Устройство для определения количества жидкости в резервуаре

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1770764 6 01 Е 23/22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКОУУ М.А. Мусалев о СССРНГ РЕДЕЛЕНИЯЕЗЕРВУАРЕ ие относится жет быть приародного хо- количества ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПКОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТИ В(57) Использование: изобретенк измерительной технике и моменено в различных отрасляхзяйства для измерения Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности в нефтяной промышленности для измерения количества содержащихся в емкостях агрессивных и неагрессивных жидкостей.Известно устройство для определения количества жидкости в емкости по высоте ее столба, содержащее излучатель, приемник и электронную схему обработки сигнала, Измерение уровня осуществляют по времени прохождения ультразвуковыми колебаниями расстояния пт излучателя до границы раздела двух сред и обратно до и риемников излучения,Недостатками данного устройства являются возможность измерения количества жидкости только в обьемных единицах, его сложность и дороговизна.Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения количества жидкости в емкости, выбранное в качестве прототипа. содержащихся в различных емкостях агрессивных и неагрессивных жидкостей, Сущность изобретения; устройство содержит полый резиновый шарик на оптоволоконном световоде, соединенном одним концом с источником, другим - с приемником света, связанным с индикатором через усилитель и преобразователь, Оптоволоконныл световод, проходя через полость в корпусе перед приемником света, изогнут в форм:., петли и через ее центр проходит предохранительная ось, закрепленная обеими концами в корпусе устройства. 1 ил,Устройство для определения кэличества жидкости в емкости состоит иэ резинового молотка, пьезодатчика, электэически связанного с индикатором через усилитель и преобразователь.Измерение уровня жидкости о:уществляют путем регистрации пьеэодатчдка частоты вертикальных колебаний, вьэванных ударом резинового молотка по емкости с последующей их обработкой и сравнением с эталонным сигналом, Недостатками данного устройства являются возможность измерения количества жидкости только в обьемных единицах. низкая точность измерений, сложность измерительной с семы обработки.Цель изобретения - повышение точности измерений количества жидкости в емкости, Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено корпусом, во внутренней открытой полости которого ртзмещен ударный механизм и приемный датчик, выполненные в виде полого упругогс шарика. закрепленного на конце оптоволоконногосветовода, связанном с источником излучения, при этом другой конец оптовлоконногосветовода, соединенный с приемником излучения, изогнут в форме петли, охватывающей диск, жестко связанный с корпусом.На чертеже изображена принципиальная схема устройства,Устройство содержит корпус 1 с внутренней открытой полостью, внутри которойразмещен ударный механизм в виде пологоупругого шарика 2, Шарик 2 закреплен наприемном датчике 3, выполненном в видеоптоволоконного световода, концы которого прикреплены к противоположным стенкам.корпуса 1 и соединены соответственнос источником 4 (например, светодиодом) иприемником 5 (например, фотодиодом) светового излучения.Приемник света 5 электрически связанс индикатором (не показан) через усилитель6 и преобразователь 7, а конец оптоволоконного световода изогнут в форме петли,через центр которой проходит диск 8, закрепленный своими концами в корпусе 1.Устройство работает следующим образом,Устройство устанавливают на емкость,Оттягивают упругий шарик 2 до максимального верхнего положения, ограниченногодиском 8, имеющий радиус, равный критическому радиусу, при котором интенсивность светового потока на выходе изоптоволоконного световода 3 равна нулю,Затем шарик 2 опускают и он, нанеся центральный прямой удар по емкости, отскакивает от ее поверхности со скоростьюЧг= чг1+ М 1М 1+ М 2(ч 1 - Чг) (1)где Ч 2 - скорость шарика после удара,ч 2 - скорость шарика в момент удара;М 1 - масса емкости, по которой наносится удар,М 2 - масса шарика;К - коэффициент восстановления;ч 1 - скорость емкости в момент удара.Скорость чг выбирается с учетом того,что шарик движется в воздухе под действием собственной силы тяжести, т.е. чг, (2) где Ь - высота падения.Коэффициент восстановления К зависит только от физических свойств материалов соударяемых тел,Высота отскакивания шарика прямопорциональная скорости после удара Чг,фиксируется при изменении интенсивности света на выходе из оптоволоконного свето- вода 3.При увеличении высоты отскакивания 5 шарика 2 уменьшается радиус петли световода, который стремится к критическому радиусу изгиба оптоволоконного световода.Йк = Цпг + 1)/(пг 1 )о (3)где Уо - радиус световода по оболочке, при 10 этом интенсивность света на выходе изсветовода 3 уменьшается, что фиксируется приемником света 5.В приемнике света 5 происходит преобразование светового сигнала в электриче ский, который в свою очередь усиливаетсяусилителем 6. Усиленный сигнал преобразователем 7 преобразуется в показания индикатора, на котором происходит сравнение сигнала с эталонным, полученным тем же 20 способом на пустой емкости.Преобразуя формулу (1) получим, чтомасса емкости с жидкостью будет определяться по формуле(4)Масса шарика М 2 и скорость во времяудара чг постоянны, а значения коэффициента восстанавливаемости К определяется путем получении эталонного сигнала на пустом баке, Масса упругого шарика годбирается в зависимости от вида емкости, на которой производятся измерения.Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет определять количество жидкости в емкости в массовых единицах, повысить точность измерения за счет применения оптоволоконного датчика и уменьшения методической погрешности устройства.40 Формула изобретенияУстройство для определения количества жидкости в резервуаре, содержащее ударный механизм и приемный датчик, электрически связанный через усилитель с 45 индикатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что,с целью повышения точности. оно снабжено корпусом, во внутренней открытой полости которого размещены ударный механизм и приемный датчик, выполненные в виде по лого упругого шарика, закрепленного наконце оптоволоконного световода, связанного с источником светового излучения, при этом другой конец оптоволоконного свето- вода, соединенный с приемником излучения, изогнут в форме петли, охватывающей диск, жестко связанный с корпусом,1770764 Составитель В.КабановРедактор Т.Орлова Техред М,Моргентал Корректор А.Воров тельский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Производстве каз 3733 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5