Гидростатический уровнемер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ -638 7

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2809.79 (21) 2822077/18-10 (53)M. КЛ. с присоединением заявки ¹(23) П ио итет

G 01 F 23/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий р р

Опубликовано 150681. Бюллетень № 22 (53) УДК 681 ° 128.

° 4(088.8) Дата опубликования описания 150681 (72) Авторы изобретения

A. Н. Елисеев и И. П. Хомутинни ов (71) Заявитель (54 ) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к метрологии, а именно к метрологическим устройствам для измерения уровня жидкости и объемного расхода в резервуарах, и может быть использовано во всех отраслях, народного хозяйства.

Известен гидростатический уровнемер жидкости, содержащий вертикально установленную в резервуаре V-образную измерительную трубку, концы которой расположены соответственно в.зонах верхнего и нижнего уровней, на трубке через равные интервалы установлены..детекторы перепада давления, воспринимакыие давление жидкости внут-1з ри трубки. уровень жидкости внутри трубки определяется по двум выбранным детекторам с помощью измерительной схемы (1).

Недостатком этого устройства яв- 20 ляется невысокая точность измерения, так как,оно производит измерение уровня дискретно, что не позволяет осуществлять измерения с точностью, превышающей величину шага дискретиэа- 2 ции.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является гидростатический уровнемер жидкости, содержащий вертикально установленную 30 в резервуаре Ч-образную измерительную трубку с поплавком, снабженную расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга перепускными клапанами и первичный преобразователь, соединенный с цифровым вольтметром и через формирователь со входом счетчика уровней (2 ).

В таком устройстве для четкой фиксации пройденного диапазона измерения необходимо открытие перепускного клапана. При открытии поплавок, коснувшись конуса клапана, отстает от снижаемого уровня, при этом возникает усилие, необходимое для прв« одоления сопротивления пружины клапана, что создает первую составляющую дополнительной погрешности измври тельного устройства. Вторая составляющая обусловлена инерционностью стравливания столба жидкости через прохоАное сечение открывшегося клапана.

Цель изобретения - повьхаение надежности и увеличение точности.

Поставленная цель достигается твм, что изогнутая-часть Ч-образной измерительной трубки выведена эа пределы резервуара и на ней установлен первичный преобразователь, параллельно которому.на байпасных трубках рас838378 положены введенные в уровнемер обратный клапан и отсечной электроклапан, при этом последний через промежуточное реле соединен с выходом первичного преобразователя.

На фиг. 1 изображена схема устройства, на фиг. 2 — график процесса измерения. устройство состоит из резервуара

1, Ч-образной измерительной трубки 2, проходящей через верхний и нижний уровень и закрепленной в нижней крышке 3 резервуара 1. На изогнутой части трубки 2, проходящей через нижнюю крышку и выступающей из резервуара, установлен первичный преобразователь 4, а на байпасных трубках, 15 соединяющих . ветви измерительной трубки, установлены отсечной электроклапан 5 и обратный клапан 6. Отсечной электроклапан 5 через реле 7 соединен с первичным преобразователем 4, gp который одновременно соединен с цифровым вольтметром 8, формирователем 9 и счетчиком уровней 10 схемы измерения.

При нцип работы у строй ст ва основан на том, что измерение с высокой точностью получается эа счет измерения перепада давления не по всей высоте резервуара, а непосрецственно в диапазоне измерения применяемого первичного преобразователя. Чем меньше диапазон измерения установленного первичного преобразователя по отношению к высоте резервуара при одной и той же от носительной погрешности, тем точнее измерение уровня. В устройстве осуществляются дискретные и непрерывные измерения. Дискретные измерения осуществляются при помощи первичного преобразователя, реле, отсечного клапана, формирователя и счетчика уров- 4О ней, соединенных между собой. Непрерывные измерения осуществляются внутри интервала. дискретизации с помощью первичного преобразователя, соединенного с цифровым вольтметром.

Суммарная погрешность измерения определяется погрешностью используемых первичного преобразователя и вторичного. Точность измерений существенно превышает величину шага дис- 50 кретности s предлагаемом устройстве по сравнению с из вест ными устройст вами того жв назначения и принципа действия.

При заполнениИ резервуара 1 жидкостью открывается обратный клапан б и жидкость заполняет внутреннюю часть измерительной трубки 2, подготавливая устройство для работы.

При уменьшении уровня жидкости в резервуаре 1 возникает перепад давления бО на первичном преобразователе 4, этот перепад фиксируется цифровым вольтметром 8. Величина диапазонов измере ния определяется максимальной величиной измерения применяемого первич- 65 ного преобразователя 4. Переход на непрерывное измерение в каждом последующем диапазоне осуществляется при помощи реле 7, настроенного на напряжение срабатывания, соответствующее напряжению, получаемому в конце диапазона измерейия. При достижении отрегулированного значения выдается сигнал от реле 7 на открытие отсечного электроклапана 5 вследствие чего столб жидкости в измерительной трубке 2 снижается до уровня в резервуаре.

Электроклапан в данной схеме измерения выбирается с проходными сечениями не менее, чем в 2-3 раза превышающичми проходные сечения измерительной трубки. Время полного открытия электроклапана выбирается таким образом, чтобы осуществить полное выравнивание уровня в измерительной трубке и реэ ервуаре. Время необходимого открытия клапана определяется при экспериментальной отработке устройства и обеспечивается реле 7. Отсчет количества пройденных диапазонов происходит по числу срабатывания отсечного электроклапана 5. Фиксация пройденного диапазона измерения произ водится счетчиком 10 уровней, получающим сигнал через формирователь 9 с первичного преобраэ оват еля 4 . T аким образом, в процессе измерения уровня в резервуаре последовательно чередуются показания счетчика 10 уровней, фиксирующие количество пройденных уровней, и цифрового вольтметра 8, регистрирующего уровень жидкости в пределах одного диапазона измерения, обеспечивая тем саьым непрерывный и точный замер уровня и объемного расхода жидкости во всем диапазоне из— меряемого резервуара.

Данное техническое решение обеспечивает возможность более точного и надежного измерения уровня и объемного расхода жидкости в резервуарах позволяет регистрировать контУ ролируемый параметр как в аналоговой, так и в дискретной форме, используя первичный преобразователь с меньшим пределом измерения, что значительно повышает точность измерения.

Формула изобретения

Гидростатический уровнемер, содержащий Ч-образную измерительную трубку, расположенную в резервуаре и проходящую через,зоны верхнего и нижнего уровней, первичный преобразователь, соединенный с цировым вольтметром и через формирователь — со счетчиком уровня, отличающийся тем,что,с целью повышения надежности и увеличения точности,изогнутая часть

V-образной измерительной трубки выведена за пределы резервуара и на ней установлен первичный преобразова ель,па838378

)ми аюго ала а кФ ержию

Wue 2

Составитель H. Варнек

Редактор Н. Ромжа Техред А. Бабинец Корректор В. Синицкая

Заказ 4406/57 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 раллельно которому на байпасных трубках расположены введенные. в уровнемер обратный клапан и отсечной электроклапан, при этом последний через промежуточное реле соединен с выходом первичного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 46-8150, кл. 108 Е 4, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2605287/18-10, кя. G 01 F 23/18, 1978 (прототип)