительные элементы в виде коаксиально выполненных трубчатых электродов, соединенных с корпусом, плату электронного генератора, соединенную с элементами и размещенную внутри корпуса, провод выходного сигнала, новым является то, что сигнал генератора подается на микроконтроллер, который соединен с акселерометром, портом ввода-вывода, модемом, блоком хранения информации, приемником спутниковой связи, включающим усилитель и антенну, а модем соединен с антенной сотовой связи и картой хранения информации, провод представляет собой двунаправленную пару, а корпус выполнен из пластика. В моноблочном исполнении устройства данные об уровне топлива, остановках, стоянках транспортного средства, переданные на сервер, позволяют автоматически, в реальном масштабе времени производить их эффективную обработку и получать достоверную информацию о расходе, местах заправок, возможных сливах топлива, а также о маршруте и режиме движения транспортного средства при фискальном архивировании всех данных. Компактность и моноблочность выполнения устройства снижает его себестоимость и повышает эксплуатационную надежность. 3 ил.

Устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, сжиженных природных газов, находящихся в непрозрачных емкостях // 2597067

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в различных отраслях промышленности для измерения и индикации предельного уровня диэлектрических жидкостей, например уровня жидких масел, сжиженных природных газов, в частности, находящихся в непрозрачных емкостях. Технический результат - расширение области использования известного устройства и повышение безопасности измерения при одновременном увеличении точности измерения и технологичности конструкции, а также упрощении конструкции. Устройство содержит электрически соединенные между собой самовозбуждающийся кварцевый генератор импульсных колебаний высокой частоты на транзисторе, измерительную схему, выполненную на транзисторе, представляющем собой усилитель, в измерительную схему включены диод в обратном направлении и параллельно диоду сопротивление, емкостные электроды, измерительный прибор, источник питания, диодный стабилизатор напряжения. В качестве емкостных электродов использованы катушки индуктивности, намотанные медным проводом на изоляционные основания в один слой бифилярным методом, причем две обмотки каждой своей катушки индуктивности соединены параллельно. Устройство содержит четырехкаскадный усилитель постоянного тока, выполненный на транзисторах, диоды, включенные последовательно. Один емкостный электрод датчика соединен с коллектором транзистора усилителя измерительной схемы, второй емкостный электрод датчика соединен с катодом одного и анодом второго диода. Анод первого диода «заземлен». Катод второго диода через переключатель и последовательно включенное сопротивление соединен с базой транзистора усилителя постоянного тока первого каскада. В третий каскад усилителя постоянного тока включены последовательно два диода, причем диоды включены в обратном направлении, один вывод диодов соединен с базой транзистора усилителя постоянного тока третьего каскада, второй вывод диодов «заземлен». В качестве измерительного прибора использован световой индикатор, выполненный на светодиоде. Один вывод светодиода соединен с коллектором транзистора усилителя постоянного тока четвертого каскада, второй вывод светодиода через сопротивление соединен с источником питания, который выполнен с низким уровнем напряжения питания. 1 ил.

Измерение уровня в металлургических резервуарах // 2604481

Настоящее изобретение относится к способам электромагнитного измерения вертикального уровня наполнения ванной с электропроводным материалом, содержащимся в металлургическом резервуаре. Система измерения по настоящему изобретению содержит: передающий проводник (5) для генерирования электромагнитного поля при присоединении к источнику питания переменного тока, принимающий проводник (6), который установлен для обнаружения электромагнитного поля для генерирования выходного сигнала в зависимости от вертикального уровня наполнения, при этом передающий и принимающий проводники (5, 6) расположены внутри металлического кожуха (2), отстоят друг от друга на разделяющем расстоянии (d) и образуют разделительную область (7), которая обращена в сторону вмещающей емкости (3) и проходит вдоль внутренней поверхности вмещающей емкости (3), в по существу, закрытом контуре, при этом разделяющее расстояние (d) выбрано так, чтобы на изменения в выходном сигнале влияли изменения электромагнитного поля, вызванные локальными изменениями в количестве проводящего материала, прилегающего к указанной разделительной области (7), и при этом часть разделительной области (7) определяет область измерения по вертикали, в которой разделительная область (7) наклонена по глубине вмещающей емкости (3), отклоняясь от горизонтального и вертикального направлений резервуара (1). Цель изобретения заключается в том, чтобы обеспечить установку датчика для измерения уровня, независимо от формы металлургического резервуара, а также предоставить датчик для измерения уровня, направленный на увеличение разрешения сигнала в вертикальном направлении и улучшение качества сигнала. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

Устройство для измерения микровозмущений водной поверхности, вызванных процессами в стратифицированной по плотности среде // 2606203

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения параметров поверхностного волнения жидкостей. Данное устройство может быть применено для исследования волновых процессов на поверхности жидкости, как в натурных, так и в лабораторных условиях, например для определения микро возмущений (порядка десятков микрон) водной поверхности при наличии низкочастотных волн значительной амплитуды (порядка пяти-десяти сантиметров). В предлагаемом устройстве в качестве датчика поверхностного волнения (возмущения) использован бесконтактный емкостной датчик, представляющий собой конденсатор. Одна обкладка конденсатора выполнена в виде пластины из проводящего материала (например, в виде металлического диска), а второй обкладкой является проводящая жидкость (например, вода), волнение (возмущение) поверхности которой измеряется. Пластина бесконтактного емкостного датчика закреплена на подвижной относительно поверхности жидкости штанге подъемно-опускного механизма. В подъемно-опускном механизме обеспечивается поддержание постоянного заданного расстояния между пластиной датчика и поверхностью жидкости за счет применения отрицательной обратной связи. Технический результат заключается в возможности измерения высокочастотных микро колебаний водной поверхности при наличии низкочастотных возмущений большой амплитуды. Устройство может быть использовано для определения корреляции между данными, полученными радиолокационными методами исследованиями водной поверхности и ее реальным состоянием. 1 ил.

