Измеритель уровня раздела жидких сред

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 и 47730i7

Йоюз Советских

Социалистических

Республик

М АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.06.72 (21) 1792543/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.75. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 10.10.75 (51) M. Кл. G Olf 23, 14

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 681.128.43 (088.8) (72) Авторы изобретения

А, М. Манойло, JI. В, Крузимент-Приходько, В. В. Даниленко, Л. Н. Шкарапута, Н. П. Кортунов и Т. П. Лапатина (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЯ РАЗДЕЛА )КИДКИХ СРЕД

Изобретение относится к области приборостроения.

Известен измеритель уровня раздела жидких сред, содержащий датчики дифференциального вискозиметра, измерительную систему и регистрирующий прибор.

Недостатками этого измерителя являются инерционность системы и низкая точность измерения, Для увеличения быстродействия и повышения точности измерения в предлагаемом измерителе датчики выполнены в виде гидропневмопреобразователей, содержащих цилиндрическую камеру с боковыми окнами и капилляром в днище, внутри которой расположен поршень с укрепленным на нем сильфоном, свободный торец которого является заслонкой гидропневмопреобразователя, при этом мембранный привод поршня соединен с введенным генератором пневматических импульсов, а сопла гидропневмопреобразователей соединены с измерительной схемой, в которую введены две аналогичные ветви, выполненные в виде последовательно включенных элемента сравнения, усилителя мощности и триггера с раздельными входами, нормально закрытый п нормально открытый пневмоэлектропреобразователи, а также второй генератор пневмоимпульсов, при этом вторые управляющие входы триггеров соединены со вторым генератором пневмоимпульсов, а выходы триггеров соединены с входами нормально замкнутого и нормально открытого пневмоэлектропреобразователей, соединенных с электродви5 гателем следящей системы, связанной с датчиками, на валу которого установлен регистрирующий прибор.

На фиг. 1 показана схема описываемого измерителя; на фиг. 2 — датчик дифференциаль10 ного впскозиметра.

Измеритель содержит блок вискозиметрических датчиков 1, укрепленных на следящей головке 2, которая перемещается по винту 3 и направляющей 4 при помощи конической пе15 редачи 5 от реверсивного электродвигателя с редуктором 6.

Выход датчиков уровней соединен с пневматической системой управления, собранной на

20 элементах УСЗППА, состоящей пз блоков усиления 7, 8, 9, 10, триггеров 11, 12 с раздельными входами и пневмоэлектропреобразователей 13, 14, связанных с электрнчсскпми реле 15, 16, подключенными своими контак25 тами (151 — 15з и 161 — 16з) к реверсивному электродвигателю. Механический десятичный счетчик 17 уровня связан с осью редуктора электродвигателя. Генератор 18 пневматических сигналов соединен с приводамп вискозп30 метрических датчиков уровней, а генератор 19

477307

65 импульсов служит для переброски триггеров в исходное положение.

Блок датчиков состоит из двух конструктивно идентичных устройств, одно из которых представлено на фиг. 2.

Датчик состоит из корпуса 20, имеющего боковые окна, сменного капилляра 21, сильфона 22 с заслонкой 23, перемещающегося под действием закрепленного в крышке корпуса

24 мембранного клапана 25 и соединенного штоком 26 с поршнем 27 через штуцер 28, фиксируемый контргайкой 29, с расположенным внутри соплом 30.

Измеритель работает следующим образом.

При нахождении датчика в жидкой среде в его рабочее пространство попадает продукт, и при прокачивании его через капилляр 21 создается давление, сжимающее сильфон 22 и закрывающее сопло 30 заслонкой 23. В магистраль сопла подается питание — сжатый воздух, поэтому при закрытом сопле в магистрали последнего образуется импульс давления, равный давлению питания.

При работе датчика в воздухе или маловязкой среде сильфон не сжимается, и сопло не прикрывается, в магистрали сопла не создается давление, так как сжатый воздух уходит в атмосферу.

Настройку датчика на жидкости с различными вязкостями можно производить при помощи сменного капилляра 21, изменяя его проходное сечение, или при помощи контргайки 29, изменяя расстояние между соплом 30 и заслонкой 23, Импульсы от датчиков увеличиваются до

1 KI /см и преобразуются в непрерывный сигнал этого же давления при помощи пневматической системы управления.

Импульсы от датчиков поступают на блоки усиления 7 — 10, состоящие из элементов сравнения (7, 8) и усилителей мощности (9, 10). В одну из камер элемента сравнения подаются сигналы датчиков, в другую — давление подпора.

