Устройство измерения уровня жидкости

(51) С 01 Г 2 ДАРСТВЕННЫЙ КОМ ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ Т СССОТН РЮТИ ИСАНИЕ ТОРСНОМУ П,Бушланов натит удовогоинженеровизводства пр(54)(57) УСТРОЙ ЖИДКОСТИ, содер кую трубку, дат соединенный с п кой и замкнутой емкости с контр СТВО ИЗМЕРЕН жащее пьезом чик разности ьезометричес УРОВНЯ ичесдавлении,кой трубостью газовои п олируемои жидкостью(71) Московский ордеКрасного Знамени инссельскохозяйственногим. В.П.Горячкина(53) 681.128.4 (088 ОБРЕТЕНИ ЬСТВУ отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введены датчик абсолютного давления, соединенный с пьезометрической трубкой, два масштабирующих звена, два сумматора, задатчик, опор. ного сигнала и блок деления, причем выход датчика разности давлений подключен к входу первого масштабирующего звена, выход датчика абсолютного давления подключен к первому входу первого. сумматора и к первому входу блока деления, выход первого масштабирующего звена подключен к первому входу второго сумматора, задатчик опорного сигнала подключен квторому входу первого сумматора, выход которого подключен к входу второго масштабирующего звена, выход второго масштабирующего звена под-, ключен к второму входу блока деления, р выход которого подключен к второму входу второго сумматора.Изобретение относится к измерительной технике (конкретно - к устройствам измерения уровня жидкости) и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.Известен пьезометрический уровне- метр по способу, в котором давление в пьезометрической трубке, погруженной в жидкость, изменяют в пределах достаточных для приведения уровня жидкости в ней к .реперной точке,Ф нанесенной на трубке, а измеряемый уровень определяют по значЕнию этого давления Ц .однако известным устройством невозможно обеспечить непрерывное измерение уровня жидкости в сосудах под давлением, так как необходим регулируемый источник сжатого газа.Наиболее близким к предлагаемому является пьезометрический уровнемер, используемый в сосудах под давлением, содержащий две трубки и датчик разности давлений 2 .Однако вследствие сжатия газа в пьезометрической трубке она заполняется жидкостью, высота столба которой отражает смещение точки отбора давления в слое жидкости, при этом теряется однозначная зависимость между давлением газа в пьезометрической трубке и уровнем жидкости.Цель изобретения - повышение точности измерения уровня жидкости,Поставленная цель достигается тем, что в устройство измерения уровня жидкости, содержащее пьеэометрическую трубку, датчик разности давлений, соединенный с пьеэометрнческой трубкой и замкнутой газовой полостью емкости с контролируемой жидкостью; введены датчик абсолютного давления, соединенный с пьезометрической трубкой, два масштабирующих звена, два сумматора, задатчик опорного сигнала и блок деления, причем выход датчика разности давлений подключен к входу первого масшгабирующего звена, выход датчика абсолютного давления подключен к первому входу первого сумматора и к первому входу блока деления, выход первого масштабирующего звена подключен к первому входу второго сумматора, задатчик опорного сигнала подключен к второму входу первогогде35- удельная плотность жидкости;- ускорение свободного падения;Ь - установившаяся высота столба жидкости в трубке 1.Пренебрегая температурными изменениями газа в трубке 1 можно эаписатьЧ (2) 40 объем газа в трубке 1 соответственно при давлениях Р и Р 45 где Ч, Ч Однако л 12 Ч Ч +(3) ю где Й - диаметр трубки 1. Решая совместно уравнения (1) и50 55Рг Рг 4(Ч - Ч )37316 Ф гсумматора, выход которого подключенк входу второго масштабирующего зве"на, выход второго масштабирующегозвена подключен к второму входублока деления, выход которого подключен к второму входу второго сумматора.,На чертеже приведена блок-схемаустройства,О Устройство содержит пьезометрическую трубку 1, опущенную в бак исоединенную с датчиком 2 разностидавлений и датчиком 3 абсолютногодавления, трубку 4, масштабирующее15 звено 5, сумматор 6, задатчик 7опорного сигнала, масштабирующеезвено 8, блок 9 деления, сумматор 10.Устройство работает следующимобразом.20 При заполнении бака жидкостьюконец пьезометрической трубки 1погружается в жидкость и тогда абсолютное давление у ее открытого тор 1ца Р начинает превышать абсолютное25 давление газа Р 1, которое было вбаке до достижения жидкостью концатрубки 1. Под действием разностидавлений Р -Р жидкость поступает втрубку 1 и сжимает газ в ней до зна"чения абсолютного давления Р кото Я Фрое равног Рд Р 1 Ь3Из уравнения (2) следует1 г - Р 1Р 2 -Рг 4 ч( р ) 1137316 4штабирующего звена 5, величина коэффициента усиления которого равна1 чЙ ФНо Ч = --- ф , где- длина44 трубки 1, Тогда 10 15 ОднакоР= д(1 Н + Р2(4) В предлагаемом устройстве величи- З 0 на Ризмеряется датчиком 2 разности давл ний, величина Р - датчиком 3 абсолютного давления, а величина Р 1 измеряется и задается при помощи датчика 3 давления и задатчика 7 опорного сигнала, причем величины выходных сигналов С датчиков 2 и 3 связаны с измеряемыми величинами соотношением С " К 1.Р, где Кг - коэффициент чувствительности датчика40Вькодной сигнал.с датчика 2 раз ности давлений поступает на вход масСоставитель М.РачковРедактор А.Ревин Техред А.Бабинец Корректор Л.Пилипенко Заказ 10511/29 Тираж 703 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патенг", г.ужгород, ул.Проектная,4 где Н - уровень жидкости в баке1 фотносительно конца трубки1;Р, - абсолютное давление газаГнад зеркалом жидкости;Обозначив Р . - Р = Ро получимф где Кг - коэффициент чувствительности второго датчика раэ ности давлений. Выходной сигнал с датчика 3 абсолютного давления поступает на вход сумматора 6 и в блок 9 деления. Вто рым слагаемым сигналом сумматора 6 является сигнал с задатчика 7 опорного сигнала, который постоянен и устанавливается при настройке устройства перед заполнением бака жидкостью равным по величине и противоположным по знаку сигналу с выхода датчика 3 так, чтобы выходной сигнал сумматора 10 был равен нулю. Выходной сигнал сумматора 6 поступает на вход масштабирующего звена 8 имеющий,коэффициент усиления КВ Сигнал с выхода масштабирующего эве. на 8 поступает на вход блока 9 деле ния, где происходит деление его ве-. личины на величину выходного сигнала, датчика 3. С выхода блока 9 деления сигнал поступает в сумматор 10, где суммируется с выходным сигналом масштабирующего звена 5, и с выхода которого может поступать на вторич.ный измерительный прибор или в систему .регулирования. Функции блоков 510 можно осуществлять как средствами электроавтоматики, так и пневмоавтоматики, объединенными в вычислительный блок , дополнительный к стандартным датчикам давления.