Измеритель границы раздела двух сред

 

Союз Советских

Социапистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1853405 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 20. 04. 79 (21) 2785204/18-10 с присоединением заявки Hо— (23) Приоритет—

Опубликовано 07.0881. Бюллетень Й9 29

Дата опубликования описания 07.0 &81 51 М,,(„з

G 01 F 23/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.128.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Н.Свириденко, В.Г. Плотников, Е. Е. Добров, Н.Л.Ноцек, Ю.B,Ãðîø, В.И.Гречко, Н.Л.Павлюк и О.Л. Резник (71) Заявитель

Ивано-Франковский институт нефти и газа

0 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД

Изобретение относится к области приборостроения и может быть исполь- зовано в химической, нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышлен5 ности для измерения и регулирования уровня и границы раздела жидких сред в технологических аппаратах, работающих под высоким избыточным давлением, например в экстракторах установок се- 1О лективной очистки масел, в дегидраторах обессоливающих установок и т.п.

Известно устройство для измерения уровня жидкости, содержащее гидростатический датчик давления (1).

Основным недостатком этого устройства.является наличие значительной погрешности измерения уровня ввиду непостоянства плотности контролируемой жидкости.

Из известных уровнемеров наиболее 2О близким по технической сущности является измеритель уровня раздела сред с различной плотностью, содержащий четыре отборных устройства давления, последовательно размещенные на фиксированных высотах, три дифманометра, к первому иэ которых подключены первое и второе отборные устройства, ко второму — второе и третье, а к третьему — третье и четвертое, ана- ЗО логовое вычислительное устройство, содержащее два блока умножения, первый из которых своим входом присоединен к выходу первого дифманометра, а второй — к выходу третьего, два блока вычитания, один вход первого иэ которых подключен к выходу первого блока умножения, а другой вход— к выходу элемента "Запрет",. входы второго блока вычитания присоединены соответственно один к выходу второго дифманометра, а другой через третий блок умножения и элемент "Запрет" к выходу второго блока умножения, блок деления, входы кЬторого присое" динены к выходам блоков вычитания, а выход — к запрещающему входу элемента "Запрет" и ко входу индикатора (2).

Недостатком известногo устройства является невысокая точность измерения, обусловленная наличием трех блоков умножения и двух блоков вычитания, каждый иэ которых вносит погрешность, а также наличием больших неизмеряемых уровней в верхней и нижней части объекта контроля.

В предлагаемое устройство, содержащее два дифманометра, соединенных со входами устройства деления, и ин853405 дикатор, дополнительно введены два образцовых измерительных сосуда, один из которых соединен трубопроводами с клапанами с нижней частью объекта контроля и вторым образцовым сосудом, который также соединен с верхней частью объекта контроля, а дифманометры одним входом соединены с нижней частью одного образцового сосуда, а другим входом — соответственно с нижней частью другого образцового сосуда и объекта контроля.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

В технологическом аппарате 1 в нижней части находится жидкость 2, а в верхней части †.жидкость 3. Устройство содержит один образцовый сосуд 4 с жидкостью 3, второй образцовый сосуд 5 с жидкостью 2, дифманометры 6 и 7, делительное устройство 8, блок управления 9, ключ 10, запоминающее устройство 11, индикатор 12 и регулирующие клапаны 13, 14, 15 и 16.

Образцовый сосуд 4 непосредственно соединен с верхней частью аппарата 1, образцовый сосуд 5 через клапаны 15 соединен с нижней частью аппарата 1, а через клапан 16 сосуды 4 и 5 соединены между собой, минусоные камеры дифманометров б и 7 соединены между собой и с нижней частью образцового сосуда 4, плюсовые камеры дифманометров б и 7 соединены с нижней частью аппарата 1 и сосуда 5 соответственно. Выходы дифманометров соединены с входами делительного устройства 8, выход которого через ключ 10 и запоминающее устройство 11 подключен к индикатору

12..Первый выход блока управления 9 соединен с управляющим входом ключа

10, второй выход — с клапаном 15, третий выход — с клапанами 13 и 14, а четвертый выход соединен с клапаном 16.

