Тепловой сигнализатор уровня жидкости
Ф о„не ig а .1p л, Союз Советских
Социалистииесиих
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
< 673857
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.01.77 (21) 2444685I18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) П ри о ритет—
Опубликовано 15.07.79. Бюллетень № 26
Дата опубликования описания 25.07.79 (51) M. Кл.
G01 F23)?
Гасударственный квинтет
СССР пп делам нзобретеннй н аткрытнй (,";! УДК 681.128. .64 (088.8) (72) Автор изобретения
Б. П. Вуколов (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВОЙ СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ
Изобретение относится к области приборостроения, предназначено для определения уровня жидкости и основано на различии теплопроводности жидкости и газа (воздуха).
Известен сигнализатор уровня жидкости, который содержит термопару, корпус, выполненный в виде трубы с глухим торцом, со штуцером подвода теплоносителя, внутри которого концентрично расположена трубка отвода теплоносителя, а термопара закреплена на внутренней стенке глухого торца корпуса (1).
Недостатками сигнализатора являются необходимость в устройствах, поддерживающих постоянным расход теплоносителя и его параметры на входе, а также сложная электрическая схема выдачи и обработки сигнала.
Кроме того, сигнализатор не предназначен для включения в цепь дистанционной сигнализации и управления, и ему присущ электрический контакт с измеряемой жидкостью.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является тепловой уровнемер жидкости, использующий эффект тепловой трубы и содержащий тепловую трубу, заглушенную с одной стороны и открытую с другой, источник нагрева, чувствительный элемент в виде термопары, контактирующий с заглушенным концом тепловой трубы, и холодильник (2).
В известном устройстве отсутствует непосредственный контакт чувствительного элемента с контролируемой средой и имеется возможность выдачи электрического выходного сигнала в систему автоматического управления.
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, соответственно высокие требования к правилам эксплуатации и недостаточная чувствительность.
Целью изобретения является упрощение условий эксплуатации и повышение чувст15 вительности.
Это достигается за счет того, что в предлагаемый сигнализатор введена вторая тепловая труба, соединенная с первой открыты.ми торцами, заполненными теплоносителем, в зоне которых расположен источник нагрева, при этом в противоположных концах труб установлены идентичные чувствительные элементы в виде дросселей, к одному из которых подключен вторичный прибор.
673857 бах 2 и 3 сконденсированная жидкость возвращается в зону испарения под воздействием сил поверхностного натяжения жидкости. Проходя через дроссели 5 и 6, которые предназначены для создания равных условий внутри труб, пары не создают нужной для замыкания (или размыкания) контакта дифференциального реле давления 7 разности давлений на дросселе 5. При достижении измеряемой жидкостью 11 уровня корпуса 1 происходит более интенсивный отбор тепла от конца корпуса 1, находящегося в сосуде 10, благодаря большему коэффициенту теплопроводности жидкости по сравнению
so
На чертеже представлено описываемое устройство, содержащее корпус 1, выполненный в виде трубы с заглушенными торцами, в которой создано разрежение; концентрично расположенные открытыми торцами навстречу друг другу две тепловые трубы 2 и 3 с продольными капиллярными отверстиями в их стенках, причем трубы 2 и 3 образуют зазор 4, два дросселя 5 и 6, расположенных внутри тепловых труб симметрично по отношению к зазору; контакт10 ное дифференциальное реле давления 7, являющееся вторичным прибором, подключенное к дросселю 5; теплоноситель 8, роль которого исполняет испаряющаяся жидкость помещенная внутрь тепловых труб; источник нагрева, например электронагреватель 9, rs расположенный в средней части корпуса, где находится зона испарения, а зоны конденсации расположены в торцах корпуса.
Металлический корпус одним концом закреплен в стенке сосуда 10 с измеряемой жидкостью 11 и уплотнен термоизолирующим материалом 12. Для съема сигнала о наличии жидкости служит электрическая цепь 13.
В предлагаемом сигнализаторе используется эффект непрерывного цикличного перемещения паров теплоносителя, который испаряется в зоне источника нагрева, за счет образования разности давлений, которая увеличивается благодаря установке дроссе лей в паровом канале тепловой трубы. Скорость паров теплоносителя может измениться в зависимости от количества передаваемого тепла, в результате чего меняется перепад давлений на дросселе, вызывающий срабатывание реле давления, Сигнализатор работает следующим образом. В положении, когда уровень измеряемой жидкости 11 находится ниже конца корпуса 1 и оба его конца находятся в воздухе, пары жидкости (теплоносителя) 8, нагреваемого электронагревателем 9, создают равнораспределенный тепловой поток в оба торца корпуса 1. Пары жидкости 4О в зоне испарения в силу создающейся разности давлений устремляются в сторону меньщего давления, т. е. в концы корпуса 1, где они конденсируются, и по капиллярам в трус воздухом, при этом тепловой поток 8 в сторону сосуда IO увеличивается за счет уменьшения его в другую сторону. Проходя через дроссель 5, пары создают нужную для замыкания контакта реле давления 7 разность давлений, контакт приводит в действие электрическую цепь выдачи сигнала 13. При обратном движении измеряемой жидкости 11— снижении уровня тепловой поток 8 внутри корпуса 1 из разбалансированного приходит в равновесное состояние в момент снижения уровня ниже уровня корпуса и реле давления 7 разомкнет цепь выдачи сигнала 13.
Для исключения влияния возможной разности температур стенки сосуда 10 и окружающего воздуха уплотнение 12 выполнено из термоизолирующего материала.
Предложенный тепловой сигнализатор жидкости позволяет подготавливать сосуд к приему новой жидкости без демонтажа прибора, что проще в эксплуатации по сравнению с датчиками уровня, расположенными внутри сосуда.
Сигнализатор также не требует устройств, создающих определенные постоянные параметры теплоносителя.
Предложенный датчик обладает высокой чувствительностью, так как последняя зависит в основном от условий теплоотдачи и использования дросселей.
Датчик может работать в любом положении, в условиях тряски, вибрации, разреженного пространства, невесомости и пр., так как все эти условия не оказывают отрицательного воздействия на физические процессы, протекающие внутри датчика.
Формула изобретения
Тепловой сигнализатор уровня жидкости, содержащий расположенную в корпусе тепловую трубу, у которой один торец заглушен, а другой — открытый, источник на грева, чувствительный элемент и вторичный прибор, отличающийся тем, что с целью упрощения условий эксплуатации и повышения чувствительности, в него введена вторая тепловая труба, соединенная с первой открытыми торцами, заполненными теплоносителем, в зоне которых расположен источник нагрева, при этом в противоположных концах труб установлены идентичные чувствительные элементы в виде дросселей, к одному из которых подключен вторичный прибор.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР № 289295, кл. G 01 F 23/22, 1968.
2. Заявка № 2415737, кл. GO! F23/22, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.
673857
Составитель Н. Варнек
Редактор С. Хейфиц Техред О. Луговая Корректор Ю. Макаренко
Заказ 4058/36 Тираж 865 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1! 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
