Уровнемер

 

ц 60Ц,04

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.04.76 (21) 2351381/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 17.04,78 (51) М. Кл.з G 01F 23/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.128.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Сергеев и Т. М. Фрид (71) Заявитель (54) УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к области приборостроения и может быть иапользовано для определения уровня жидкостей.

Известен уровнемер, .содержащий поплавок, соединен|ный с тензометрическим преобразователем (1). Недостатком такого уровнемера является .низкая чувствительность и невозможность получения информации об измеряемой величине в цифровом виде, удобном для дальнейшей обработки.

Из известных уровнемеров,наиболее близким по технической сущности к описываемому является уров!немер, содержащий размещенный !в,резервуаре поалавок, связанный с дифференциальным преобразователем (2).

Недостатками прототипа являются высокие чувствительность и точность измерения.

Метрологические характеристики дифференциальных преобразователей зависят от девиации выходного,информати!нного параметра. Чем дольше девиация, тем выше чувствительность и стабильность градуировочной характеристики. Однако девиация сигнала в большиHlcTBB случаев ограничивается необходимостью обеспечения требуемой линейности характеристики лреобразо!вания, что может быть достигнуто лишь,в .весьма ограниченном диапазоне девиации выходного информативного па!раметра.

Целью изобретения является повышение чувствительности,и точности измерения. Эта цель достигается тем, что поплавок выполнен в виде,многопранника с косым срезом граней от его середины к концам, п ричем отношение разности площадей лоперечного сечения в середине поплавка и у его концов к .площади понеречного сечения лоплаэка в его середине равно утроенному значе!нию максимальной

10 нелинейности характеристики дифференциального преобразователя.

На фиг. 1 показан описываемый уровнемер, в разрезе; на фиг. 2 — сечение по А — A на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение по Б — Б на

15 фит. 1.

У ровнемер содержит поплавок 1, соединенный с опорной пружиной 2,:которая является упругой направляющей для нижнего конца по плавка, соединенного верхним концом с

20 дифференциальным преобразователем, содержащим подвиж!ный ригель 3, на котором закреплены кронштейны 4 и 5 с ферритовыми сердечниками 6 и 7. Кроме того, дифференциальный преобразователь содержит блок 8 с

25 фе!рритовыми сердечниками 9 и 10, в,которых размещены катушки индуктивности 11 и 12.

Блок 8 соединен с неподвижным ригелем 13, а катушки индуктивности 11 и 12 подключены к внешней электро!иной схеме,преобразо30 вания изменения индуктпвностей в изменение

605104 частоты выходного сигнала (схема на чертеже не показана). Поплавок 1 BbIIIIQJIHåí в;виде многогранника,с косым срезом граней от его середины к концам, причем отношение разности площадей поперечного сечения в середине поплавка и у его ко нцов к площади поперечного сечения поплавка в его середине равно утроенному значению максимальной нелинейности характеристики дифференциального преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

На дифференциальный преобразователь действует результирующая двух противо положно направленных сил — веса поплавка 1 и,выталкивающей силы, величина которой зависит от уровня жидкости в корпусе уровнемера. Под действием этой силы подвижный ригель 3 дифференциального преобразователя перемещается, изменяя,воздушные зазоры между ферритовыми сердечниками 6, 9 и 7, 10. Изменение величины:выталкивающей силы, а следовательно, и результирующей пропорционально изменению объема погруженной части лоплазка 1. Поскольку ло плавок 1 имеет переменную площадь сечения, то выталкивающая сила измеряется нелинейно от изменения уровня жидкости в корпусе уровнемера.

С помощью описываемого устройства может быть осуществлен переход от измерения уровня к измерению расхода, для чего необходимо произвести дифференцирование выходного частотного сигнала по,времени, что сводится к известной операции цифрового измерения разности частот за фиксированный промежуток времени.

Благодаря описываемому выполнению по плавка обеспечивается, компенсация нелинейности характеристики,дифференциального преобразователя нелинейностью преобразо5 вания уровня в величину выталкивающей силы. При этом становится возможным использовать дифференциальный преобразователь в режиме значительной девиации выходного информативного параметра, что позволяет по10 высить чувствительность и точность описы.ваемого уровнемера.

Формула изоб ретения

Уровнемер, содержащий размещенный в

15 резервуаре поплавок, связанный с дифференциальным преобразователем, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью повышения чу в.ствительности и точности измерения, поплаВОК ВЫПОЛНЕН В ВИДЕ МНОГ011PBHHHKB,С КОСЬВ

20 срезом граней от его середины m концам, при чем отношение раз ности площадей лоперечното сечения в середине поплавка и у его концов .к площади поперечного сечения поIIJIBBIKB в его,середине равно ут1роенному зна25 чению максимальной нелинейности характеристики дифференциального преобразователя.

Источники информ а IHH, принятые во внимание при экспертизе

З0 1. Патент Франции № 1561834, кл. G 01F, 1969, 2. Бирюков Б, В., Кивилис С. С., Данилов М. A. Системы точного нос произведения и измерения расхода жидкости. «Приборы и

35 системы управления»,,1974, № 8,,с. 20 (прототип).

605104

Составитель Л. Массальская

Техред Л. Гладкова

Корректоры; Н. Федорова и Л. Брахнина

Редактор 3. Старикова

Подписное

Заказ 920/2

Типография, пр. Сапунова, 2

Изд. № 382 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская яаб., д, 4/5