Датчик уровня жидкости

 

OllИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

) » 41, / ), "г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 16.03.81 {21) 3261786/18-.10 (31)М Кл з

С 01 Г 23/10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Госуяарствеииый комитет

СССР ио яелам изобретений и открытий (331УДК 681.128.3 (088. 8) Опубликовано 15.10.82.Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 15.10 82 (72) Авторы иэобретвии я

М.В. Кулаков, A.Í, Дубовец и В.Г. Лях

"- лсаюзщg

ЙАТЕНТНЭТЕХНИЧЕСКАЯ ут

8"БЛИЭТЕКА

Украинский заочный политехнический инсти (71) Заявитель (54 > ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИДКОСТИ!

15

30

Изобретение относится и приборо= строению и может быть использовано для измерения уровня жидких сред в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях проьыаленности.

Известен уровнемер,.содержащий смещенные относительно друг друга по высоте íà bh два буйка, связанные с измерителями силы, подключенные к блоку деления соединенные с вторичным прибором (1 .

Недостатком известного уровнемера является зависимость показаний от плотности при контроле жидких сред, расслаиванщихся по высоте, так. как в зоне bh вследствие расслаивания плотность значительно больше, чем в общей зоне.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик уровня жидкости, содержащий соединенный с преобразователем перемещения поплавок, выполненный в виде камеры, в днище которой укреплена упругая мембрана12).

Однако датчик не обладает достаточной точностью измерения, так как в нем происходит учет плотности только в зависимости от температуры и .его показания зависят от изменения плотности при контроле движущихся горизонтально жидких сред, . >асслаивающихся по высоте.

Цель изобретения — повышение точности измерения при работе на движущихся жидких средах, расслаивающихся по высоте.

Поставленная цель достигается тем, что внутри камеры размещена пружина, установленная между перегородкой и упругой мембраной, жесткий центр которой штоком, свободно проходящим через отверстие в перегородке, соединен с преобразователем перемещения, а.стенки камеры выполнены в виде усеченного конуса, верхнее основание которого закреплено на одном конце двуплечего рычага, связанного другим концом с дополнительным преобразователем перемещения.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит установленный в корпусе 1 поплавок 2, выполненный в виде усеченного конуса, в днище которого укреплена мембрана 3. Внутри поплавка 2 установлена пружина 4, огРаниченная перегородкой 5 и мембраной 3, жесткий центр которой штоком 6, свободно проходящим через отверстие в перегородке 5, соединен с

966500

Устройство работает следующим 96разом. 25

При изменении уровня среды в емкости 1 на мембрану 3 на глубине ее погружения действует сила давления F„ = НИ „,В„ р. g, а на поплавок

2 действует выталкивающая сила 30

FA > = Ч р-д = Н„,д 5(Н)у д. Сила давления, действующая на мембрану, преобразуется с помощью пружины 4 и штока 6 в перемещение и фиксируется преобразователем перемещения 7, а выталкивающая сила, действующая на поплавок 2, преобразуется в перемеще ние с помощью компенсационной систеьи 9 — 16 и фиксируется дополнительным преобразователем перемещения 17. 4р

Электрические сигналы с преобразова.телей перемещения 7 и 17 поступают в блок деления 18, подключенный к вторичному прибору 19, шкала котор9го проградуирована в единицах уровня Арх Нщм- S (Н) P g S (Н)

F4 Ниъм Ью Г.9 SM выталкивающая сила, действу- О ющая на поплавок 2; сила, действующая на мембрану 3 функция изменения среднего сечения поплавка 2 в зависимости от изменения уровня (т.е. по высоте поплавка); площадь мембраны 3, равная площади основания конического поплавка; где FA> ъ

s(H) преобразователем перемещения /. Верхнее основание 8 конического поплав ка 3 соединено с одним концом двупле чего рычага 9, установленного на оси 10. Другой конец рычага 9 через . ,цифференциально-трансформаторный ": датчик 11 с плунжером 12, усилитель .,13, реверсивный двигатель 14, пре,образователь 15 вращательного дви;жения в поступательное, а также пру жину 16, связан с дополнительным 10 преобразователем перемещения 17. .Элементы 9 - 16 образуют компенсационную систему, фиксирующую выталкивающую силу поплавка по величине сжатия (или раотяжения) пружины 16 15 (в зависимости от ее установки сверху или снизу рычага 9). Преобразователи перемещения 7 и 17 соединены с блоком деления 18, выход которого подключен к вторичному прибору 19, 2О шкала которога проградуирована в единицах уровня. — средняя плотность исследуе- мой среды в зоне измерения, что возможно только при наличии общей оси симметрии для конического поплавка мембраны, являющейся его основанием;

Н - глубина погружения поплавка и м и мембраны в исследуемую . среду; д - ускорение силы тяжести.

Таким образом, повышается точность работы датчика при контроле движущихся жидких сред, расслаивающихся по высоте, так как обеспечивается возможность создания двух независимых измерительных систем, определяющих силу давления на мембрану и выталкивающую силу на поплавок в нап-! равлении общей силы симметрии. При этом, как следует иэ приведенного выражения, на вторичный прибор поступает не зависящий от изменения плотности (в том числе вследствие расслаивания ) сигнал, соответствующий уров-. ню исследуемой среды, а каждому уровню любой исследуемой среды, в данном случае, соответствует свое соотношение вйходных величин.

ФоРмУла изобретения

Датчик уровня жидкости, содержащий соединенный с преобразователем перемещения поплавок, выполненный в виде камеры, в днище которой укреплена упругая мембрана, о т л и ч а ю щи и с я .тем, что, с целью повышения точности измерения при работе на движущихся жидких средах, расслаи вающихся по высоте, внутри камеры," размещена пружина, установленная между перегородкой и упругой мембраной, жесткий центр которой штоком, свободно проходящим через отверстие в перегородке, соединен с преобразователем перемещения, а стенки камеры выполнены в виде усеченного конуса, верхнее основание которого закреплено иа одном конце двуплече го рычага, связанного другим концом с дополнительным преобразователем перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 669199, кл. G 01 F 23/08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 411306, кл. G 01 F 23/06, 1971 (прототип).

9G6500

Составитель Л. Массалъская

Редактор T. Иитрович Техред И.Гергель

Корректор А. Ференц е е

Подписное

Закаэ 7829/57 Тираж 673

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква,(;3-35, Рауюская наб., д.4/5

«ОЮ @в

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