Датчик уровнемера

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОцИАлистичеснихРЕСПУБЛИК 19) 1111 67 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ укашенок менныивиации и нститу Лени льство С 26, 1968 06655, ик. 1980 прото Ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРытии(71) Рижский Краснознаинженеров гражданской аского комсомола,жащий уп ДАТЧИК УРОВНЕМЕРА, содерругий чувствительный элемент с измерительной обмоткой, отяичающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности устройства, упругий чувствительный элемент выполнен в виде вертикально установленной герметичной капсулы, верхняя и нижняя части которой представля. ют собой сферы из упругого эластйчного материала, сообщающиеся между собой посредством канала в средней части капсулы, соосно с которым расположена измерительная обмотка, причем нижняя часть капсулы з апол непа фер ром агнит ной жидкостью, а верхняя часть - . газом, чувствительный элемент и измерительная обмотка размещены в замкнутом цилиндрическом корпусе, выполненном из диэлектрического материала и имеющем вверху и внизу отверстия.Изобретение отйосится к области приборостроения, а именно к устройствам контроля уровня жидкостей, и может быть исполь.зовано прн дистанционном измерении в ре-, зервуарах большой высоты, например в нефтехранилищах большого объема,Известен датчик уровнемера, содержащий поплавковый чувствительный элементи индуктивный преобразователь перемещения, включающий в себя расположенные коаксиально вдоль измеряемого диапазона обмотку возбуждения и измерительную обмотку, состоящую из двух смежных секций, включенных встречно, при этом, измерительная обмотка выполнена ступенчато через интервалы, равные длине перемещаемого экрана, намоточные данные обмотки в пределах каждого интервала постоянны, Поплавок с электромагнитным экраном является чувствительным элементом уровня жидкости, а измерительная обмотка представляет собой индуктивность 11.Недостаток известного устройства заключается в его контсруктивной сложности, возрастающей с увеличением диапазона измерения уровня жидкости.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является датчикуровнемера, содержащий упругий чувствительный элемент, измерительную обмотку и магнитопровод, жестко соединенный с упругим элементом и изменяющий свое положение относительно нее при изменении объема упругого чувствительного элемента 2),Недостатками известного датчика уровнемера является сложность конструкции, обусловленная выполнением упругого чувствительного элемента в виде сй 1 пьфона и наличием ряда последовательно сопряженных узлов, а именно чувствительного элемента, магнитопровода, и измерительной обмотки,что снижает надежность устройства, а также трудоемкость измерения на больших глубинах, так как для этого необходим специальный трубопровод.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, чтов датчике уровнемера, содержащем упругий чувствительный элемент с измерительной обмоткой, чувствительный элемент выполнен в виде вертикальной герметичной капсулы, верхняя и нижняя части которой представляют собой сферы из упругого эластичногоматериала, сообщающиеся между собой посредством канала в узкой части капсулы, соосно с которым расположена измерительная обмотка, причем нижняя часть капсулы заполнена ферромагнитной жидкостью, а верхняя - - газом, чувствительный элемент и измерительная обмотка размещены в замкнутом цилиндрическом корпусе, выполненном из диэлектрического материала и имеющем вверху и внизу отверстия.тичной полой капсулы 1, верхний и нижний Датчик размещается на днище резервуара, уровень жидкости в котором измеряется. При этом под действием наружного гидростатического давления происходит обжатие сфер 2 и 3 из упругого эластичного материала вертикальной герметичной полой капсулы 1, в результате чего воздух в сфере 2, являющийся сжимаемой средой, сдавливается, а ферромагнитная жидкость в сфере 3, являющаяся практически несжимаемой средой, выдавливается в канал 4. Это приводит к росту магнитной проницаемости сердцевины катушки 5 и таким образом к увеличению ее индуктивности.По мере снижения уровня жидкости со. ответственно ослабевает наружное гидро. статическое давление на стенки сфер 2 и 3, которые за счет упругих свойств увеличиваются в объеме, в связи с чем падает давление воздуха внутри сферм 2, а объем ферромагнитной жидкости в канале 4 уменьшается ввиду стекания (всасывания) ее внутрь сферы 3, что влечет к пропорциональному уменьшению индуктивности казо 3540 45 50 тушки 5 Катушка 5 подключается к соответствующему электроизмерительному прибору, например измерителю добротности, отсчетное устройство которого с учетом предварительной калибровки датчика, например в гидробарокамере, по данным удельных весов определенных жидкостей градуирует 1 О 15 20 25 На фиг. 1 представлен конструктивный вид датчика уровнемера; на фиг. 2 - сечение А - -А на фиг. 1.Датчик уровнемера содержит чувстви. тельный элемент в виде вертикальной гермеконцы которой представляют собой тонкостенные сферы 2 и 3 из упругого эластичного материала (например, в случае обычной жидкости это резина, при контактировании с производными нефти - . миканит), сообщающиеся между собой посредством узкого канала 4, и измерительную обмотку в виде тороидальной катушки 5. Нижняя часть капсулы - сфера 3 - заполнена ферромагнитной жидкостью, а верхняя ее часть - сфера 2 - воздухом. Катушка 5 имеет гидрофобное покрытие и расположена соос но с каналом 4. Все элементы датч ика размещены в замкнутом цилиндрическом корпусе 6 из диэлектрического материала, в верхней и нижней частях которого имеются соответствующие отверстия 7 для выравнивания давления жидкости внутри и снаружи корпуса 6, а его основание снабжено фланцем для крепления датчика. Сферическая форма концов капсулы 1 рациональ. на с точки зрения получения большей площади боковой поверхности при определенных габаритах, что предопределяет высокую чувствительность датчика.1113679 Состави Редактор О. Колесникова Текред И Заказ 620234 Тираж 60 ВНИИПИ Государств по делам изобре13035, Москва, Ж - 3 Филиал ППП Патент, г.. Верес9енного ктени й и5, Рву щсУжгоро Корректор И. МПодписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5д ул Проектная 4 ся непосредственно в единицах высоты уровня,Таким образом, данной разработке датчика уровнемера присуща чрезвычайная простота устройства, предопределяющая его компактность. В его конструкции от. сутствуют подвижные элементы, что повы. шает надежность работы. Кроме того, следует отметить высокую чувствительность измерения, так как малейшие перепады уровня, проявляющиеся в соответствующих измерениях гидростатического давления жидкости, фиксируются датчиком ввиду значительных различий магнитных проницаемос.тей воздуха и ферромагнитной жидкости в центральном канале катушки индуктивности, что трансформируется в пропорциональ.ное изменение ее полного сопротивления.Датчик не имеет ограничений по измеряемому диапазону контролируемого уровнй жидкости. Важным приложением датчика уровнемера на практике является контроль 10 уровней бьефов гидроэлектростанций, за.пасов воды в водохранилищах и т. д.