Сигнализатор уровня агрессивной жидкости

, (54) (57) СИВНОИ Ж со шкало торой ра заданном ОР УРОВНЯ АГРЕ СИ ГНАЛИ ИДКОСТИ, й и труб сположен содержащии кориу, нижний срезв резервуаре насоединенную с ус к уровне,ий ающни с обеспечения дторо тем, ч ретног ель к м гермет ся подполевых тва за нен в ви ле резер нижне убк ибким чвю иУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМ(56) Патент США2851883, кл. 73316, опублик. 1958. контроля уровня жидкостиных резервуарах, находящиавлением и опорожняемых в условиях, индикатор в де герметичного сосуда, ого на упругой подвеске ра и соединенного в сво асти с верхним срезом т трезком.О Изобретение относится к техникеизмерения уровня жидкости и может быть использовано для измерения уровня агрессивных жидкостей в герметичном резервуаре. 5Цель изобретения - обеспечение дискретного контроля уровня жидкости в герметичных резервуарах, находящихся под давлением и опорожняемых в полевых условиях.На чертеже .представлен сигнализатор уровня агрессивной жидкости.Устройство состоит из корпуса 1, жестких трубок 2, гибких отрезков 3, герметичных сосудов 4 индикаторов); упругих подвесок 5 (на чертеже показано трн индикатора для контроля наличия жидкости на трех, уровнях 1, ,и,.Корпус 1 снабжен шкалой 6, нанесенной на корпус рядом с прорезями, сигнализаторами 7, зажимным устройством 8 с рукояткой 9 и опорой 1 О.Упругие подвески 5 расположены на опоре 1 О и выполнены в виде пружины 11, направляющих 12 и ограничителей 13 в виде колпачков. Концевики гибких отрезков 3 выполнены в виде колена с углом, равным 93оГерметический сосуд 4 снабжен указателем 15 в виде риски.В резервуаре 14 имеется крышка 16,на которой установлен корпус 1 и смонтированы патрубки 17 и 18 для подачисброса) сжатого газа и приема (выдачи жидкости с запорными вентилями 19 и 20 соот ветственно.Гибкий отрезок 3 размещается с уколоном 3 в сторону резервуара 14.Для исключения влияния разности температур герметичного сосуда 4 и 40 резервуара 14 корпус 1 устанавливается на резервуаре 14 без тепловой изоляции.Устройство работает следующим образом. 45Рассмотрим работу устройства в случае заливки резервуара до уровня Г и работы правого герметичного сосуда индикатора) . При заливке резервуара жидкостью через вентиль 20 уровень последней, поднимаясь вверх, достигает нижней части жестких трубок 2 и запирает гаэ, находящийсявнутри коммуникации, состоящей из жесткой трубки 2, гибкого отрезка 3 55 и индикатора 4, После. заливки резервуара и подачи газа через вентиль. 19 создается в резервуаре 14 избыточное давление. Жидкость подэтим давлением (правый индикатор)поднимается с уровня 1 по жесткойтрубке 2 и гибкому отрезку 3 в индикатор 7, сжимая объем газа, которыйзаполнял эти коммуникации.Правый индикатор под действием смассы поступившей в него рабочей жидкости сжимает пружину упругой подвески 5, компенсирующую веспустогоиндикатора 4, гибкого отрезка 3 ичастично силу 8, зависящую от величины рабочего давления и диаметравходного отверстия колена гибкогоотрезка 3, перемещается вниз на величину у, которая лимитируется ограничителем 13, выполненным в виде колпачков, взаимодействующих с опорой 10.При дистанционном контроле уровня ограничитель 13, перемещаясь вниз,освобождает кнопку сигналиэатора 7,который замыкает или размыкает цепь.Сигнализатор должен устанавливатьсяс учетом возможного холостого ходаиндикатора.Указатель 15 правого индикатора 4перемещается на. величину у в щелипоказателя 6 уровня, фиксируя нали-чие жидкости на данном уровне, Перемещение указателя 15 вверх на величину .у фиксирует отсутствие жидкости на данном уровне. Это произойдетв случае опорожнения резервуара и понижения уровня Г жидкости в резервуаре ниже отметки , так как произойдет слив жидкости из правогоиндикатора 4 в резервуар 14 самотеком.Поворотом рукоятки 9 поднимаетсязажимное устройство 8, которое фиксирует индикаторы 4 перед транспортировкой резервуара 4. Органичитель 13, взаимодействуя с опорой 10,защищает тарированную пружину 11 отперегрузок.1Увеличением объема при увеличенииплощади горизонтального сечения индикатора 4 можно замерять уровеньжидкости при избыточном давлении врезервуаре 14, равном практически высоте столба жидкости от измеряемогоуровня до индикатора 4,Размещение гибкого отрезка 3 с .уклоном в сторону резервуара 14 ивыполнение внутренних диаметров трубок 2 и 3 в диапазоне 8-12 мм обеспечивает слив рабочей жидкости изиндикатора 4 при освобождении жидР Ч: Р. Ч(1) первоначальный объем комму никации (трубки 2 и 3, индикатор 4),атмосферное давление; объем газовой среды в индикаторе после его сжатия; давление в газовой среде ин 30 дикатора после ее сжатия; где 1 о Р=Р -Н, (2) где Р - рабочее давление газа в резервуаре, 35Н - расстояние от измеряемогоуровня до индикатора,- удельный вес рабочей жидкости.Вес рабоЧей жидкости, поступившей 40 в объем о, определяется по формулекостью нижнего торца жесткой трубки 2 в резервуаре 14, Увеличение этихдиаметров повлечет за собой увеличение объема индикатора 4, увеличениесилы Й, а их уменьшение приведет кплохой сливаемости иэ индикатора 4из-за явления капиллярности и невозможности прохождения воздуха в индикатор.Увеличение диаметров трубок 2 и 3 1 Оили постепенное снижение давления врезервуаре повышает быстродействиеустройства при сливе (в динамике)которое зависит от скорости опорожнения от жидкости коммуникации,состоящей из трубок 2 и 3 и индикатора 4.Чувствительность устройства зависит от общей величины массы жидкости,поступающей в индикатор.20Дла расчетов применяется известное соотношение0 дтРЧР 7 У="- .0 ц где / - объем коммуникаций до индикатора,дг диаметр трубки и гибкогоотрезка,1 - длина трубки и гибкого отрезка.Из этого уравнения следует условие поступления жидкости в индикатор0 дто- --- " 3 (7)4Сила, действующая на индикатор вертикально вверх, в связи с неравенством площадей воздействия давления Р, иэ-за нижнего подвода гибкого отрезка, определяется по фор- муле л 2- Р, 51 п 0ю.(8) где М - угол к горизонтали, создаваемый коленом гибкого отрезка.Перемещение индикатора вниз гарантируется условием+ и+ бт,11 + Йф (Г) вес пустого индикатора, вес гибкого отрезка с жидкостью 1усилие компенсационной пружины. где 0 ин Условие гидравлического равновесия на уровне нижнего среза любой трубки Отсюда видно, что, при,постоянных величинах Р, Н и ), Р должн было уменьшиться на величину ии стать Р за счет слива доли жидкос- . ти иэ индикатора. Расчет по формуле (1) паказывает, что доля сливающей жидкости незначительна. Р + Н= Р + Ьф( 1 О) где и - расстояние от уровня жидкости в резервуаре до нижнего среза трубки.При достижении уровня нижнего среза трубки )1 = О и формула принимает вид