Преобразователь уровня жидкости

Авторы патента:

G01F23/22 - путем измерения физических переменных величин, кроме линейных размеров, давления и веса, зависящих от измеряемого уровня, например путем измерения разности коэффициентов теплопередачи воды и водяных паров (с помощью поплавков G01F 23/30)

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ ;ВИДЕ ТЕЛЬСТВУ

Со1оз Советских

Социапистичесиих

Республик

1iu916996 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заивлено 02. 04. 80 (21) 2902237/18-1 0 с присоелинением заявки М (23) Приоритет (Sl)M. Кл.

8 01 33/22

1Ъсударстсакхый квинтет

СССР во делам иаабретекий и открытнй

Опубликовано 30. 03.82. Бюллетень М 12

Дата опубликования описания 30 03 82 (53) УДК 681.128., .64(088.8) ъ аъ т

1 (т2) Автор изобретения

В.В.Рыбин (7!) Заявитель, 1

Специальное проектно-конструкторское бюро вЂ ..

"Промавтоматика" (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к технике измерения и контроля уровня жидкости или межфазного уровня с помощью теп-. ловых чувствительных элементов, раэогреваемых электрическим током, и может быть применено в контрольно-измерительных системах различных отраслей народного хозяйства для сбора и преобразования информации о параметрах технологического процесса, пре- . имущественно в наиболее трудных кли10 матических и производственных условиях.

Известны устройства с двумя термоэлементами в виде терморезисторов, 15 расположенных на заданном уровне.

Устройство содержит разогреваемый током рабочий термоэлемент и нераэо греваемый компенсационный, которые включены в дифференциальную мостовую

20 схему с усилителем, пороговым элементом и индикатором на выходе 111.

Недостатком таких схем является то, что при измерении в широком интервале температур контролируемых сред не обеспечивается необходимая точность измерений.

Наиболее близким по технической. сущности к предлагаемому является устройство, содержащее йогруженнЫе в контролируемую среду рабочий с нагревателем и компенсационный термоэлементы, включенные в дифференциальную мостовую схему, два других, плеча которой составляют постоянные резисторы, усилитель, пороговый элемент, ключевой элемент в цепи нагревателя, управляющий вход которого соединен с выходом порогового weмента L2).

Недостатком устройства являются погрешности преобразования мостовой схемы, обусловленные нестабильностью источника питания моста, изменение коэффициента передачи мостовой схемы в широком диапазоне температур контролируемых сред, неидентичностью статических характеристик рабочего и

Устройство работает следующим образом.

3 916996 ф компенсационного териорезисторов, а При первоначальном включении усттакже временной и температурной не" ройства в работу рабочий .термоэле" стабильностью стабилизатора напряже» мент 1 яе разогрет, в:измерительной. ния. Перечисленные факторы ухудшают диагонали моста напряжение Ор, (фиг.,3) результирующую точность преобразова" и на дополнительном выходе плечевого резистора 6 напряжение Бр имеют

Цель изобретения - повышение точ- отрицательное значение. Напряжение ности преобразования уровня в вы- Ор„ через переключатель 7 поступает на вход усилителя 8 и, усиленное по

Эта цель достигается тем, что в te мощности с поиощью порогового элеменпреобразователе дополнительный выход та.9, подключает нагреватель 3 к ис- . плечевого резистора и измерительная точнику питания 0, Это устойчивое диагональ мостовой схемы подсоеди- состояние сохраняется в течение ecего нены к входу усилителя через разные времени разогрева рабочего териоревходы доп ополнительного переключателя. и зистора 1 до температуры 8, При тем0 управляющий вх хоД KQTQPOI o ПОДсоеДинен ; пера туре 9 H3npR®eHHe Ha допОЛнительном BbiXope

На фиг.1 изображена конструктивная схема рабочего и компенсационного ц термоэлементов для аналоговых устроиств онтрол ; на фиг.2 - конхеиа А osèöèîííûõ питания 0> и о нов ципиальная электрическая схема времяимпульсного преобразователя уровня жидкости; на Фиг.4 - Форма сигналов у N 8

Р Р ных точках. j П це и ративный характер на входе усил теля 8 sanpwes e иг„озв венно возрастает От 0 + 1 перь в процессе охлаждения рабочего

3 и коипенсационныи 2 терморезисторы

TspHcTHKBMM соединены с постоянными

"a3, плечевыми резисторами 4 и 5, образуя де UHg через 0 ключевой элеиен 10 „

ВЗ переключатель ходное состояние. Процесс переключетакже нОсит льна температурному перегреву рактер, так как н

8 напряжение мгновенно возрастает котором отключается нагреватель 3. от 0 до -0 . Рабочий терморезистор

