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

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.

 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к зонду для контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде и к способу установки устройства в сосуде. Устройство настоящего изобретения применимо во всех таких сосудах, контейнерах, резервуарах, ловушках для конденсата, продувных цистернах, реакторах и т.д., где информация о поверхностном уровне имеющейся в сосуде текучей среды необходима для ее контроля. Хороший пример - сосуд, из которого избыточная текучая среда откачивается постоянно так, чтобы поверхностный уровень в сосуде поддерживался в определенных пределах, в соответствии с чем работа подающего и/или откачивающего насоса может быть отрегулирована относительно поверхностного уровня в сосуде.

Уровень техники

[0002] В технике предшествующего уровня рассматривается множество вариантов контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде.

[0003] Датчики давления могут быть использованы в случаях, где текучая среда в сосуде является легко текучей, как вода, и где диаметр сосуда является по существу большим. Иначе говоря, датчики давления применимы только в случаях, где значение давления может быть измерено надежным и воспроизводимым образом.

[0004] Емкостные датчики, или провода, используются широко, но они очень чувствительны к консистенции текучей среды или к содержанию сухого материала текучей среды. Они также собирают на себе грязь и достаточно быстро теряют свою чувствительность. Кроме того, они, особенно провода, механически непрочны, то есть они могут ослабиться или разорваться и, в худшем случае, попасть в текучую среду, а также и в текучей среде в насосе, и в дальнейший процесс.

[0005] Как пример документов, рассматривающих емкостные датчики, может быть упомянут Патент США А-20120184932, в котором рассматривается блок дренажного насоса для всасывания текучей среды посредством всасывающего насоса, размещенного в корпусе всасывающего насоса, причем контейнер сбора текучей среды может быть установлен как съемный на корпусе всасывающего насоса и причем емкостный датчик уровня заполнения размещается на корпусе всасывающего насоса для регистрации уровня заполнения в контейнере сбора текучей среды. Датчик уровня заполнения имеет по меньшей мере два электрода, которые устанавливается на расстоянии друг от друга и располагаются на общей линии. Первый из электродов представляет собой монолитную деталь и второй из электродов сегментирован. Здесь контейнер сбора текучей среды имеет прямоугольное сечение, и электроды устанавливаются непосредственно на одной из плоских боковых стенок контейнера.

[0006] В Патенте США-A1-2010/0251816 рассматривается система измерения уровня топлива самолета, которая использует один или несколько цифровых зондов, которые размещены в топливном баке. Зонды сформированы из двух концентрических трубок, размещенных на определенном расстоянии друг от друга, и снабжены скобами для монтажа зонда(-ков) в топливном баке.

[0007] В Патенте JP-A-2005283201 рассматривается еще одна емкостная система для контроля уровня жидкости в контейнере восстанавливающего агента, используемого в устройстве снижения токсичности выхлопных газов автомобиля. Зонд сформирован из двух концентрических трубок, размещенных на определенном расстоянии друг от друга и снабженных скобами для монтажа зонда через проем в верхнем покрытии контейнера внутри контейнера с мочевиной.

[0008] В Патенте WO-A1-03052357 рассматривается датчик уровня заполнения, содержащий сборку электродов с несколькими отдельными электродами и опорным электродом, общим для электродов, расположенных вне сосуда в пределах гибкого рукава, который предпочтительно проходит по всей высоте упомянутого сосуда и концы которого связаны потоком соответственно с отводящим соединителем и подающим соединителем сосуда. Иначе говоря, электродная структура размещена вне сосуда в отдельной трубке, проходящей по всей высоте сосуда так, чтобы, поскольку трубка связана потоком с сосудом, уровень жидкости в трубке был тот же, что и в сосуде, пока текучая среда является легко текучей.

[0009] В Патенте US-A1-2005/0242966 рассматривается система для регистрации переполнения жидкости в сосуде, типа ванны. Стенка сосуда снабжена парой датчиков, которые могут быть электрическими, измеряющими сопротивление, или оптическими, регистрирующими загораживание прохода визирного луча.

[0010] В Патенте США А-5167769 рассматривается датчик для регистрации уровня древесной стружки в автоклаве, например в автоклаве типа Камюр, который состоит из: (a) зонда, длиной несколько метров, вертикально установленного в верхней части автоклава; (b) ряда голых металлических электродов на стороне зонда, обычно разделенных между собой на несколько сантиметров и электрически изолированных от стенки зонда; (c) схемы электронной обработки для возможности выбора любой пары электродов, и (d) средства для измерения электрических свойств раствора или смеси деревянных стружек и раствора между электродами пары, и уровня, получаемого из измерения. Здесь зонд размещается вдоль вертикальной средней линии автоклава.

[0011] В Патенте США 3,313,902 рассматривается управление закачкой электрически проводящей жидкости в резервуар посредством электрода, размещенного под углом в резервуаре. Стенка резервуара функционирует как второй электрод. При установке электрода в резервуар стенка резервуара вначале снабжается отверстием, и проем снабжается подобным втулке соединительным элементом, через который электрод может скользить в резервуар. После того как электрод помещен в наклонное положение в резервуаре, уплотнительное кольцо и другой, подобный втулке соединительный элемент скользят поверх электрода, при том, что два соединительных элемента прижимаются друг к другу.

[0012] Пробовались также устройства на основе радара, но было установлено, что они чувствительными к испарениям, к топографии поверхности и к различным структурам внутри сосуда. Кроме того, конструкция и размер устройств на основе радара требуют позиционировать устройство в сосуде так, чтобы оно не мешало внутренним потокам текучей среды в сосуде.

[0013] Радиометрические измерения имеют свои собственные недостатки, то есть ограниченное применение из-за использования радиационного источника, ограниченное время работы, требуемые разрешительные документы, так же, как и другие определенные инструкции.

[0014] Как рассмотрено выше, используемые устройства для измерения поверхностного уровня текучей среды в сосуде имеют те или иные характерные проблемы и недостатки. Имеются дополнительные проблемы, когда текучая среда не является жидкостью, которая ведет себя как вода. Текучая среда может иметь консистенцию, то есть содержать сухое вещество, например, между 8 и 40%. Текучая среда может быть комковатой, в соответствии с чем поверхностная топография очень неоднородна. Текучая среда может быть горячей, в соответствии с чем из текучей среды испаряется пар. Текучая среда может быть слабо текучей, в соответствии с чем, 1) нет никакой ясной поверхности в сосуде, 2) невозможно сконфигурировать какие-либо внутренние структуры в сосуде так, чтобы они располагались на значительном расстоянии от стенки сосуда, то есть в зоне главного нисходящего потока в сосуде, а если это так, то эти структуры будут влиять на внутренние потоки текучей среды в сосуде и/или будут подвергаться повреждению, когда возможно имеющийся комковатый материал будет на них падать или приводить к изгибу этих структур, и 3) текучая среда не создает какого-либо давления, которое может быть использовано при контроле поверхностного уровня текучей среды.

