Пневматический сигнализатор уровня границы раздела двух жидкостей

Союз Советских Социалистических Республик-10 с присоединением МПК б 01123/14УДК 681.128.5 (088. Комитет по делам зобретеиий и открытий при Совете Мииистров СССРриоритетпубликовано 21. т 111.1970. БюллетеньДата опубликован тисания 23 Х 1.19 Авторыизобретения. И, Кингерлинский и Б. П. Старк Научно-исследовательский и проектный институт по комплекс автоматизации нефтяной и химической промышленности аявитель ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ГРАНИЦЬ РАЗДЕЛА ДВУХ ЖИДКОСТЕЙНастоящее изобретение относится к области сигнализации уровня границы раздела двух жидкостей пневматическими средствами,Известны пневматические сигнализаторы уровня границы раздела двух жидкостей, содержащие дифференциальный барботажный датчик, выполненный в виде двух трубок различной длины, подключенных соответственно к положительной и отрицательной камерам пневматического преобразователя.Однако известные пневматические сигнализаторы не позволяют достаточно точно контролировать уровень границы раздела двух жидкостей, вследствие несовершенства конструкции датчика и применяемой вторичной пневмоаппаратуры.В предлагаемом сигнализаторе для повышения точности нижний конец короткой трубки выполнен в виде капилляра, а выход гшевматического преобразователя соединен с положительной камерой мембранного порогового элемента, отрицательная камера которой соединена с выходом задагчика давления. На чертеже представлена принципиальная схема описываемого сигнализатора, принцип действия которого основан на реагировани чувствительного органа сигнализатора на из менение величины поверхностного натяжения границы уровня раздела. Сигнализатор содержит барботажные трубки 1 и 2, формирующие дифференциальный барботажный датчик н расположенные внутри резервуара, причем нижний конец более короткой трубки выполнен в виде капилляра 8. Выходы барботажных трубок 1 и 2 соединены соответственно с положительной и отри цательной выходными камерами трехмембранного элемента 4 сравнения, выход которого соединен с положительной входной камерой трехмембранного порогового элемента 5, отрицательная входная камера которого соедп иена с выходом задатчика б давления. Дроссели 7 включены на линии барботажных трубок. Нижнее выходное отверстие капилляра расположено выше, а выходное отверстие второй барботажной трубки - ниже заданного 20 уровня раздела между двумя жидкостями.Нижней жидкостью является, например, вода, а верхней - бензин.При выдавливании пузырька воздуха нз узкого капилляра в жидкость поверхностное 25 натяжение о на границе с той же жидкостью,куда выпускается капля, пропорционально наибольшему перепаду давления .Р, необходимому для выдавливания капли.Принимая во внимание первый закон Лан ласа Для избыточного капнллярпОГО давления(оррсктор Л. Л. Евдоно Заказ 32614 Тираж 50 Г 1 одписноеЦ 11 ИИПИ 1(омитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж.35, Раушская наб., д. 4,5 ппографпя, пр. Сапунов,для капли сферической формы) и гпдростатпческое давление, находим:ЛР = о+ 6 (рг - рз) ,21)г г - радиус капилляра, слс;о - величина поверхностного натяжения, эрг/слг-,6 - глубина погружения капилляра, слс,о, и р - плотности первой и второй фаз,г/сиса,о - ускорение силы тяжести, сяг/сегс-,ХР - максимальный перепад давления.Нижний конец барботажной трубки 2 установлен выше конца трубки 1 на такую величину й 6 = 12 - 15 ил), чтобы в тот момент,когда граница раздела двух жидкостей находится ниже конца барботажной трубки 1, давление Рг на выходе барботажной трубки 1 было бы больше давления Р, на выходе барботажной трубки 2 на 10 - 12 лл вод, ст, Тогдаразность давлений Р, - Рв=10 - 12 лл вод, ст.,усиливаясь на элементе 4 сравнения, коэффициент усиления которого равен К поступитна вход порогового элемента б. Величина выбирается такой, чтобы удовлетворялось неравенствовых ( т - Ра) К (. О и г вых - 0, (2) где О - величина порога срабатывания элемента 5, задаваемая задатчиком б.Когда уровень воды в резервуаре повысится настолько, что гоанпца раздела между водой и бензином коснется торца капилляра 3,то в силу равенста (1) давление Р получитскачкообразное приращение на величину, равную примерно 25 - 30 лл вод. ст. При этомудовлетворится неравенство Р,)Р5 В рассматриваемом случае, когда нижнейжидкостью является вода, а верхней - бензин,разность Р, - Р, составляет примерно 15 ллрт. ст, Эта разность, усиливаясь на элементесравнения 4 на величину, поступит на вход10 порогового элемента 5,При движении границы раздела вода - нефтепродукт от торца трубочки 1 к торцу капилляра 3 происходит приращение давления Р,на величину 1 - 1,5 лл вод, ст., но это прира 15 щение незначительно по сравнению с приращением давления Р, вызванного соприкосновением границы раздела с торцом капилляра.В момент соприкосновения границы раздела двух жидкостей с торцом капилляра 3 про 20 исходит срабатывание сигналпзатора,Предмет изобретенияПневматический сигнализатор уровня границы раздела двух жидкостей, содержащий 25 дифференциальный барботажный датчик, выполненный в виде двух трубок различной длины, подключенных соответственно к положительной и отрицательной камерам пневматического преобразователя, отлгсчагосгсггссся. тем, что, 30 с целью повышения точности, в нем нижнийконец короткой трубки выполнен в виде капилляра, а выход пневматического преобразователя соединен с положительной камерой мембранного порогового элемента, отрицатель ная камера которого соединена с выходом задатчика давления.