Термоэлектрический уровнемер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУВЛИК ЯО 1157919 А(51) 4 6 Р 23/22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делдм изоБретений и открытий(56) Патент ФРГ В 1959041, кл. 42 е, 34, опублик. 1971.Авторское свидетельство СССР В 492750, кл. С 01 Р 23/22, 1974. (54)(57) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР, содержащий ряд размещенных на разной высоте и имеющих один общйй вывод измерительных термоэлектрических преобразователей, вторые выводы которых связаны со вторичным прибо.ром, компенсационный термоэлектрический преобразаватель, включенный встречно по отношению к измерительным, и нагреватель, о т л и ч а ю - .щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений и уменьшения габаритов, в него введены источник переменного тока и фипьтры нижних частот, компесанционный термоэлектрический преобразователь расположен ниже уровня жидкости и второй его вывод подключен к источнику переменного тока непосредственно, вторые же выводы всех измерительных термоэлектрических преобразователей с вторичным прибором связаны через фильтры нижних частот, а второй вывод одного из них;е дополнительно подключен к источнику переменного тока через разделительный конденсатор.Изобретение относится к приборостроению и может найти применение для измерения уровня раздела жидких и газообразных сред в широком диапазоне температур и давлений контролируемой 5 среды, в том числе в ядерных энергетических установках с кипящим теплоносителем.Известен уровнемер, содержащий продольный электронагреватель в виде трубы, проходящей черьз уровень жидкости, вдоль его поверхности размеще ны термоэлементы, рабочие спаи которых приварены к отверстиям в трубе.Недостатками его являются большая инерционность и невысокая точность измерений ввиду изменения характеристик термоэлементов при воздействии различных факторов, например реакторного излучения, 20Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уровнемер жидкости, содержащий две идентичных линейки, размещенные на разных уровнях термопар, одна из которых 2 снабжена нагревателем, при этом соответствующие термопары двух линеек включены встречно и подключены к вторичному прибору.Недостатками этого уровнемера яв ляются сложность конструкции чувствительного элемента, его громоздкость и недостаточная точность измерений из-за высокой инерционности,Целью изобретения является повыше-, ние точности измерений и уменьшение габаритов чувствительного элемента. Указанная цель достигается тем, что в термоэлектрический,уровнемер, содержащий ряд размещенных на разнойвысоте и имеющих один общий вывод измерительных термоэлектрических преобразователей, вторые выводы которых связаны со вторичным прибором, компенсационный термоэлектрический пре 45 образователь, включенный встречно по отношению к измерительным, и нагреватель, введены источник переменного тока и фильтры нижних частот, причем компенсационный термоэлектрический 5 О преобразователь расположен ниже уровня жидкости и второй его вывод подключен к источнику переменного тока непосредственно, вторые же выводы всех измерительных термоэлектрических преобразователей с вторичным прибором связаны через фильтры нижних частот, а второй вывод одного из них дополнительно подключен к источнику переменного тока через разделительный конденсатор.На фиг,1 схематически изображенчувствительный элемент, разрез, иблок-схема вторичного прибора; нафиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Термоэлектрический уровнемер состоит из первичного преобразователя 1и вторичного прибора 2, Первичныйпреобразователь представляет собой чувствительный элемент 3, выполненный из герметичного термоэлектрического кабеля, например типа КТМС (ХА)или КТМСп (ХА), помещенного в экран4 из нержавеющей стали, имеющий отверстия в верхней и в нижней частях. Чувствительный элемент 3 является цельнотянутой конструкцией с цилиндрической оболочкой 5 из нержавеющей стали, внутри которой размещенытермоэлектрические преобразователи ,(ТЭП) 6. Нижний ТЭП 7, размещенныйна уровне постоянного погружения,является компенсационным и включенвстречно по отношению к остальным измерительным ТЭП. В качестве изолятора 8 в кабеле применена окись маг"ния, которая в процессе изготовлениякабеля при протяжке уплотняется, обеспечивая тем самым жесткость конструкции и хорошую теплопроводность. Дляувеличения механической прочности фчувствительный элемент 3 центрируетсяв экране 4 при помощи центрирующихвтулок 9. Вторичный прибор 2 включаетв себя усилители постоянного тока 10,пороговые устройства 11, сигнальноетабло 12. Все ТЭП подключены к соответствующим входам вторичного прибора2 через фильтры нижних частот 13,Термоэлектроды 14 помимо основной функции используются и как нагреватель, они подключены к источнику переменного тока 15 через разделительный конденсатор 1 б. Такая конструкция позволяет увеличить число измерительных ТЭП в чувствительном элементе.Уровнемер работает следующим образом. Под действием нагревателя 14 происходит нагрев чувствительного элемента 3, причем непогруженная его часть имеет температуру существенно выше, чем погруженная, что связано с различными условиями теплопередачи в газе и жидкости. Разность термоэдс компенсационного ТЭП 7 и любого измерительного ТЭП в непогруженной часВНИИПИ Госуда о комитета по делам и и открытий113035, Москва ушская наб д. 4/5 ти чувствительного элемента усиливается в соответствующем усилителе постоянного тока 10, после чего поступает на пороговое устройство 11, которое .управляет работой сигнального 5 табло 17,Разность термоэдс компенсационного ТЭП и любого измерительного ТЭП в погруженной части чувствительного эле мента. близка к нулю и не вызывает срабатывания порогового устройства 11. Изменение температуры измеряемой среды не вызывает изменения разности термоэдс, так как измерительный и компенсационный ТЭП включены встречно. Бурное кипение жидкости не вызывает ложных срабатываний устройства изводственно-полиграфическое пр благодаря наличию экрана 4, Конденсатор 16 предотвращает шунтирование ТЭП через источник переменного тока 15, а фильтры нижних частот 13 препятствуют попаданию переменного напряжения нагрева на вход вторичного прибора 2.Устройство обладает более высокой надежностью, точностью измерения и технологичностью изготовления нри су щественном снижении габаритов конструкции, позволяет измерять уровень бурнокипящих сред в условиях ядерного реактора. Конструкция устройства обеспенивает повышенный ресурс работы, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики установок в которых оно может быть использовано. город, ул. Проектная, 4