[0015] Еще одна дополнительная проблема в приспособлениях или устройствах техники предшествующего уровня, используемых для контроля поверхностного уровня в сосуде, заключается в том, что они являются или приспособлениями, которые объединяются в структуру, например, стенку сосуда, или они могут быть установлены, или отремонтированы, только посредством попадания внутрь сосуда. Первый тип устройств, главным образом, используется в очень маленьких устройствах, где, в случае сбоя, вся стенка устройства, или все устройство, могут быть заменены. На подгонку устройства второго типа по существу к маленьким сосудам (нет входа для специалиста по установке) или на обслуживание устройства в таких устройствах до сих пор не обращалось никакого внимания. Еще одна проблема в некоторых устройствах техники предшествующего уровня заключается в том, что зонд помещается в сосуд посредством его установки через проем в верхнем покрытии сосуда. Если высота сосуда составляет несколько метров и уровень поверхности текучей среды колеблется где-то в средней части сосуда, то необходимая длина зонда делает зонд очень уязвимым, если он не выполнен достаточно прочным. Другая проблема, относящаяся к зонду, размещаемому у верхнего покрытия сосуда, может возникнуть для сосудов, где практически вообще нет верхнего покрытия, но сосуд сформирован изгибом верхней его части и выпускным трубопроводом, которые имеют одинаковый постоянный диаметр. В таком случае, поток в сосуде имеет место по всему сечению сосуда и подвергает зонд, размещенный у верхнего покрытия, значительному напряжению.

[0016] Вышеупомянутые обстоятельства приводят к множеству разнообразных требований, относящихся к прочности и варьирующимся рабочим условиям, из чего следует необходимость изготовления сосуда из металла, который остается предпочтительным материалом для большинства востребованных сред.

Сущность изобретения

[0017] Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы устранить по меньшей мере один из вышеупомянутых недостатков, или проблем, посредством нового зонда для контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде.

[0018] Другая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы разработать новый способ установки зонда для контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде.

[0019] Дополнительная задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы разработать новый зонд для контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде, зонд, который легко устанавливается и обслуживается снаружи от сосуда и размещается в сосуде так, чтоб он не мешал динамике потока в сосуде и не оказывался бы легко повреждаемым в сосуде.

[0020] Отличительные признаки зонда для контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде в соответствии с настоящим изобретением, посредством которого по меньшей мере одна из вышеупомянутых рассмотренных проблем решена, становятся очевидными из приложенных пп. формулы.

[0021] Подобным образом отличительные признаки способа установки устройства в сосуде становятся очевидными из приложенных пп. формулы.

[0022] Настоящее изобретение предоставляет множество преимуществ, как, например:

a. Действующее устройство для выполнения измерения поверхностного уровня может быть изготовлено отдельно от изготовления сосуда.

b. Оказывается просто применить массовое или серийное изготовление устройства.

c. Установка устройства проста и занимает очень немного времени.

d. Устройство может быть установлено и в новых сосудах, и в сосудах, которые были в использовании ранее.

e. Устройство не нарушает нисходящий поток в сосуде.

f. Использование устройства не ограничено сосудами, содержащими легко текучие жидкости, такие как вода или нефть.

g. Устройство не ограничено какой-либо определенной консистенцией или содержанием сухого вещества.

h. Присутствие пара не нарушает измерение, и

i. Обслуживание устройства простое, поскольку устройство может быть легко удалено из сосуда.

[0023] Относительно вышеупомянутых перечисленных преимуществ, следует понимать, что каждый из вариантов реализации изобретения может и не приводить обязательно к соответствующему преимуществу, но только несколько из таковых.

Краткое описание чертежей

[0024] Настоящее изобретение, то есть зонд для контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде и способ установки устройства в сосуд, рассматривается более подробно ниже в связи с сопровождающими чертежами, на которых

Фиг.1 изображает ловушку для конденсата или башенный накопитель, снабженный зондом для контроля поверхностного уровня текучей среды в соответствии с первым предпочтительным применением настоящего изобретения,

Фиг.2 - вид сбоку зонда контроля поверхностного уровня на Фиг.1,

[0025] Фиг.3 - частичное сечение вида сбоку зонда контроля поверхностного уровня на Фиг.2,

Фиг.4 - частичное сечение зонда контроля поверхностного уровня на Фиг.3, закрепленного в соответствии с первым предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения на внутренней стенке сосуда,

Фиг.5 - частичное сечение зонда контроля поверхностного уровня на Фиг.3, закрепленного в соответствии со вторым предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения на внутренней стенке сосуда,

Фиг.6 - частичное сечение первого конца зонда контроля поверхностного уровня на Фиг.3, закрепленного в соответствии с предпочтительным вариантом реализации трети настоящего изобретения на внутренней стенке сосуда,

Фиг.7 - второй конец зонда контроля поверхностного уровня на Фиг.3, закрепленного в соответствии с четвертым предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения на внутренней стенке сосуда,

Фиг.8 - схематическое сечение зонда, включающее в себя первое опциональное средство уплотнения, помещаемое между зондом и стенкой сосуда,

Фиг.9 - схематическое сечение зонда, включающее в себя второе опциональное средство уплотнения, помещаемое между зондом и стенкой сосуда, и

Фиг.10 - ловушка для конденсата, или башенный накопитель, снабженный зондом для контроля поверхностного уровня текучей среды в соответствии со вторым предпочтительным применением настоящего изобретения.

Подробное описание чертежей

[0026] На Фиг.1, в относительно большом масштабе, показана ловушка для конденсата, или башенный накопитель, в более широком смысле, называемые далее сосудом 2, снабженным нижней стенкой 4, более или менее вертикальной боковой стенкой, или стенками 6, и верхним покрытием 8. Кроме того, сосуд 2 имеет, выше нижней стенки, нижнюю часть 10, к которой присоединен насос 12 для выпуска текучей среды из сосуда 2. Насос 12, с помощью выпуска 14 из сосуда, может быть установлен или у боковой стенки 6, или у нижней стенки 4 сосуда. Кроме того, сосуд 2 имеет верхнюю часть 16, через которую текучая среда обычно вводится в сосуд 2. Однако следует понимать, что в технике предшествующего уровня имеются сосуды, в которые текучая среда вводится через впускное средство, размещенное в нижней стенке 4 или в боковой стенке 6 сосуда 2.