Если импульсы от датчиков отсутствуют, то блок мембран, благодаря подпору в камере с постоянным давлением, прижат к соплу питания, и на выходе элемента сравнения сигнал отсутствует.

При возникновении импульса в магистрали сопла датчика и, следовательно, в камере, соединенной с датчиком, блок мембран отжимается в нижнее положение, сопло открывается, и на выходе элемента сравнения образуются единичные дискретные сигналы, подаваемые на усилители мощности (9, 10).

Усиленные сигналы выводятся на один из входов триггеров 11, 12 и перебрасывают их в единичное положение. На выходе триггеров появляются непрерывные сигналы, которые при помощи пневмоэлектропреобразователей

13, 14 замыкают контакты электрических реле

15, 16, управляющих реверсивным электродвигателем 6.

Ло

Срабатывание триггеров происходит от первого импульса, выданного датчиком. Последующие импульсы не изменяют состояния три ггер ов.

Для переброски триггеров в исходное положение служит самостоятельный генератор 19, состоящий из собственно генератора и ячейки «НЕ».

Сигналы генератора с регулируемой частотой подаются на вторые входы триггеров 11, 12, и, таким образом, периодически производится «опрос» триггеров и снятие сигналов на каждом из них.

Устойчивое положение следящей головки 2 определяется нахождением ее на уровне раздела жидких сред, причем верхний датчик находится в более вязкой жидкости, а нижний— в менее вязкой. Верхний датчик, находясь в более вязкой среде, непрерывно выдает импульсы, а нижний датчик, находясь в менее вязкой среде, не производит импульсов.

Повышение уровня раздела жидких сред повлечет за собой вхождение верхнего датчика в менее вязкую среду и исчезновение импульсов. При этом на выходе триггера 11 исчезает единичный сигнал, контакты пневмоэлектропреобразователя 13 замкнут цепь реле

15, которое, в свою очередь, замкнет контакты реверсивного электродвигателя 6 для движения следящей головки вверх.

Понижение уровня раздела жидких сред вызывает вхождение нижнего датчика в более вязкую среду и появление импульсов на выходе этого датчика, На выходе триггера 12 появится единичный сигнал, нормально замкнутые контакты пневмоэлектропреобразователя

14 замкнут цепь реле 1.6 и контакты реверсивного электродвигателя 6 для движения следящей головки вниз.

Движение следящей головки продолжается до тех пор, пока не будет соблюдено условие: на выходе верхнего датчика есть сигналы, на выходе нижнего датчика они отсутствуют.

Таким образом, следящая головка все время перемещается вслед за уровнем раздела жидких сред.

Показание положения следящей головки, а также уровня раздела жидких сред осуществляется при помощи механического десятичного счетчика 17 оборотов вала редуктора электродвигателя.

Предмет изобретения

Измеритель уровня раздела жидких сред, содержащий датчики дифференциального вискозиметра, измерительную систему и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и повышения точности измерения, датчики выполнены в виде гидропневмопреобразователей, содержащих цилиндрическую камеру с боковыми окнами и капилляром в днище, внутри которой расположен поршень с укрепленным на нем сильфоном, свободный торец которого яв477307 фиг.1 ляется заслонкой гидропневмопреобразователя, прп этом мембранный привод поршня соединен с ьведенным генератором пневматических импульсов, а сопла гидропневмопреобразователей соединены с измерительной схемой, в которую введены две аналогичные ветви, выполпcíí:,»ñ в виде последовательно включенных злемен га сравнения, усилителя мощности и триггера с раздельными входами, нормально зм »ытый и нормально открытый пневмоэлектропреобразователи, а также второй генератор пневмоимпульсов, при этом вторыс управляющие входы триггеров соединены со вторым генератором пневмоимпуль5 сов, а выходы триггеров соединены с входами нормально закрытого и нормально открытого пневмоэлектропреобразователей, соединенных с электродвигателем следящей системы, связанной с датчиками, на валу которо10 ro установлен регистрирующий прибор.

477307

Составитель В. Хлыст

Корректоры: Л. Котова и В. Брыксина

Техред Л. Казачкова

Редактор С. Хейфиц

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2499/18 Изд. № 1614 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5