Способ измерения уровня жидкости

(71) Научно-исследовательский инженернотехнологический институт Брестоблсельстроя(56) Авторское свидетельство СССРМ 1283538, кл, 6 01 Г 23/44, 1985.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВН ДКОСТИ(57) Использование: изобретение относитсяк контрольно-измерительной технике и позволяет уменьшить погрешности измеренияуровня жидкости (УЖ) при изменении ееудельного веса. Сущность изобретения; ЯЖИ Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидкости,Цель изобретения - исключение погрешности, связанной с изменением плотности жидкости.На фиг,1 изображен общий вид уровне- мера, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - поплавок уровнемера, погруженный в эталонную жидкость; на фиг.3 - то же, в жидкость контролируемую (с текущим удельным весом); на фиг.4 - поплавок с пригрузкой противовеса.Уровнемер, реализующий способ, содержит чувствительный элемент в виде поплавка 1 и противовес 2, которые соединены ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) способ заключается в измерении текущего УЖ посредством поплавка (П), оттарированного в эталонной жидкости и соединенного посредством гибкого звена с противовесом причем гибкое звено переброшено через мерный шкив. После этого пригружают или разгружают противовес или П и измеряют пригрузочный или разгрузочный УЖ, а фактический УЖ рассчитывают по формуле Нф=Н+Р-Рр/Г(/Н-Нр/Ртр/Р - ), где Нф -1"гэфактический УЖ, Нт - текущий УЖ; Нгр. - пригрузочный или разгрузочный УЖ; Рп г вес П; Рпр - вес противовеса; Ргр - усилие пригрузки или разгрузки; Р - площадь гори- . зонтального сечения П; уэ- удельный вес эталонной жидкости. 4 ил,между собои гибким звеном 3, Гибкое звенонО 3 переброшено через мерный шкив 4, вал 5р которого соединен с преобразователем 6 у углового перемещения в электрический сигнал. Электрический сигнал от преобразователя 6 по линии связи 7 поступает на показывающий прибор 8. Поплавок 1 монти- рован с возможностью перемещения в емкости 9, заполненной контролируемой (,Д жидкостью 10. Для пригрузки или разгрузки поплавка 1 или противовеса 2 используется груз 11.Для компенсации разности длин левой и правой ветвей гибкого звена 3 в устройство могут быть введены две свободно свисающие цепочки, прикрепленные соответственно к поплавку 1 и противовесу2, как это сделано в прототипе (на чертежах не показано).Для обеспечения устойчивого вертикального положения поплавка 1 его центр тяжести необходимо сместить к дну.Способ осуществляют следующим образом.В начале производят тарировку уровне- мера (его настройку), для чего емкость 9 заполняют эталонной жидкостью 12 (фиг.2). При этом поплавок 1 погружается в жидкость 12 на глубину йэ, определяемую из выраженияу Р(1) где Рп - вес поплавка 1; Рпр - вес противовеса 2; уэ - удельный вес эталонной жидкости 12; Е - площадь горизонтального сечения поплавка 1,Эталонная глубина погруженйя поплавка фиксируется меткой 13 "0-0".После тарировки устройства емкость 9 заполняется контролируемой жидкостью 10 с удельным весом у(фиг.3-4).. При подьеме (уменьшении) уровня поплавок 1 перемещается вверх (вниз), мерный шкив 4 поворачивается по (против) часовой стрелке и с преобразователя 6 подается электрический сигнал на показывающий прибор 8, при помощи которого фиксируют текущий уровень жидкости 10 Нт (фиг.3). В этом случае глубина погружения поплавка 1 в жидкость 10 составляет(2)Погрешность измерения уровня за счет изменения удельного веса при этом равна(3)Для исключения погрешности измерения за счет изменения плотности жидкости 10 по сравнению с эталонной жидкостью 12 (на которую настроен уровнемер) после измерения текущего установившегося уровня пригружают или разгружают противовес 2 или поплавок 1, что можно осуществить установкой или снятием с них дополнительных грузов 11 (фиг.1,4).Затем измеряют пригрузочный или разгрузочный уровень (после пригрузки или разгрузки) жидкости 10 Нгр.С учетом пригрузки противовеса 2 глубина погружения поплавка 1 в жидкость 10 будет равнаРл - Рп - Рг где Ргр - усилие пригрузки (разгрузки), Разность уровней Нт и Нр, показываемых приборов 8, равна разности между глубинами погружения поплавка 1 Ь и Ьр, т,е. Рго 1 Нг Нгр Ьт Ьгр уФ(6) Откуда у -10Подставляя (6) в (3), получаемЬ Н - " - - ( --- -Г -- ) (7)Р Ргр э На заключительном этапе фактический уровень жидкости 10 с учетом изменения ее плотности(удельного веса) рассчитывают по формуле Для обеспечения работоспособностинеобходимо чтобы;- при пригрузке грузом 11 поплавка 1 25 2соблюдалось неравенство Рп+РгрЬп где б - диаметр поплавка;йп - высота поплавка;30 вицин ожидаемый минимальный удельный вес контролируемой жидкости (в противном случае поплавок потонет);- при пригрузке грузов 11 противовеса2 соблюдалось неравенство РпРпр+Ргр (в противном случае не будет создаваться подъемная сила).Пригрузка или разгрузка противовесаили поплавка после измерения текущего уровня и последующее измерение пригру зочного или разгрузочного уровня позволяют определить удельный вес контролируемой жидкости и фактический уровень жидкости в емкости с учетом поправки на изменение удельного веса жидко сти по сравнению с эталонной жидкостью,что в конечном итоге исключает погрешность, связанную с изменением плотностижидкостиформула изобретенияСпособ измерения уровня жидкости, заключающийся в измерении положения поплавка и противовеса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения погрешности, связанной с изменением плотности жидко сти, предварительно производят тарировкупоплавка, погружая его в эталонную жид-кость и фиксируя отметку погружения на его поверхности, и после измерения положения поплавка в контролируемой жидкости пригружают или разгружают поплавок или про1792525 Составитель И.Мараховская Техред М.Моргентал К тор Н.Милюкова Редактор В.Егоро Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 174 ВНИИПИ Гос Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 тивовес, определяя положение отметки, а фактический уровень жидкости рассчитывают по формулегде Нф - фактический уровень жидкости;Нт - текущий уровень жидкости; Ня - пригрузочный или разгрузочныйуровень жидкости;Ря - вес поплавка;Рпр - вес противовеса;5 Рр - усилие пригрузки или разгрузки;Р - площадь горизонтального сеченияпоплавка;уэ - удельный вес эталонной жидкости.