[0027] Сосуд 2 на Фиг.1 дополнительно снабжен, в соответствии с первым предпочтительным применением настоящего изобретения, устройством 20 для контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде 2, то есть так называемым зондом. Для установки контролирующего поверхностный уровень устройства, или зонда 20, внутрь сосуда 2 с внешней стороны сосуда 2, стенка 6 сосуда 2 снабжена первым отверстием 22 для приема зонда, содержащего электроды и электрическую проводную линию, передающую связанную с поверхностным уровнем информацию от зонда 20 на блок управления (не показан), то есть на компьютер, или на подобное устройство. И первое отверстие 22, и зонд 20 снабжены средством для прикрепления зонда 20 к стенке 6 сосуда у его первого конца. С противоположной стороны, то есть у второго конца зонда 20, имеется второе средство, включающее в себя второе отверстие, или проем для прикрепления зонда к стенке 6 сосуда 2. Для простоты установки и безопасного использования зонд 20 выполнен жестким, или несгибаемым, так, что возможная турбулентность или другие неблагоприятные условия потока в сосуде не приведут к изгибанию и ослаблению зонда относительно его креплений. Длина зонда 20, в этом первом предпочтительном применении настоящего изобретения, выбрана такой, чтобы охватывать область, где должен поддерживаться поверхностный уровень L. Естественно, зонд 20 может быть вытянут по всей высоте сосуда 2, но, поскольку каждый сосуд обычно имеет свои верхние и нижние практические пределы, или границы для поверхностного уровня L, которые поддерживаются в обычных эксплуатационных режимах, зонд 20 простирается обычно только незначительно за пределы желаемого диапазона поверхностного уровня. Предпочтительно зонд 20 ориентирован вдоль стенки 6 сосуда 2 в осевой плоскости так, что зонд 20 ориентирован в направлении потока текучей среды в сосуде 2, в соответствии с чем зонд 20 представляет собой минимальную преграду для потока. В случае, если стенка сосуда является конической, фактическая ориентация зонда может варьироваться между направлением стенки и направлением потока текучей среды (обычно вертикальное) в сосуде. Однако, если сечение сосуда уменьшается в направлении вниз, предпочтительно, чтобы зонд был параллелен стенке сосуда так, чтобы не могла быть образована клинообразная полость между зондом и стенкой. Вышеупомянутые обстоятельства особенно важны, когда текучая среда является комковатой и, таким образом, может оказаться в клинообразной полости. Конфигурация отверстий может быть выбрана произвольно, то есть во всех вариантах реализации настоящего изобретения второе отверстие может быть ниже (как показано) или выше первого отверстия.

[0028] На Фиг.2 более подробно показан устройство контроля поверхностного уровня, или зонд 20, из Фиг.1. Зонд 20 сформирован из жесткого или несгибаемого детектора 24 и, в первом конце 24' детектора 24, первый концевой элемент 26 покрывает средство (не показано) для передачи связанной с поверхностным уровнем информации из сосуда и первое средство 28 для прикрепления зонда к стенке сосуда и, во втором конце 24" детектора 24, второй концевой элемент 32, снабженный вторым средством 34 и 36 для прикрепления зонда к стенке сосуда. Зонд 20 по существу представляет собой жесткий, или несгибаемый, элемент, такой, что он легко не изгибается (по меньшей мере, вследствие действующей на него силы тяжести), в соответствии с чем движением второго конца зонда можно управлять, поворачивая или перемещая первый конец зонда. Однако, как далее рассматривается более подробно, зонд может быть сформирован по сути из двух или более жестких секций, соединяемых друг с другом посредством гибкого шарнирного элемента. Передающий элемент может быть проводной линией (как показано на Фиг.2), переносящей связанную с поверхностным уровнем информацию на блок управления. Передающий элемент может также быть беспроводным передатчиком, используемым для посылки связанной с поверхностным уровнем информации на приемник, конфигурированный для обмена информацией с блоком управления. Передающий элемент, то есть проводная линия или беспроводный передатчик (показано на Фиг.3), размещается, предпочтительно, но не обязательно, в пределах трубчатого первого концевого элемента 26 для защиты проводной линии или беспроводного передатчика во время установки и использования зонда. Трубчатый элемент или, в более общем смысле, первый концевой элемент 26 зонда 20 сформирован из трубчатого колена, который присоединяет детектор 24, размещенный по существу параллельно со стенкой сосуда, к первому средству 28 прикрепления. Фразу "по существу параллельно" следует понимать как означающую направление от направления, параллельного со стенкой сосуда к направлению, параллельному потоку текучей среды в сосуде (обычно вертикальное направление). Предпочтительно, но не обязательно, концевой элемент 26 простирается по меньшей мере до уровня средства 28 прикрепления в направлении, перпендикулярном к стенке сосуда, в соответствии с чем направление детектора 24 и направление части первого концевого элемента, простирающегося до уровня средства 28 прикрепления, формируют угол приблизительно 90 градусов, то есть эти два направления составляют по существу прямой угол. Однако, также возможно, хотя и сомнительно по конструктивным соображениям, расположить концевой элемент под другим углом к уровню средства 28 прикрепления. В таком случае, средство 28 прикрепления должно быть специально сконструировано для согласования наклонного концевого элемента по существу (обычно) с вертикальной стенкой сосуда. Первый концевой элемент 26 снабжен первым средством прикрепления, в этом случае (в качестве примера) фланец 28, имеющий отверстие (не показано) для прикрепления зонда 20 к боковой стенке сосуда. Диаметр первого фланца 28 больше, чем таковой для первого отверстия в стенке сосуда. Кроме того, в первом конце 24' зонда 24 может быть предоставлено первое средство прикрепления, то есть первый фланец 28, если желательно, с уплотнением 30 для плотности соединения между первым фланцем 28 и боковой стенкой сосуда. Уплотнение 30 может быть, если желательно или необходимо, сжимаемым так, что оно будет соответствовать искривлению боковой стенки сосуда. Второй концевой элемент 32 зонда 20 снабжен вторым фланцем 34, имеющим диаметр, очевидно, меньше, чем таковой для первого фланца 28, фактически меньше, чем размеры первого отверстия в стенке сосуда. Второй фланец 34, или второй концевой элемент 32 зонда 20, или они оба, предоставляются с болтом 36, проходящим по существу под прямым углом к главной ориентации зонда 24. Болт 36 используется для прикрепления второго конца зонда 20 к стенке сосуда посредством гайки, накручивающейся на болт. Относительно фланцев следует понимать, что они могут иметь любую соответствующую форму, то есть треугольную, квадратную, прямоугольную и т.д. в дополнение к круглой, обозначенной выше посредством упоминания диаметра. Таким образом, вообще говоря, размеры первого фланца 28 выбираются так, чтобы размеры были больше, чем таковые для первого отверстия 22. Подобным образом, размеры второго фланца 34 меньше, чем таковые для первого отверстия 22, или по меньшей мере такие, чтобы размеры первого отверстия позволяли попадание второго конца зонда в сосуд.

[0029] На Фиг.3 несколько более подробно показана внутренняя структура детектора 24 и зонда 20, и первое и второе средства 28 и 36 его прикрепления в соответствии с первым предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения. Детектор 24 снабжен рядом датчиков или электродов 38, обращенных к внутренней области сосуда. Датчики, или электроды 38, электрически изолированы и от детектора 24, и друг от друга. Датчики, или электроды 38, уплотнены в отверстиях в стенке зонда так, чтобы текучая среда не попадала внутрь зонда. Однако следует понимать, что с некоторыми специальными датчиками, или электродами, или со специальным материалом детектора 24, физический контакт между датчиками, или электродами, и текучей средой в сосуде не является необходимым, но электроды могут оставаться в пределах закрытого детектора 24. Каждый датчик, или электрод 38, снабжен по меньшей мере одним проводом 40, формирующим часть проводной линии, или беспроводным передатчиком для передачи информации от электродов 38 на управляющий компьютер, или на подобное средство, использующее информацию, например, для регулировки производительности откачивающего насоса и/или подающего насоса, так, чтобы поверхностный уровень поддерживался в заданных пределах. Работа зонда 20 по изобретению очень часто основана на электрической проводимости текучей среды в сосуде, хотя любой подходящий датчик может быть установлен у стенки детектора, или, в более широком смысле связанный с детектором, включая в себя также и датчики давления. Как пример, самый нижний электрод может использоваться для подачи электрического тока (переменного тока или постоянного тока) на текучую среду в сосуде, и остальные электроды - для приема электрического тока. На основании информации, принятой от верхних электродов, блок управления, обычно это компьютер, имеет возможность определить поверхностный уровень в сосуде. Например, электрод имеет возможность послать информацию на управляющий компьютер, что он принимает ток от самого нижнего электрода через текучую среду только, когда данный рассматриваемый электрод находится в контакте с текучей средой. Работа зонда и системы управления может базироваться на ряде электрических средств, включая в себя, но без ограничения, на давлении, на сопротивлении, емкости, томографии электрического импеданса (EIT), томографии электрического сопротивления (ERT) и томографии электрической емкости (ECT). На данном этапе следует понимать, что настоящее изобретение может использовать все такие электрические средства для контроля поверхностного уровня в сосуде, которые используют два или более электродов.

