Уровнемер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 0137214 0 01 1" 23/20 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ во СССР 1926а автома 2 кн,2,ив то зм ОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить диапазон измерения уровня в естественных условиях. К герметичному корпусу 2, в котором размещен весоиэмерительный блок 1, прикреплена эа щитная труба 8 с отверстиями 11. Рас положение отверстий 11 на одной высоте в пределах длины цилиндра 7 определяется диапазоном измерений и возможной высотой экстремальных уровней(паводков, наводнений). Верхняя частьтрубы 8 соединена воэдуховодом 9 скамерой 10, герметично установленнойнад компенсационным упругим элементом-сильфоном 4, связанным посредством штока 5 с разделительным сильфоном 3. При повышении уровня жидкостиН возникающее в трубе 8 и воздействующее на сильфоны 3,4 противодавление компенсирует появляющийся разбаланс сил благодаря равенству эффект ных ппощадей сильфонов 3,4. Поэ й же причине исключается влияниеи енений температуры окружающей среды и атмосферного давления на показания весоизмерительного блока 1, 1 ил. СИзобретение относится к областиизмерения уровня жидкостей и, в частности, измерения уровня воды в естественных условиях - на реках оэе 5рах, водохранилищах, в прибрежных районах моря.Целью изобретения является расширение диапазона измерения уровня жидкости эа пределы длины цилиндра.На чертеже изображен предлагаемыйуровнемер, общий внд,Уровнемер содержит весоизмерительный блок 1, размещенный в герметичном корпусе 2, разделительный 3 икомпенсационный 4 сильфоны, днищакоторых жестко соединены между собойштоком 5, к которому внутри корпуса2 присоединен вход весоиэмерительного блока 1, К днищу разделительного 20сильфона 3 на подвесе 6 прикрепленцилиндр 7, размещенный в защитнойтрубе 8, которая герметично присоедииена к корпусу 2, Воздухопровод 9герметично соединяет верхнюю часть 25внутренней полости защитной трубы 8(выше цилиндра 7) с камерой 10, герметично установленной над сильфоном4. На защитной трубе 8 имеется одноили несколько отверстий 11, располо- ЭОженных на одной высоте, находящейсяв пределах длины цилиндра 7.Уровнемер работает следующим образом.КогДа уровень жиДкости нахоДитсяниже нижнего конца цилиндра 7, весоизмерительный блок 1 выдает значение,соответствующее весу цилиндра 7 ввоздухе 1", . При повышении уровня жидкости до значения Н, где Н- текущее значение уровня жидкости, равноерасстоянию от нижнего конца цилиндра 7 до поверхности водоема, и погружении цилиндра в жидкость на глубинусогласно закону Архимеда вес цилиндра уменьшается на величинуР 88 йЫ, где Р - плотность жидкости;Бц - площадь сечения цилиндра; ц -ускорение силы тяжести в пункте установки уровнемера. 50В этом случае показание весоизмерительного блока равноо 1 8 цПри изменении уровня жидкости отН= О до Нгде Н , - высотаразмещения отверстий 11 на трубе 8,измеренная От нижнего конца цилинд 15 а 7, по закону сообщающихся сосудовсоблюдается равенство 1= Н.+ (Н Нотв)хх хм где Р - значение атмосферногодавления в момент достижения уровня НотметкиОтВ фБ - площадь кольца между внутренними стенками трубы 8 и внешней поверхностьюцилиндра 7,Показания весоиэмерительного блока для этого случая определяются фор- мулой Р, = (Г, - Р 8 Я ) 11 у ячо еЯ1 +(Н -Н )РКР х ОтьОтм Задавая значения Ч, и (или) Б, можно получить определенную величину уменьшения масштаба измерения ()/(Н- Н ,) и тем самым увеличить диапазон измерения уровня жидкости. При этом противодавление Р возникающее во внутренней части защитной трубы 8 и воздействующее на разделительный сильфон 3, не вносит дополнительной погрешности в показания весоизмерительного блока 2, поскольку противодавление Р, проходя Для этих случаев= 1, - раз,Н,Когда уровень жидкости Н достигнет высоты Н ,(Н= Н ) расположения отверстий 11, в уровнемере отсе- кается объем воздуха Ч равный сумме объемов воздуха в верхней части защитной трубы 8, в воэдухопроводе 9 и в камере 10 над компенсационным сильфоном 4.При дальнейшем повышении уровня жидкости Нуровень жидкости в защитной трубе Ьне совпадает с уровнем Н эа счет воздействия на уровень жидкости в защитной трубе противодавления. Для этого случая фактическую величину уровня , определяемую по закону Ъойля-Мариотта, можно вычислить иэ соотношения137219 О Составитель М, РачковТехред М.Дидык Корректор М,Максимишинец Редактор И.Николайчук Тираж 717 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5 Заказ 473/34 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 через воздухопровод 9 в камеру 1 О, воздействует на компенсационный сильфон 4 и компенсирует возникающий разбаланс сил ввиду равенства эффектив 5 ных площадей сильфонов 3 и 4. По этой же причине предлагаемый уровнемер не реагирует на изменение давления внутри корпуса 2, вызванное изменением температуры окружающей среды, и на изменение внешнего атмосферного давления.Ввод воздухопровода 9 в защитную трубу 8 должен располагаться выше верхнего конца цилиндра 7, что обес печивает полное использование всей длины цилиндра при измерении колебаний уровня жидкостиОтверстия 1 на защитной трубе 8 должны располагаться в пределах дли ны цилиндра 7. Конкретная высота их размещения определяется диапазоном изменений уровня жидкости и возможной высотой экстремальных уровней, например паводков или наводнений. 25 При этом возможна такая высота расположений отверстий, при которой диапазон изменения уровня жидкости измеряется на длине цилиндра от нижнего конца цилиндра 7 до Ь а 30 экстремально высокие значения Н уровня - на длине от й , до 1,.Допустимо расположение ряда отверстий на различных высотах по защитной трубе 8. В этом случае, в зависимости от конкретныхфусловий измерения, отверстия 1 открыты только на одной определенной высоте (остальные отверстия заглушены, что такжеобеспечивает изменение диапазона имасштаба измерения уровня жидкости вусловиях эксплуатации,В целях упрощения конструкцииуровнемера воздухопровод 9 можетбыть совмещен со штоком 5, Например,шток может быть выполнен в виде полой трубы, сообщающей внутреннюю полость защитной трубы 8 над цилиндром 7 с внутренней полостью камеры О,формула изобретения Уровнемер, содержащий весоиз мери- тельный блок в корпусе, на котором смонтирована защитная труба с цилиндром, соединенным штоком через разделительный упругий элемент с весоиэмерительным блоком, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения уровня в естественных условиях, в него введен компенсационный упругий элемент в герметичной камере, расположенный на одной вертикали с разделительным упругим элементом и имеющий с ним одинаковую эффективную площадь, при этом упругие элементы жестко соединены между собой, а герметичная камера сообщается с верхним объемом защитной трубы, на которой имеется не менее одного отверстия на высоте в пределах длины цилиндра.