Часть плечевого РезистоРа 6, котораЯ 1 начинает разогреваться и далее прообразует дополнительный выход иосто- цессы в схеме повторяются. Выходным

ФОриативным параметрОм Ilpeo6p83o ин

ИэмеРительнаЯ диагональ и Дополнитель вателя является время охлаждения Т„,, ный выход плечевого РезистоРа 6 мос которое нечувствительно к нестабильтовой схемы через переключатель 7 йости источника питания нагреватесоединены со входам усилителя 8,выход которого подсоединен к пороговому элементУ 9 Последовательно в цепь Таким образом в предлагаемой схенагревателя 3 включен ключевой эле- ме переключение при температурах 8. мен 10. управляющие входы переклю и Ф происходит в иомент равновесия чателя 7 и ключевого элемента 10 мостовой измерительной схемы. Следоваподключены к выходу порогового эле тельно, на точность преобразования мента 9. теперь не оказывает влияния нестабильность источника питания 0 мостовой схемы..Изменение коэффициента

: передачи мостовой схемы с изменением

5 91 температуры контролируемой среды также не оказывает влияния на точность преобразования, так как .9 "

Ь пропорциональна части плечевого резистора 6, а не напряжению на вы- ходе моста, как в прототипе. При этом плечевой резистор 6 может быть выполнен из высокостабильной проволоки.

Формула изобретения

Преобразователь уровня жидкости, содержащий погруженные в контролируе. мую среду рабочий с нагревателем и компенсационный термоэлементы, включенные в дифференциальную мостовую схему, два других плеча которо" составляют постоянные резисторы, последовательно соединенные усилитель и

6996 6 пороговый элемент, подключенный к управляющему входу ключевого элемента в цепи нагревателя, о т л и ", ч а ю шийся тем, что, с целью ю повышения точности преобразования уровня в . выходной сигнал, дополнительный выход плечевого резистора и измерительная диагональ мостовой схемы подсоединены к входу усилите1в ля через разные входы.дополнительного переключателя, управляющий вход которого подсоединен к выходу поро"гового элемента. и Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ и 1293461; кл. 42 е 34, опублик. 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

2о М 763689, кл.G 01 F 23/22, 1978 (прототип).

916996

-Ун1

Вмк

Составитель Т.Иноземцева

Редактор И,Тыкей Техред Т.Маточка . Корректор С.Шекмар

»»» «»

Заказ 1871/59 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 е«»«»»««»»««««««»»»»««««««««« филиал ППП патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Тепловой уровнемер // 836529

Дискретный оптический уровнемер // 821938

Тепловой уровнемер // 802799

Устройство для контроляуровня высокотемпературныхсыпучих сред // 794384

Сигнализатор уровня // 777452

Датчик уровня // 763689

Тепловой уровнемер // 742715

Индикатор уровня жидкости // 735926

Измерительная головка системы гидростатического нивелирования // 731285

Устройство для сигнализации наличия жидкости // 2107898

Устройство для непрерывного измерения уровня жидкости // 2114400

Устройство для определения уровня теплоносителя в реакторе (варианты) // 2153712

Изобретение относится к техническим средствам системы внутриреакторного контроля и может быть использовано в устройствах определения уровня теплоносителя в реакторах, преимущественно в водо-водяных и кипящих реакторах

Способ определения уровня теплоносителя в реакторе // 2161829

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении уровня теплоносителя в реакторах

Способ измерения уровня и/или границы раздела жидких сред, преимущественно водонефтяных эмульсий, в резервуарах // 2170912

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения уровня и/или местоположения границы раздела жидких сред, преимущественно водонефтянных эмульсий, в резервуаре и может быть использовано в системах автоматизации процессов добычи и переработки нефти, а также при учетных операциях

Поплавковый волоконно-оптический уровнемер для контроля истечения или натекания жидкости // 2212635

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля аварийного состояния в отсеках надводных и подводных плавсредств

Способ теплового измерения уровней раздела сред // 2213330

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных областях промышленности для определения границ раздела сред, в которых чувствительный элемент измерительного преобразователя имеет различную теплоотдачу

Термисторный сигнализатор уровня жидкости // 2217703

Изобретение относится к средствам измерения уровня жидкости в промышленных и бытовых резервуарах и может быть использовано в качестве первичного измерительного преобразователя в автоматизированных системах контроля и управления

Способ определения высоты уровня жидкости (варианты) // 2231028

Изобретение относится к области эксплуатации стационарных резервуаров с топливом, водой или другими жидкостями и может быть использовано при работах, связанных с определением высоты уровня жидкости

Способ определения положения границ раздела сред // 2250439

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения положения границ раздела в слоистых средах