[0030] Относительно конструкции передающего средства и первого фланца 28 следует понимать следующее. Во-первых, хотя одна из задач первого концевого элемента 26 заключается в том, чтобы ввести провода, дающие информацию от электродов в сосуде, или заключения в себе беспроводного передатчика, первый концевой элемент 26 может заканчиваться до уровня первого фланца 28. В таком случае проводная линия, действующая как передающее средство, может быть снабжена разъемным соединением, или беспроводной передатчик устанавливается также до уровня первого фланца.

[0031] Как уже кратко рассмотрено выше, возможность для передачи информации от электродов на блок управления - это использование беспроводной передачи, в соответствии с чем передатчик может быть размещен в соединении с первым концевым элементом 26, простирающимся или за пределы сосуда, или завершающимся по существу до уровня стенки сосуда. В некоторых определенных случаях передатчики также могут быть установлены непосредственно в соединении с электродами. Беспроводная связь может быть основанной на радиосвязи, микроволновой связи, инфракрасной (IR) связи или звуковой связи, в частности ультразвуковой короткодействующей связи, - это только для упоминания нескольких хорошо известных возможностей беспроводной связи, и без какого-либо намерения ограничить изобретение их использованием. Естественно, пока передатчик находится в коммуникации с электродом, приемник находится в соединении или по меньшей мере в коммуникации с блоком управления. Во-вторых, первый фланец 28 может не только быть приварен, припаян или приклеен на первом концевом элементе 26, но также возможно, чтобы первый концевой элемент 26 и первый фланец 28 были снабжены резьбой, например трапециевидной резьбой, для прикрепления фланца на первом концевом элементе 26, в соответствии с чем фланец может быть заменен или использоваться как гайка. Кроме того, в некоторых специальных случаях, оказывается возможным использовать резьбовую втулку как средство для прикрепления первого конца зонда к стенке сосуда. В-третьих, различные типы быстрых связей также могут быть использованы для прикрепления второго фланца, или соответствующего элемента, на первом концевом элементе, или к первому концевому элементу. Так называемый Sandvik хомут и байонет, например, являются предпочтительными возможностями. Иначе говоря, все вышеупомянутые рассмотренные опции прикрепления могут быть применены с любым рассмотренным выше типом передачи связанной с поверхностью информации на блок управления, то есть беспроводной передатчик, стационарная проводная линия или проводная линия, снабженная разъемным соединением.

[0032] На Фиг.4 показана установка зонда 20, или фактически его детектора 24, на, или напротив внутренней стороны стенки 6 сосуда, в соответствии с первым предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения. Для установки зонда 20 стенка 6 сосуда снабжена первым отверстием 22, размеры/размер которого достаточен для того, чтобы позволить поместить второй конец зонда, в этом случае второй фланец 34 второго концевого элемента 32 зонда 20, в сосуд через первое отверстие 22. Первое отверстие 22 может быть круглым, прямоугольным, квадратным, треугольным или любой другой желаемой формы. В этом варианте реализации изобретения отверстие 22, или фактически стенка 6 сосуда вокруг проема 22, снабжена первой поддерживающей пластиной 42, которая предпочтительно, но не обязательно, приваривается к стенке 6. Другие варианты прикрепления, в зависимости от материала пластины, это пайка или склеивание. Первая поддерживающая пластина 42 имеет отверстие 44, размеры/размер которого также достаточен, чтобы позволить поместить второй конец зонда, в этом случае второй фланец 34 второго концевого элемента 32 зонда 20, в сосуд через отверстие 44. Предпочтительно, но не обязательно, отверстия 22 и 44 имеют тот же самый размер и форму. Первая поддерживающая пластина 42 для прикрепления зонда 20 к стенке 6 снабжена резьбовыми отверстиями, или, возможно, болтами или резьбовыми втулками, выступающими наружу под прямыми углами к поверхности первой поддерживающей пластины 42. Резьбовые отверстия, или болты, или втулки, используемые для прикрепления первого фланца 28 к первой поддерживающей пластине 42, показаны примерно посредством их центральных осей 46. Соответствующим образом, первый фланец 28 снабжен отверстиями для болтов, или резьбовыми втулками, то есть, или для болтов, вкручиваемых в резьбовые отверстия в первой поддерживающей пластине 42, или для болтов, или резьбовых втулок, выступающих из первой поддерживающей пластины 42 наружу. В первом варианте, вкручиваемые в резьбовые отверстия болты могут проходить также в стенку 6, в случае, если в ней также предоставлены резьбовые отверстия. Или поддерживающая пластина 42, или первый фланец 28, могут быть снабжены соответствующим уплотнением 30 (показано на Фиг.2) для препятствования просачиванию текучей среды из сосуда наружу из сосуда 2.

[0033] Продольное позиционирование первого фланца 28 на первом концевом элементе 26 зонда 20 и толщины и первой поддерживающей пластины 42, и стенки 6 сосуда, в этом варианте реализации, выбраны так, что детектор 24 располагается напротив внутренней части стенки 6 сосуда. Иначе говоря, первый фланец 28 на первом концевом элементе 26 размещается на расстоянии от детектора 20, соответствующем по меньшей мере толщине стенки 6 сосуда (в случае, если не используется первая поддерживающая пластина), или объединенной толщине первой поддерживающей пластины 42 и стенки 6.

[0034] Стенка 6 сосуда, для второго концевого элемента 32 зонда 20 с его средством 34 и 36 прикрепления, снабжена вторым отверстием 48. Отверстие 48, или фактически стенка 6 сосуда вокруг проема 48 снабжена второй поддерживающей пластиной 50, которая предпочтительно, но не обязательно, приваривается к стенке 6. Прикрепление может быть выполнено, например, также пайкой или склейкой. Вторая поддерживающая пластина 50 имеет отверстие 52 для приема второго средства 36 прикрепления, здесь - болт, используемый для прикрепления второго конца 24" зонда 20 к стенке 6 сосуда посредством гайки (не показано). Размер/размеры второго отверстия 48 на стенке 6 сосуда, в этом варианте реализации, соответствует/соответствуют размерам второго фланца 34, так, что, когда детектор 24 прикрепляется напротив стенки 6, второй фланец 34 заполняет отверстие 48. Если желательно, уплотнение, подобное О-кольцу, может быть установлено в соединении со вторым фланцем 34 для уплотнения зазора между вторым отверстием 48 и вторым фланцем 34. Предпочтительно толщина второго фланца 34 соответствует толщине стенки 6 сосуда, в соответствии с чем прикрепление зонда 20 посредством болта 36 не подвергает зонд 20 каким-либо изгибным усилиям.