Измеритель работает следующим образом.

Первоначально блок 9 открывает клапаны 13,14 и 15, размыкает ключ

10 и закрывает клапан 16. Жидкость 2 под воздействием избыточного давления в аппарате 1 протекает через образцовый сосуд 5, а жидкость 3 через образцовый сосуд 4. На время измерения блок 9 закрывает клапаны

13,14 и 15, открывает клапан 16 и ключ 10. На выходе делительного устройства устанавливается сигнал, пропорциональный значению уровня раздела жидкостей в аппарате 1. Этот сигнал запоминается устройством 11 и поступает на индикатор 12. По окончании цикла измерения блок управления 9 закрывает клапан 16, размыкает ключ 10 и открывает клапаны 13, 14 и 15. При этом на выходе запоминающего устройства 11 сохраняется сигHaJI соответствующий измеренному зна чению уровня раздела, а через сосуды

4 и 5 протекают соответствующие жидкости, находящиеся в аппарате. В дальнейшем через необходимые интервалы времени циклы измерения повторяются.

В процессе измерения на плюсовую камеру дифманометра б ноэдействует данление Р, равное

10 ИТОГ 2.Г + 9 9- ("- ) (q) 2О

h где P< >>< — избыточное давление в сосуде 5.

На минусовые камеры обоих дифманометрон воздействует давление Р4, ранное

Р4.= 38 " ) .64 где Р— избыточное давление н

1лГ4 сосуде 4.

Щ Поскольку н процессе измерения аппарат 1 и сосуды 5 и б сообщаются, =Р

И554 ИЪГ4 ИЪБ 5 ИЗГ

На выходе дифманометра 6 устанавливается сигнал, пропорциональный разности Р -Р 4, значение которой в соответствии с (1) и (3) равно

+ +S gh h+ +5 д (И-М д HH-P„

На выходе дифманометра 7 устанавливается сигнал, пропорциональный разности Р --Р, значение которой в соответствии с (2) и (3) равно

> Р4- Я H-РИМ- ЭЯ "- И=УA(q " д (5) fJ

На выходе устройства 8 устанавлива65 ется сигнал, пропорциональный частгде Р— избыточное давление в аппаИ3Г1 рате 1;

15 S 2 — плотность нижней жидкости 2: плотность верхней жидкости

3 3. ц — ускорение свободного падения; высота аппарата 1 и образцовых сосуфов 4 и 5; уровень границы раздела сред в аппарате.

На плюсовую камеру дифманометра 7 воздействует давление P y равное

853405 ному Р -P4/P - Р4, которое в соответствии с (4) и (5) равно (Р, Рд И(-5,) 4

Из описания работы устройства следует, что оно обеспечивает измерение границы раздела по всей высоте объекта контроля при изменяющейся в процессе эксплуатации плотности верхней и нижней среды с помощью минималь-fp ного количества измерительных преобразователей, Формула изобретения

Измеритель границы раздела двух сред, содержащий два дифманометра, соединенных с входами устройства деления, и индикатор, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены два образцовых измерительных сосуда, один из которых соединен трубопроводами с клапанами с нижней частью объекта контроля и вторым образцовым сосудом, который также сое-. динен с верхней частью объекта контроля, а дифманометры одним входом соединены с нижней частью одного образцового сосуда, а другим входом— соответственно с нижней частью .другого образцового сосуда и объекта . контроля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 444945, кл.G 01 F 23/14, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 566138, кл.G 01 F 23/18, 1974 (прототип).

В53405

Составитель В.Аксенов

Редактор О.Филиппова Техред Т. Маточка Корректор Г, Решетник

Заказ 5619/13 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4