Уровнемер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01597 7 А 51)5 0 Р 2 И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТ н,онтрол дназна ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ивано-Франковский институт нефтии газа(57) Изобретение относится к к ьно-измерительной технике и пре 2чено для определения параметров жидких сред в технологических емкостях. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет дополнительного определения плотности, объема.и массы жидкости наряду с измерением уровня. Обработка сигнала об уровне со счетчика 9 и сигнала, пропорционального уровню н плотности, с преобразователя 10 на блоке 12 деления позволяет определить плотность контролируемой жидкости, Объем жидкости определяется на блоке 13 умножения с помощью задатчика 11, а масса - на блоке 14 умножения путем перемножения сигналов, характеризующих плоть и объем. 1 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именнок устройствам для измерения параметров жидких сред в технологическихемкостях, может быть использовано дляконтроля уровня, плотности, объемаи массы жидких сред в емкостях нефтеперерабатывающих, химических и пищевых производств и является усовершенствованием изобретения по авт, св.У 1167438.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей уровнемера за счет измерения плотности, массы 15и объема жидкости.На чертеже показана схема уровнемера.В емкость 1 с жидкостью на полнуюглубину опущена неподвижная 2 и подвижная 3 пьезометрические трубки,подключенные через постоянные дроссели к источнику питания сжатым воздухом. Схема уровнемера включает усилитель 4, блок 5 сравнения, генераторы 256 и 7 пневматических импульсов, пневматический шаговый двигатель 8, реверсивный двоичный счетчик 9 пневмоимпульсов, аналого-цифровой преобра. -зователь 10, задатчик 11, блок 12 деления, первый 13 и второй 14 блоки уумножения.Вход аналого-цифрового преобразователя 10 подключен к выходу неподвижной пьеэометрической трубки 2основного устройства, а выход - кделимому входу блока 12 делений, де-.лящий вход которого подключен квыходу двоичного счетчика 9 пневмоимпульсов. Выход двоичного счетчика 9подключен также к первому входу перво 40го блока 13 умножения, к второмувходу которого подключен выход задатчика 11. Выход первого блока 13 умножения соединен с первым входом второго45блока 14 умножения, второй вход которого соединен с выходом блока 12. деления. Выходным информативным каналом устройства являются выходы двоичного счетчика 9, блока 12 деленияи блоков 13 и 14 умножения,50Уровнемер работает следующим образом.ф . В исходном состоянииг при отсутствии контролируемой жидкости в емкости 1, давления на выходах пьезометрических трубок 2 и 3, а соответственно, и на выходах блока 5 сравненияравны нулю, причем обе трубки расположены на нижней .отметке емкости. На выходах блока сравнения установлены нулевые сигналы, ни один из генераторов 6 или 7 не работает, импульсы на выходы шагового двигателя 8 и счетчика 9 не поступают, Выходной вал двигателя зафиксирован в начальном положении, а в счетчике находится нуль импульсов, соответствующих нулевому значению уровня жидкости,При заполнении емкости 1 жидкостью, например, до уровня Н, на входах блока 5 сравнения появляются давления Р 1 и Рг, которые соответственно равныР = р д Н; (1)Рг КР и (2) где Н - уровень жидкости в емкости;у - плотность контролируемой жидкости;я - ускорение земного притяжения;К - коэффициент усиления усилителя 4.Однако при этом начальные давления Р ( Р и система выйдет из состояния равновесия. На выходе блока 5 сравнения, соединенном с генератором 7, появляется сигнал рассогласования.ф 1" что приводит к запуску генератора. Импульсы с выхода генератора. 7 начинают поступать на прямые входы шагового двигателя 8 и счетчика 9. При этом шаговый двигатель 8 после каждого поступившего импульса перемещает подвижнуютрубку 3 вверх на один шаг Н что приводит к уменьшению давления на выходе трубки на величину"Р = уВн (3) а на втором входе блока 5 сравнения - на величинуР, =АР=К Р Р Н-К у я он=к р (Н -- д н), (4)Система приходит в состояние равновесия при условииР = Р, (5) а для этого на пневматический шаговый двигатель с генератора 7 должно. поступить И, импульсов. Тогдак р д(н-и ан)= у 8 н, (6) ОтсюдаК Н=Х=Н -=С НН1597577 1 Иэ С, Н С Я=СС Н 8 несущий информацию об объеме жидкостиЧ в контролируемой технологическойемкости,В свою очередь, на входах блока 14умножения присутствуют в цифровом виде сигнал И=С у и сигнал И=С Ч.ПоэтомуПоэтому на его выходе в результатеполучают цифровой сигналЫ, = Нэ Ы =С р С Ч=С ь (11).о массе жидкости ш в технологическойемкости,Формула изобретения Составитель М.Рачков Редактор А.Козориз Техред М,Ходанич Корректор С,ЧерниЗаказ 3041 Тираж 540 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета .по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5шаговый двигатель и зафиксированных счетчиком, пропорционально измеряемому уровню Н и представлено на выходе счетчика 9 в цифровой форме,В случае последующего изменения контролируемого уровня в сторону увеличения или уменьшения происходит новое рассогласование сигналов на вхо входах блока 5 сравнения, в результа те чего на одном из его выходов появляется сигнал, запускающий соответствующий генератор (при Р ) Р запускается генератор 6, а при Р ( Р - генератор 7) до момента приведения системы к новому состоянию равнове. - сия, При этом каждому значению уровня жидкости Н в емкости поставлено в соответствие с выражением (7) пропорциональное количество импульсов в счет чике.Так как на вход аналого-цифрового преобразователя 10 поступает давление с выхода неподвижной пьезометрической трубки 2, равное Р,= у я Н, то на его 25 выходе формируется цифровой сигналИ,=С еН, (в) где С - коэффициент преобразователя .Данный сигнал, поступая на делимый вход блока 12 деления, делится в пос леднем на сигнал И=С, Н с выхода счетчика 9, в результате чего на выходе блока 12 формируется сигнал Са Н С я(9)35где С - коэффициент пропорциональности,Следовательно, на выхбде блока 12деления получают в цифровом виде сигнал И о плотности у жидкости в контролируемой емкости,Так как на входы первого блока 13лумножения поступают в цис 1 ровом видесигналы Н=С, Н и Я=С Я, где Мсигнал с задатчика 11, несущий информацию с площади Б днища технологической емкости, то на его выходе формируется в цифровом виде сигнал Таким образом, кроме значения уров уровня в. технологической емкости одновременно контролируются такие пара-, метры жидкости как плотность, объем и масса. Уровнемер по авт,св, 11 1167438, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения плотности, массы и объема жидкости, в него введены два блока умножения, блок деления, аналого-циФровой пре- . образователь и эадатчик, причем вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу неподвижной пьезометрической трубки, а выход - к первому входу блока деления, второй вход которого соединен с выходом счетчика пневмоимпульсов, связанного с первым входом первого блока умножения, к второму входу которого подключен эадатчик, выход первого блока умножения подключен к первому входу свторого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока деления, при этом дополнительными выходными каналами устройства являются выходы блоков умножения и деления.