[0035] На данном этапе следует понимать, что имеется много вариаций для прикрепления второго конца зонда к стенке 6 сосуда. Нижеследующие варианты прикрепления второго конца зонда взаимозаменяемы и могут быть использованы с любым вариантом прикрепления первого конца зонда.

a. Во-первых, болт 36 может быть прикреплен ко второму концевому элементу 32 зонда так, что второй фланец 34 только насаживается на болт 36, то есть второй фланец может рассматриваться как простое средство заполнения второго отверстия в стенке сосуда.

b. Во-вторых, второй фланец может быть совсем исключен, в соответствии с чем второе отверстие остается открытым при установке, и болт проходит от второго конца зонда через второе отверстие и отверстие во второй поддерживающей пластине наружу от сосуда.

c. В-третьих, второй фланец может быть совсем исключен, поскольку второе отверстие в стенке и отверстие во второй поддерживающей пластине имеют, практически, тот же самый диаметр, что и болт, и болт проходит со второго конца зонда через второе отверстие малого размера и отверстие во второй поддерживающей пластине наружу от сосуда.

d. В-четвертых, в третьей опции оказывается возможным обойтись без второй поддерживающей пластины, если стенку сосуда считать достаточно прочной.

e. В-пятых, второй концевой элемент зонда, или второй фланец, прикрепленный ко второму концевому элементу зонда, может быть снабжен резьбовым отверстием для болтового прикрепления, в соответствии с чем предыдущие четыре опции могут быть приспособлены для работы с болтом, вкручиваемым снаружи в резьбовое отверстие.

f. В-шестых, второй фланец может быть прикреплен ко второму концевому элементу зонда и болт - к резьбовому отверстию во втором фланце перед установкой зонда в сосуд.

g. В-седьмых, болт может быть приварен ко второму фланцу, прикрепленному ко второму концевому элементу зонда.

h. В-восьмых, болт может быть заменен резьбовой втулкой, прикрепленной ко второму фланцу или второму концевому элементу зонда. Втулка помогает в позиционировании второго конца зонда во втором отверстии. Прикрепление зонда в этом случае выполняется вкручиванием болта в резьбовую втулку. Или, если это втулка с внешней резьбой, или второй фланец с внешней резьбой, прикрепление выполняется посредством большой гайки.

i. В-девятых, второй фланец и/или второй концевой элемент зонда может быть снабжен несколькими болтами или резьбовыми отверстиями, в соответствии с чем также стенка сосуда и/или вторая поддерживающая пластина нуждаются в равном числе отверстий для прикрепляющих болтов.

j. В-десятых, вторая поддерживающая пластина может быть отдельной свободной пластиной (не закрепленной на стенке), которая устанавливается на болт или резьбовую втулку после того, как концевой элемент, вместе со вторым фланцем или без него, выравнивается со вторым отверстием. Вторая поддерживающая пластина только покрывает второе отверстие, когда гайка или болт накручиваются на средство прикрепления или концевой элемент. Предпочтительно вторая поддерживающая пластина снабжена уплотнением на ее грани, обращенной к стенке сосуда. Кроме того, возможно, чтобы вторая поддерживающая пластина имела протяженность, сопоставимую с протяженностью второго фланца, входящего во второе отверстие 48, в соответствии с чем протяженность используется для заполнения второго отверстия.

k. В-одиннадцатых, второй конец зонда может быть прикреплен к стенке сосуда также такими средствами, которые постоянно (без необходимости удаления, когда зонд заменяется или ремонтируется) размещаются на внутренней стенке сосуда. Такие средства могут быть подобным карману элементом, имеющим размеры для приема и помещения в себе второго конца зонда, или направляющего средства, которое объединяется с соответствующим направляющим средством зонда. Пример такого направляющего средства – это втулка, внутреннее сечение которой соответствует сечению второго конца зонда. Другой пример – это пара направляющих шин, имеющих между собой впадину типа ласточкин хвост, и соответствующее сечение ласточкина хвоста, или расширение, подогнано ко второму концу зонда. Все вышеупомянутые рассмотренные или соответствующие средства обеспечения могут быть, например, установлены на внутренней стенке сосуда посредством машинной обработки отверстия в стенке сосуда, удаляя часть стенки из отверстия, прикрепляя средство обеспечения на внутренней стенке удаленной части стенки и приваривая удаленную часть стенки назад к стенке сосуда.

[0036] На Фиг.5 показан зонд в соответствии со вторым предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения. Здесь жесткий, или несгибаемый, детектор 24 установлен на расстоянии от стенки 6 сосуда, однако вне области главного нисходящего потока в сосуде, поскольку любая структура, простирающаяся на такую область главного нисходящего потока, может вмешиваться во внутренние потоки текучей среды в сосуде и/или может быть поломана, когда возможные комковатые материалы падают на такую структуру или провоцируют изгиб такой структуры. Таким образом, в этом варианте реализации расстояние от первого фланца до детектора намного больше, чем толщина стенки сосуда. То же самое относится и ко второму концу зонда, то есть имеется расстояние между вторым фланцем и детектором 24. Во всех других отношениях конструкция зонда и его средства прикрепления - те же самые, что и для зонда на Фиг.4. Естественно, различные опции прикрепления, перечисленные выше в связи с Фиг.4 и параграфом [0035], могут быть применены и здесь.

[0037] На Фиг.6 показан зонд 120 в соответствии с третьим предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения. Здесь, первый концевой элемент 126 зонда 120 снабжен вкладышем 160, который препятствует попаданию содержимого сосуда в открытую полость в стенке 6, то есть отверстия в стенке 6 и в первой поддерживающей пластине 42. Это важно, когда сосуд содержит текучую среду, имеющую твердое вещество, которое может осаждаться и создавать жесткую закупорку в полости, или текучую среду, которая может начать разлагаться, если она оставлена на месте на более длительный период времени. Вкладыш 160 может быть выполнен из любого соответствующего материала, и/или он может быть снабжен уплотнением, таким как О-кольцо, для предотвращения попадания текучей среды в сосуде в зазор между вкладышем и первым отверстием в стенке 6. Предпочтительно материал вкладыша является сжимаемым или гибким, так, что он легко позволяет размещение вкладыша в его полости в стенке и в первой поддерживающей пластине. Также возможно, что и первый фланец, и вкладыш, выполнены из одного и того же материала (например сталь или Teflon®) как один монолитный элемент, если они должным образом спроектированы для согласования с отверстием в стенке.