Частотный способ измерения уровня жидкости // 2624979

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидких продуктов в резервуарах с нефтью, нефтепродуктами, сжиженными газами и др. Способ измерения уровня жидкости путем измерения электрического параметра, функционально связанного с измеряемым уровнем, заключается в том, что верхнюю пластину конденсатора располагают на плавающей крыше, а нижнюю - на дне резервуара и соединяют с тремя внешними сопротивлениями и двумя конденсаторами, образующими фазирующую цепочку генератора, частоту которого устанавливают в соответствии с измеренным электрическим параметром. При этом через функциональный преобразователь частота-код результат подают на индикатор уровня. Техническим результатом является упрощение непрерывного измерения уровня жидкости с возможностью дистанционной передачи измерительной информации в частотном виде по двухпроводной линии связи, что обеспечивает высокую надежность и помехоустойчивость. 4 ил.

Емкостной датчик уровня // 2629540

Изобретение относится к емкостному датчику уровня текучей среды. Датчик уровня жидкости содержит сосуд (10) для приема жидкости, имеющий основание, компоновку (12) конденсатора для измерения уровня жидкости в сосуде на основе диэлектрической проницаемости жидкости и высоты жидкости в сосуде и отклонитель (14) внутри сосуда, проходящий вверх от основания, имеющий наибольшую площадь в плоскости, перпендикулярной высоте сосуда, в основании и уменьшающийся по площади по направлению к вершине отклонителя. Техническим результатом является возможность измерения небольшого уровня жидкости, а также уменьшения ошибки, возникающей вследствие наклона сосуда. 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ определения уровня диэлектрического вещества // 2642166

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, используемых в качестве датчиков физических процессов (температуры, давления, уровня жидких и сыпучих сред и др.) на промышленных объектах, транспортных средствах, а также в системах измерения уровня заправки ракетно-космической техники. Техническим результатом является повышение надежности и достоверности определения уровня диэлектрического вещества за счет использования дублированного емкостного датчика уровня, исключения влияния паразитной электрической емкости длиной линии связи, защиты от сбойных процессов в устройствах вычислительной техники и отказов электронной компонентной базы в измерительном канале. В способе определения уровня диэлектрического вещества воздействуют синусоидальным напряжением на заданных частотах последовательно сначала на основной, затем на дублирующий емкостный датчик уровня и их эталоны, затем измеряют токи через дублирующий сухой датчик уровня и эталон на каждой из заданных частот, фиксируют результаты измерения, определяют и фиксируют значение электрической емкости дублирующего сухого емкостного датчика уровня, определяют и фиксируют значение приращения электрической емкости дублирующего емкостного датчика уровня при полном его погружении в диэлектрическое вещество. Периодически и последовательно измеряют и фиксируют ток через заполняемый диэлектрическим веществом дублирующий емкостный датчик уровня и эталон на каждой из заданных частот, периодически определяют и фиксируют текущее значения электрической емкости дублирующего емкостного датчика уровня, заполняемого диэлектрическим веществом, определяют уровень, выраженный в виде разности текущего значения электрической емкости заполняемого дублирующего емкостного датчика уровня и электрической емкости дублирующего сухого емкостного датчика уровня, отнесенной к значению приращения электрической емкости полностью погруженного в диэлектрическое вещество дублирующего емкостного датчика уровня. Далее в каждом n-канале определяют значения уровней диэлектрического вещества, измеренные основным и дублирующим емкостным датчиком уровня, причем приоритетным значением уровня принимают значение, определяемое через основной емкостный датчик уровня, при этом значения уровней, измеренные основным и дублирующим емкостным датчиком в каждом канале сравнивают между собой, при превышении полученным результатом сравнения допустимого значения проводят анализ возможных причин, в результате которых возникло превышение, после чего измеренные через основной емкостный датчик уровня значения токов, значение электрической емкости и значение уровня в каждом из n-каналов сравнивают с заданными соответственно диапазонами допустимых значений, в случае выхода измеренных в каком-либо из n-каналов значений токов, электрической емкости или уровня за соответствующие пределы диапазона допустимых значений, измеренные в этом же канале через дублирующий емкостный датчик уровня значения токов, электрической емкости и уровня сравнивают с заданными соответственно диапазонами допустимых значений, определение уровня диэлектрического вещества происходит с учетом значений уровней, измеренных в каждом n-канале. 2 ил.

Зонд для контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде и способ для установки зонда в сосуде // 2645127

Настоящее изобретение относится к способу установки зонда для контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде, установленного внутри сосуда с его внешней стороны, а также к сосуду для использования в указанном способе. Указанный сосуд (2) имеет боковую стенку (6) и первое отверстие (22) в боковой стенке (6) для установки зонда (20, 120) внутрь сосуда (2) для контроля уровня текучей среды, при этом зонд (20, 120) имеет первый конец (24'), второй конец (24") и детектор (24), расположенный между ними. При этом детектор (24) имеет множество датчиков (38) вдоль его длины и средство (40) для передачи, при его использовании, связанной с поверхностным уровнем информации от датчиков на средство управления. При этом зонд (20) снабжен первым средством (28) и по меньшей мере вторым средством (36) для прикрепления зонда (20). Передающее средство (40) установлено в соединении с первым или вторым средствами (28; 36) закрепления, при этом первое отверстие (22) имеет такие размеры, что обеспечивается возможность введения второго средства (34, 36; 136) закрепления зонда (20, 120) внутрь сосуда (2). Техническим результатом является возможность легкой установки и обслуживания, поскольку зонд устанавливается снаружи сосуда. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил.