Преобразователь уровня в электрический сигнал

 

О Il И С А Н И Е зтв494

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛбСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву И 405033 (22) Заявлено17.05.76 (21) 2360125/18-10 (51) N. Кл

6 01 F 23/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 05. 10.77. Бюллетень №3 (53) уДК 681. 128.66 (088.8) (45) Дата опубликования описания 28.11.77

А, П. Нелюбин (72) Автор изобретения

Ленинградский дважды ордена Ленина и ордена Октябрьской Рево 1K) .:f11 . металлический завод им. XXII съезда КПСС и Завод-ВТУЗ при

Ленинградском дважды ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции металлическом заводе им. XXII съезда КПСС (71) Заявите ли (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УРОВНЯ B ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к области приборостроения. Оно может быть использовано для измерения уровней легких жидкостей.

По основному авт. св. № 405033 известен преобразователь уровня. в электрический сигнал, содержащий измерительную трубку, якорь-поплавок с магнитопроводяшими элементами и дифференциальный трансформаторный датчик. Якорь-поплавок конструктивно выполнен из целиком погруженного в жидкость полого цилиндра с наглу о закрытыми торцами, по внутренней образующей которого расположены магнитопроводящие элементы.

Однако у такого преобразователя невысокая чувствительность.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя уровня в электрический сигнал.

Это достигается тем, что внутри якоря-поплавка выполнен центральный проводной канал в виде двух усеченных конусов, расположенных вертикально и симметрично относительно друг друга, причем основания размещены на торцах якоря-поплавка.

На фиг. 1 изображен преобразователь уровня при стабилизированном положении поплавка, разрез; на фиг. 2 — преобразователь уровня при движении якоря-поплавка вверх, разрез; на фиг. 3 — преобразователь уровня при движении якоря-поплавка вниз, разрез; на фиг. 4 — поперечный разрез якоря-поплавка и измерительной трубки.

Преобразователь состоит из измерительной трубки 1, частично заполненной неэлектропроводной жидкостью 2. в которую целиком погружен якорь-поплавок 3, выполненный в виде цилиндрического тела. Внутренняя полость якоря-поплавка представляет собой два одина1О ковых, симметричных относительно плоскости, проведенной через среднюю часть якоря-поплавка, сужаюшихся от торцов к средней части усеченных конусов 4 со сквозными отверстиями для свободного протекания жидкости из одной полости трх бки в друг1 ю.

Вдоль внутренней образуюшей цилиндрического тела якоря-поплавка размещен магнитопроводяший элемент 5, выполненный. например, в виде ферромагнитных стержней. Снаружи измерительн,ю трубку охватывает дифференциальный трансформаторный датчик 6, имеюший обмотку возбуждения 7 и две измерительные обмотки 8 и 9, включенные по разностной схеме. Обмотки датчика размешаются на катушке с обмотками, которая охватывается магнитопроводяшим корпусом. З,атчик вместе с

25 корпусом может жестко фиксироваться на за575494

Формула изобретения

»х даппой отметке мерной трубки для случая регистр-.ttHH заданного уровня и свободно перемегцаться вдоль трубки при работе в следящем режи мс.

Якорь-поплавок- целиком погружен в жид5 кость гак, что верхнии торец совпадает г меписком жидкости. Тем самым повышается чувствптсльпость за счет уменьшения сил трения о с;епки трубки 1, так как рабочая жидкость выполняет роль смазки.

Работает устройство следующим образом.

На обмотку возбуждения датчика 6 подается переменное напряжение. Когда якорь-поплавок

3 стабилизирован по уровню жидкости в мерной трубке о его магнитопроводящие стержни по свое .ине располагаются одинаково по отно, к измерительным обмоткам 8 и 9, вклю15 енным IIo разностной схеме. Измерительные обмотки охватывают равные магнитные потоки, наводящие в них равные ЭДС. На выходе измерительных обмоток при разностном включении выходной сигнал Л . щ „равен О.

2В

В случае, ес, и уровень жидкости в мерной трубке изме ится, например, увеличится (фиг.

2), то стаГ«лизация якоря-поплавка по уровню

«аруп гся, его положение относительно обмоток, тчика также меняется, Магнитные потоки. JxBBTblBBtollIHP измерительные обмотки, бу- 2

;, г разными (для фиг. 2 поток, охватывающий обмотку 9, будет больше потока, охватывающего обмотку 8). В измерительных обмотках наводятся разные по амплитуде ЭДС.

Выходной сигнал датчика пропорционален степени отклонения якоря-поплавка от нулевого поло>кенпя, определяемого стабилизированным положением якоря-поплавка по уровню, а фаза выхо.-tíî"o сигнала определяется направлением смещения якоря-поплавка относительно нулевого положения.

При -повышении уровня жидкости в мерной трубке якорь-поплавок поднимается, стремясь занять стабилизированное положение.

При малом зазоре между внутренними стенками мерной трубки 1 и цилиндрическим телом якоря-поплавка избыточная жидкость переходит из одной полости трубки в другую, повышая динамику якоря-поплавка, и, кроме того, повышая его чувствительность за счет того, что избыточная жидкость, переходя из верхней полости трубки в нижнюю через внутреннюю полость якоря-поплавка, проходит через сужающее отверстие. Скорость жидкости в этом сужении увеличивается. На выходе из сужающего отверстия жидкость попадает в коническое расширение, в котором, а также на нижнем торце якоря-поплавка, возника т турбулентное течение, равнодействующая сил которого в каждый момент времени меняет свое направление по отношению к стенкам конического расширения якоря-поплавка и внутренних стенок мерной трубки. Возникающие при этом вибрации якоря-поплавка повышают его чувствительность.

Преобразователь уровня в электрический сигнал, по авторскому свидетельству № 405033, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительностИ, внутри якоря-поплавка выполнен центральный проходной канал в виде двух усеченных конусов, расположенных вертикальню и симметрично относительно друг друга, причем основания размещены на торцах якоря-поплавка.

575494 Риг. д Риг. 4

Составитель Т. Иноземцева

Техред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Редактор Г. Кузьмина

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Броектная, 4

Заказ 4019/25 Тираж 907 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5