[0038] На Фиг.7 показан зонд 120 в соответствии с четвертым предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения. Здесь, второй концевой элемент 132 зонда 120 непосредственно снабжен болтом 136, который выступает из сосуда через второе отверстие или проем 148 в стенке 6 сосуда и соответствующее отверстие во второй поддерживающей пластине 50. Однако, если желательно, вторая поддерживающая пластина 50 может быть исключена, если стенка сосуда считается достаточно прочной. В этом варианте реализации следует понимать, что, если желательно, второе отверстие 148 в стенке сосуда может быть выполнен меньшим, чем в вариантах реализации, где второй концевой элемент зонда был снабжен вторым фланцем.

[0039] На Фиг.8 показано сечение детектора 24, который снабжен сжимаемым уплотнением 54, задача которого заключается в том, чтобы быть сжатым относительно стенки сосуда так, чтобы текучая среда или суспензия не попадали бы между зондом и стенкой. Уплотнение, например, приспосабливается для сварочных швов в стенке сосуда так, что между зондом и стенкой не остаются зазоры по сторонам сварного шва.

[0040] На Фиг.9 показано сечение другого детектора 24, который снабжен двумя гибкими фартуками 56 с обеих сторон детектора 24. Фартуки 56 действуют точно так же, как и уплотнение на Фиг.8, то есть закрывая любой зазор между зондом и стенкой сосуда.

[0041] Способ установки контролирующего поверхностный уровень устройства, или зонда, в сосуде включает в себя множество этапов. Это - общий признак для всех применений, вариантов реализации и вариантов настоящего изобретения, что устройство контроля поверхностного уровня, то есть жесткий, или несгибаемый, зонд устанавливается в сосуде так, что персонал, выполняющий установку, не имеет возможность и фактически не нуждается во входе в сосуд. Иначе говоря, размер сосуда может быть настолько малым, что нет помещения для монтирующего персонала, или сосуд может не иметь каких-либо люков, через которые можно было бы войти в сосуд. Поэтому зонд был спроектирован так, что он может быть установлен на месте внутри сосуда с наружной стороны сосуда. С этой целью, новая установка начинается с отметки желаемых положений первого и второго отверстий и/или отверстий, необходимых для установки зонда на стенке сосуда в соответствии с длиной зонда, например, с использованием соответствующего трафарета. Затем вырезаются первый и второе отверстия, и/или проемы, то есть сверлятся или фрезеруются в стенке сосуда. Затем прикрепляются поддерживающие пластины, если необходимо, предпочтительно привариваются вокруг первого и второго отверстий и/или отверстий. Затем, второй конец зонда с его средством прикрепления помещается в сосуд через первое отверстие, и второй конец зонда ориентируется по направлению ко второму отверстию или проему, размещенным в стенке сосуда для средства прикрепления у второго концевого элемента зонда. Может оказаться проще выровнять второй конец зонда и его средство прикрепления со вторым отверстием, если второе отверстие находится ниже первого отверстия, через который зонд вводится в сосуд. Однако ясно, что по некоторым причинам, например, если нет помещения для выполнения работы вокруг верхней части сосуда, первое отверстие может быть близко к основанию сосуда и второе отверстие или проем могут быть выше на стенке сосуда. Когда второй конец зонда и его средство прикрепления выровнены со вторым отверстием или отверстием, зонд может быть прикреплен с обоих его концов к стенке сосуда.

[0042] Однако следует понимать, что для выравнивания второго конца зонда с его средством прикрепления могут быть использованы дополнительные приспособления. Одна из возможностей – это проволока или нитка, которые помещаются в сосуд через второе отверстие или отверстие для второго конца зонда. Проволока или нитка затем вытягиваются через первое отверстие и второе средство прикрепления во втором конце зонда закрепляется на проволоке или нитке. В этом случае проще, если первое отверстие находится ниже второго, в соответствии с чем проволока или нитка, вставленные в сосуд через второе отверстие, просто захватываются вручную через первое отверстие. В противоположном случае требуются специальные инструментальные средства для захвата проволоки или нитки из места ниже уровня первого отверстия, то есть из места перед вторым отверстием в сосуде. Также возможно прикрепить соответствующую проволоку или нить ко второму средству прикрепления прежде, чем зонд будет помещен в сосуд через первое отверстие, поместить проволоку или нить в сосуд вначале и только потом второй конец зонда. Однако, если второе отверстие находится ниже первого, просто захватить вручную проволоку или нить через второе отверстие, при условии, что это не просто малое отверстие для болта, и выровнять второе средство прикрепления зонда со вторым отверстием, вытягивая проволоку или нить из второго отверстия.

[0043] Ввиду вышеизложенного просто понять, что особенно в малых сосудах имеется определенная корреляция между диаметром сосуда, длиной зонда и размерами первого отверстия. Это особенно справедливо, когда диаметр сосуда мал или сосуд, вернее вертикальная область, от места, где необходима информация поверхностного уровня, является очень высоким относительно диаметра сосуда. В этих случаях диаметр сосуда ограничивает длину зонда, если, будучи вставленным в сосуд, второй конец длинного зонда соприкасается с противоположной боковой стенкой сосуда, если зонд имеет большую длину, чем диаметр сосуда. Один из вариантов решения этой проблемы заключается в том, чтобы расширить первое отверстие в вертикальном направлении, например, до эллиптической формы, в соответствии с чем зонд может быть установлен в сосуд в более наклонном направлении.

[0044] В дополнение к вышеупомянутым рассмотренным вариантам реализации имеется несколько возможных или дополнительных вариантов реализации, которые рассматриваются ниже.

[0045] В соответствии с пятым вариантом реализации настоящего изобретения зонд выполняется из двух или более секций. Иначе говоря, зонд разделен в его продольном направлении на две или более секции, которые прикреплены друг к другу посредством соответствующего шарнира, например гибкого резинового или пластмассового элемента, который позволяет изогнуть зонд в определенной плоскости. Плоскость ориентирована вдоль оси сосуда, когда зонд прикрепляется к стенке сосуда, и сосуд является цилиндрическим. Другое определение для плоскости, в которой зонд имеет возможность изгибаться – это плоскость, ориентированная вдоль центральной оси первого и второго средств прикрепления, используемых для прикрепления зонда к стенке сосуда. Предпочтительно шарнир(-ры) выполнен(-ны) или отрегулированы так, что зонд имеет возможность изгибаться только в одном направлении от его прямой или по существу прямой основной конфигурации, то есть только так, что второй конец, соприкасаясь с противоположной боковой стенкой сосуда, изгибается по направлению ко второму отверстию. В вышеупомянутом рассмотренном варианте реализации зонд имеет средство прикрепления по меньшей мере на его обоих концах, но также возможно, чтобы дополнительные средства прикрепления были установлены где-либо по длине зонда. В случае, если зонд выполнен из двух секций, промежуточное средство прикрепления предпочтительно, но не обязательно, находится близко к шарниру. В случае, если зонд выполнен из трех секций, средства прикрепления могут быть установлены близко к шарнирам или к секции в продольном центре зонда. Дополнительное средство прикрепления предпочтительно, но не обязательно – это может/могут быть болт(-ы), резьбовая втулка(-ки) или резьбовое отверстие(-ия), размещенные в связи с зондом, в соответствии с чем стенка сосуда снабжена соответствующими отверстием(-иями) или проемом(-ами). Отверстие(-ия) или проем(-ы) могут быть предоставлены с поддерживающей пластиной(-ами), если это считается оправданным.

