Устройство для автоматического измерения уровня электропроводной жидкости в капилляреманометров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii1 422993

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 22.05.72 (21) 1786539/18-10 (51) М. Кл. G 01! 19,,08

G 01/ 21/04 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 05.0474. Бюллетень о 13

Дата опубликования описания 11.09.74 (53) УДК 531,788,12 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. С. Григорьева, и Б. Н. Рузин (71) Заявитель

Специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения AH СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

УРОВНЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОЙ ЖИДКОСТИ В КАПИЛЛЯРЕ

МАНОМЕТРОВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для автоматического измерения уровня электропроводной жидкости в манометрах.

Известны устройства для автоматического измерения уровня электропроводной жидкости, например ртути, в компрессионных манометрах, содержащее емкостпый преобразователь перемещения с кольцевым электродом, мостовую измерительную схему, усилитель и электродвигатель, кинематически связанныс с устройством перемещения электрода.

С целью повышения точности измерения предлагаемое устройство снабжено дополнительным кольцевым электродом, жестко соединенным через изолятор с первым, высота которого составляет не менее 1,2 высоты дополнительного электрода, причем емкости, образованные кольцевыми электродами и электропроводной жидкостью, включены в смежные плечи мостовой измерительной схемы.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — расположение кольцевых электродов на капилляре манометра в разрезе.

Устройство для автоматического измерения уровня электропроводной жид кости в капилляре состоит из мостовой измерительной схемы 1, усилителя 2, синхронного детектора 3, модулятора 4, усилителя 5, электродвигателя 6, электромагнитной муфты 7, редукторов

8 и 9, генератора 10, блока 11 питания, кольцевых электродов 12 и 13, жестко скрепленHbIx через изолятор 14, капилляра манометра

15, заполненного электропроводной жидкостью 16. и микрометрического отсчетного устройства 17.

Высоту столба электропроводной жидкости

16 в капилляре манометра 15 определяют по

10 положению мениска в момент достижения определенного соотношения между емкостями, образуемыми этой жидкостью и кольцевыми электродами 12 и 13, включенными в смежные плечи мостовой измерительной схемы 1.

15 Высота кольцевого электрода 12 выбирается равной не менее 1,2 высоты кольцевого электрода 13.

Указанное соотношение высоты кольцевых электродов обеспечивает определенную линейную зону изменения емкости между вторым электродом и рабочей жидкостьпо и соответственно липсш1ую зону изменения напряжения разбалапса мостовой схемы. При этом напряжение разбаланса проходит через ноль и изменяет свой знак при подъеме уровня рабочей жидкости во втором электроде выше ширины первого электрода.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии электропроводной жидкости

30 16 в капилляре манометра 15 электроды 12 и

422993

13 находятся на нулевой отметке микрометрического отсчетного устройства 17. При этом сигнал с выхода мостовой измерительной схемы 1 через усилитель 2 поступает на вход синхронного детектора 3, с выхода которого выпрямленный сигнал попадает на вход модулятора 4. С выхода модулятора сигнал идет на вход усилителя 5, а затем на управляющую обмотку электродвигателя 6, вал которого через электромагнитную муфту 7 связан с элементом балансировки мостовой cêåìû 1 (в качестве элемента балансировки может быть использована переменная емкость) .

В начале измерения с помощью электромагнитной муфты 7 происходит переключение вала электродвигателя 6 с редуктора 9 на редуктор 8. Редуктор 9 кинематически соединен с электродами 12 и 13 и с микрометрическим устройством 17. При появлении рабочей жидкости в пространстве капилляра манометра 15, охваченном нижним электродом 13, нарушается баланс мостовой схемы 1. Однако фаза сигнала разбаланса такова, что электродвигатель 6 удерживает электроды 12 и 13 на нулевом делении микрометрического отсчетного устройства 17. При дальнейшем подъеме электропроводной жидкости 16 величина разбаланса мостовой схемы 1 уменьшается и, после того как жидкость 16 достигнет определенного уровня внутри пространства капилляра манометра 15, ограниченного верхним электродом 12 (приблизительно на уровне 0,9 его ширины), становится равной нулю. При дальнейшем подъеме электропроводной жидкости 16 происходит разбаланс мостовой схемы 1. После прохождения через усилительный тракт, состоящий из усилителя 2, синхронного детектора 3, модулятора 4, усилителя 5, сигнал разбаланса поступает на управляющую обмотку электродвигателя 6, приводя его во вращение. Вал двигателя 6 через электромагнитную муфту 7, редуктор 8 и микрометрическое отсчетное устройство 17 перемещает электроды 12 и 13 по капилляру манометра 15 до тех пор, пока разбаланс мостовой схемы 1

5 не станет равным нулю. Высота столба электропроводной жидкости 15 определяется микрометрическим отсчетным устройством 17.

По окончании процесса измерения и опускапии электропроводной жидкости 16 снова о1р является разбаланс мостовой схемы 1, приводящий, после усиления, во вращение электродвигатель 6, который опускает электроды 12 и 13 в исходное положение. С помощью электромагнитной муфты 7 подключают вал элект15 родвигателя 6 через редуктор 9 к элементу балансировки мостовой схемы 1. Происходит подбалансировка мостовой схемы и подготовка устройства к следующему измерению.

В предлагаемом устройстве время одного

2р отсчета составляет несколько секунд, т. е. значительно меньше, чем в известных устройствах (20 — 30 сек) .

Предмет изобретен ия

2S Устройство для автоматического измерения уровня электропроводной жидкости в капилляре манометров, например компрессионных, содержащее емкостный преобразователь перемещения с кольцевым электродом, мостовую чр измерительную схему, усилитель и электродвигатель, кинематически связанный с устройством перемещения электрода, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дополнителbíbIм кольцевым электродом, жестко соединенным через изолятор с первым, высота которого составляет не менее 1,2 высоты дополнительного электрода, причем емкости, образованные кольцевыми электродами и электропроводной

4р жидкостью, включены в смежные плечи мостовой измерительной схемы.

422993

Фиг"

75 с айаг g

Составитель, Л. Никиточкнна

Техред 3. Тараненко

Корректоры: В. Петрова и Л. Корогод

Редактор И. Бродская

Подписное

Типография, ир. Сапунова, 2

Заказ 22!5/8 Изд. № 705 Тираж 760

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4, 5