[0046] В дополнение к тому, что было рассмотрено выше о конструкции средства прикрепления, то есть того факта, что средства прикрепления устанавливаются на концах зонда, естественно, что во всех вариантах реализации и вариантах настоящего изобретения возможно продлить зонд (и один или более его электродов) у одного или у обоих его концов мимо средства прикрепления, в соответствии с чем можно в более широком смысле сказать, что средства прикрепления устанавливаются вдоль длины зонда и на расстоянии друг от друга. Также естественно, что первое средство прикрепления может быть у первого конца зонда и второе средство прикрепления может быть на расстоянии от второго конца, или наоборот. Иначе говоря, следует понимать, что первые концевые элементы 26 и 126 и вторые концевые элементы 32 и 132, рассмотренные в связи с Фиг.2-7, необязательно только формируют первый конец и второй конец зонда, но простираются настолько далеко вдоль зонда, как это необходимо, чтобы средство прикрепления было установлено в соединении с концевым элементом. Таким образом, как следствие, концевой элемент может также быть снабжен одним или более датчиками.

[0047] Также возможно, что сосуд снабжен только одним постоянным отверстием для зонда. Это может быть достигнуто двумя различными вариантами.

[0048] Во-первых, стенка сосуда может быть снабжена одним отверстием для монтажа зонда и другим (временным) отверстием, через которое подобный карману элемент для второго конца зонда устанавливается в стенке сосуда. После того как подобный карману элемент установлен на внутренней стенке, отверстие может быть закрыто на постоянной основе. Одна опция заключается в вырезании отверстия в стенке и удаления из нее части, приваривании подобного карману элемента на внутренней поверхности удаленной части и приваривании части назад, чтобы заполнить отверстие. При установке зонда достаточно просто поместить второй конец зонда в карман и после этого прикрепить первый конец зонда к стенке. Подобный карману элемент может также быть заменен направляющими шинами, направляющими втулками или некоторыми другими соответствующими средствами фиксации второго конца зонда к стенке сосуда. Относительно шин, втулки или других средств, очевидно, что их позиционирование не обязательно должно быть выровнено с концом зонда, но конец зонда может проходить через направляющее средство при помещении его на место.

[0049] Во-вторых, в некоторых специальных случаях, то есть, например, когда текучая среда в сосуде является легко текучей, и/или по другим причинам не подвергает зонд большим усилиям, и/или когда зонд не слишком длинный, и/или зонд изготовлен из жесткого материала и имеет такие размеры, что прикрепление зонда посредством единственного средства прикрепления прижимает зонд плотно к стенке, оказывается возможным обойтись единственным средством прикрепления, размещенным у зонда. Такие средства прикрепления предпочтительно, но не обязательно, располагаются в конце зонда или по меньшей мере близко к концу зонда. Однако также возможно спроектировать зонд так, что он может быть установлен через единственный проем в сосуде, затем установить средство прикрепления в проем и прикрепить зонд так, чтобы электроды зонда выступали и выше, и ниже отверстия.

[0050] Относительно средства передачи связанной с поверхностным уровнем информации следует понимать, что передающее средство может быть установлено и в соединении со вторым концевым элементом или закрепляющим средством, особенно если средство передачи представляет собой разъемное соединение или беспроводный передатчик.

[0051] Еще одна дополнительная опция при измерении поверхностного уровня в узком, но высоком сосуде, заключается в размещении на стенке сосуда двух или более зондов, чтобы измерить один после другого поверхностный уровень текучей среды для охвата области, где необходима информация поверхностного уровня. Размещение зондов один за другим, чтобы измерить поверхностный уровень текучей среды, не обязательно означает, что зонды устанавливаются вдоль одной и той же вертикальной линии на стенке сосуда, но зонды могут быть установлены в лучшие положения на внутренней окружности стенки сосуда так, что когда, в вертикальном направлении, диапазон измерения одного зонда заканчивается, диапазон измерения другого зонда инициализируется, и так далее. При установке зондов вышеупомянутым рассмотренным образом, каждый зонд может быть свободно размещен на окружности сосуда, то есть в таком местоположении, где есть наилучшее свободное место для зонда.

[0052] Относительно использования контролирующего поверхностный уровень устройства, ясно, что он может быть использован для индикации поверхностного уровня текучей среды в сосуде, когда желаемый поверхностный уровень находится между самым нижним и самым верхним электродами единственного зонда или ряда зондов, измеряющих поверхностный уровень по всему желаемому диапазону поверхностного уровня. Однако, когда сосуд является высоким, например, порядка 15-30 метров, и область, где поверхность должна быть поддержана (или где допускаются данные колебания) по существу высока, также, например, порядка 7-20 метров, то не имеет смысла установка в сосуде единственного зонда, или ряда зондов, имеющих длину, соответствующую всей высоте сосуда, но контроль поверхностного уровня может быть достигнут, как показано на Фиг.10, посредством установки двух зондов в сосуде, то есть нижнего зонда 20", имеющего его продольную/вертикальную среднюю точку у нижней границы BLL или вблизи нижней границы BLL "позволенного" поверхностного уровня, и верхнего зонда 20', имеющего его продольную/вертикальную среднюю точку у верхней границы BLU или вблизи верхней границы BLU "позволенного" поверхностного уровня. Иначе говоря, имеется ясный зазор между нижним концом верхнего зонда и верхним концом нижнего зонда, то есть область, где поверхностный уровень текучей среды может свободно колебаться. Когда зонды устанавливаются, как описано, на стенке сосуда 2, система или детектор поверхностного уровня получает информацию о поверхностном уровне прежде, чем поверхностный уровень в сосуде достигнет его нижней или верхней границы. Таким образом, система управления имеет время для реагирования, то есть для увеличения или уменьшения выпуска из сосуда 2 и/или увеличения или уменьшения подачи в сосуд 2. Иначе говоря, задача двух зондов и блока управления заключается в том, чтобы поддержать поверхностный уровень L текучей среды между верхней и нижней границами в сосуде 2, предоставляя на блок управления информацию от двух отдельных зондов 20' и 20", то есть верхнего зонда 20' и нижнего зонда 20". Блок управления увеличивает подачу в сосуд и/или уменьшает выпуск из сосуда, если нижний зонд 20" информирует блок управления, что поверхностный уровень L приближается к нижней границе BLL сверху. Соответствующим образом, блок управления уменьшает подачу в сосуд и/или увеличивает выпуск из сосуда, если верхний зонд (20") информирует блок управления, что поверхностный уровень L приближается к верхней границе BLU снизу.

[0053] Хотя настоящее изобретение было здесь описано посредством примеров в связи с тем, как считается в настоящее время, является наиболее предпочтительными вариантами реализации, следует понимать, что изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами реализации, но предполагает охват различных комбинаций и/или модификаций его признаков и других применений в пределах объема притязаний изобретения, как определено в приложенной формуле.

1. Способ установки зонда для контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде (2) внутрь сосуда (2) с внешней стороны сосуда (2), при этом сосуд (2) имеет боковую стенку (6) и зонд (20), имеющий первый конец (24'), второй конец (24"), детектор (24), расположенный между ними, по меньшей мере первое средство (28) и по меньшей мере второе средство (34, 36; 134, 136) для прикрепления зонда (20), при его использовании, к боковой стенке (6) сосуда (2) и по меньшей мере одно средство (40) для передачи связанной с поверхностным уровнем информации наружу из сосуда (2), при этом способ включает этапы, на которых:

a. снабжают боковую стенку (6) сосуда (2) первым отверстием (22),

b. снабжают боковую стенку (6) сосуда (2) вторым отверстием (48),

c. размещают второй конец (24"), второе средство (36) для прикрепления зонда (20) и детектор (24) зонда (20) внутрь сосуда (2) через упомянутое первое отверстие (22),

d. ориентируют второй конец (24") зонда (20) в направлении второго отверстия (48),

e. прикрепляют второй конец (24") зонда (20) к боковой стенке (6) сосуда (2) у второго отверстия (48), и

f. прикрепляют первый конец (24') зонда (20) к боковой стенке (6) сосуда (2) у первого отверстия (22).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе a) формируют размеры первого отверстия (22) для обеспечения возможности введения второго средства (34, 36; 134, 136) прикрепления зонда (20, 120) внутрь сосуда (2).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе b) формируют размер второго отверстия (48) для приема второго средства прикрепления и для прикрепления зонда (20) к боковой стенке (6) сосуда (2) у второго отверстия (48).

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после этапа a) снабжают боковую стенку (6) сосуда (2) вокруг первого отверстия (22) первой поддерживающей пластиной (42), имеющей отверстие (44).

5. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что после этапа b) снабжают боковую стенку (6) сосуда (2) вокруг второго отверстия (48) второй поддерживающей пластиной (50), имеющей отверстие (52).

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе a) расширяют первое отверстие (22) в вертикальном направлении для обеспечения возможности размещения зонда (20) в более наклонной ориентации внутри сосуда (2).

7. Сосуд для использования в способе по любому из пп.1-6, имеющий зонд (20, 120) для контроля поверхностного уровня текучей среды в сосуде (2), установленный внутри сосуда (2) с внешней стороны сосуда (2), причем сосуд (2) имеет боковую стенку (6) и первое отверстие (22) в боковой стенке (6) для установки зонда (20, 120) внутрь сосуда (2), 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), при его использовании, к боковой стенке (6) сосуда (2) и по меньшей мере одним средством (40) для передачи связанной с поверхностным уровнем информации из сосуда (2), отличающийся тем, что 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; 134, 136) закрепления зонда (20, 120) внутрь сосуда (2).

8. Сосуд по п.7, отличающийся тем, что второе средство (36) прикрепления содержит по меньшей мере один болт (136), или по меньшей мере одно резьбовое отверстие, или по меньшей мере одну резьбовую втулку, сами по себе или в соединении с фланцем (34).

9. Сосуд по п.7, отличающийся тем, что первое и второе средства (28, 36) прикрепления установлены вдоль длины зонда (20) на расстоянии друг от друга или у концов (24', 24") зонда (20).

10. Сосуд по п.7, отличающийся тем, что первое средство прикрепления содержит первый фланец (28), установленный в соединении с зондом (20).

11. Сосуд по п.7, отличающийся тем, что зонд (20) снабжен первым концевым элементом (26), прикрепленным к детектору (24), причем первое средство (28) прикрепления установлено в соединении с первым концевым элементом (26).

12. Сосуд по п.10, отличающийся тем, что фланец (28) установлен на первом концевом элементе (26) на расстоянии от детектора (24).

13. Сосуд по п.7, отличающийся тем, что детектор (24) сформирован больше чем из одной продольной секции, причем секции связаны одна с другой посредством шарнира.

14. Сосуд по п.13, отличающийся тем, что содержит дополнительное средство прикрепления вдоль длины детектора.

15. Сосуд по п.7, отличающийся тем, что зонд (20) снабжен средством (54, 56) уплотнения зонда (20), при его использовании, относительно боковой стенки (6) сосуда (2) вдоль длины зонда (20).

16. Сосуд по п.7, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно передающее средство представляет собой одно из: стационарная проводная линия, проводная линия, снабженная разъемным соединением, и беспроводной передатчик, для передачи относящейся к поверхностному уровню информации от датчиков на средство управления.

17. Сосуд по п.7, отличающийся тем, что принцип работы зонда (20) основан на одном из: измерение сопротивления, измерение емкости, измерение давления, томография электрического импеданса (EIT), томография электрического сопротивления (ERT) и томография электрической емкости (ECT).



 

Похожие патенты:

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.

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.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидких продуктов в резервуарах с нефтью, нефтепродуктами, сжиженными газами и др.

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).

Настоящее изобретение относится к способам электромагнитного измерения вертикального уровня наполнения ванной с электропроводным материалом, содержащимся в металлургическом резервуаре.

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.

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.

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.

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.

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

Изобретение может использоваться для контроля уровня как нагреваемых, так и ненагреваемых электролитов, растворов и/или промывной воды в ваннах гальванических линий.

Изобретение может быть использовано для контроля уровня жидкости в различных сосудах. Динамический датчик уровня жидкости, содержащий мостовую схему с включенным в ее плечо измерительным резистором, выполненным по длине контролируемого столба жидкости, с последовательно подключенными операционным усилителем, аналого-цифровым преобразователем, бортовым компьютером, в котором имеется пластмассовый корпус трубчатого сечения, на внешней поверхности которого выполнена резьба для крепления, на всей внутренней поверхности напыление оксидным порошком, с нижнего торца закрыто пластмассовым диском с отверстиями, покрытым снизу сеткой, а сверху корпус закрыт навинчивающейся пластмассовой крышкой, имеющей контакты на внешней поверхности, со сквозными отверстиями и пластмассовым стержнем, равным по длине с корпусом и установленным соосно с зазором от внутренней поверхности корпуса, имеющим снаружи по всей длине напыление оксидным порошком.

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.

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.

Изобретение относится к технике измерения уровня потока жидкости, протекающего по открытому каналу. Техническим результатом является повышение надежности измерения уровня.

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.

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.

Изобретение относится к технике измерения уровня жидкости и может быть использовано в автоматических системах автоматики и аварийной сигнализации для измерения уровня жидкого азота.

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.

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).

Группа изобретений относится к машиностроению, а именно к способам и устройствам по выявлению нарушения целостности картера и ухудшения характеристик системы вентиляции картера.

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 имеет боковую стенку и первое отверстие в боковой стенке для установки зонда внутрь сосуда для контроля уровня текучей среды, при этом зонд имеет первый конец, второй конец и детектор, расположенный между ними. При этом детектор имеет множество датчиков вдоль его длины и средство для передачи, при его использовании, связанной с поверхностным уровнем информации от датчиков на средство управления. При этом зонд снабжен первым средством и по меньшей мере вторым средством для прикрепления зонда. Передающее средство установлено в соединении с первым или вторым средствами закрепления, при этом первое отверстие имеет такие размеры, что обеспечивается возможность введения второго средства закрепления зонда внутрь сосуда. Техническим результатом является возможность легкой установки и обслуживания, поскольку зонд устанавливается снаружи сосуда. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

Наверх