Емкостный датчик уровня жидкости

(21) 489144 (22) 17,12.9 (46 15.02,9 (71 Научно ме ительно (72) В. А. Ф (56) Патент кл,6 01 Е 2(54) ЕМКОСТН .КОСТИ (57) Использов для измерен ность изобрет тора датчика с спиралей,закр штанге, являю тродом, подкл переменной е тенциала. 1 з,И ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИ 3. Бюл. М 6исследователй техникиурсенков титут изСША М 4730/26, 1988, с сни- прочГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидкостей.Широко известны емкостные датчикидля измерения различных неэлектрических величин.Общим недостатком известных емкостных датчиков уровня является значительное увеличение веса датчика при обеспечении повьшенной прочности, необходимой, наприМер, при измерении больших величин уровя на передвижных обьектах с жесткими уСловиями эксплуатации, Другим недостатКом известных датчиков является сложность в обеспечении идентичности значений активности составляющей емкости С 0 а, определяющей чувствительность датчика.Большой разброс значений Соа можетпривести к снижению точности, например, при измерении уровня с использованием многосекционных датчиков (Преобразователь уровня УНЕ 617 БЫ 2.834.617 ТУ).Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, явание: измерительная техника ия уровня жидкостей, Сущ-. ения: электродами конденсалужат две или несколько пар епленных на крестообразной щейся дополнительным злекюченным через конденсатор мкости к контуру нулевого поп. ф-лы, 1 ил.щ ляется конструкция датчика, содержащая гильзу, посредством которой осуществляется крепление датчика в резервуаре трубку прикрепленную к гильзе, выполняющую роль электрода конденсатора и спиралевид- Я ную, распределенную обмотку, концентричную упомянутой трубке, электрически изолированную от нее и образующую второй электродПодобная конструкция при большихО длинах датчика не обеспечивает нужной СЛ прочности без значительного увеличения 1 Я его веса и, кроме того, потребует высокой О точности изготовления деталей датчика для .0 обеспечения идентичности значений активной составляющЕй емкости Счв, что приве- )чи дет к увеличениЮ стоимости датчика, Цель изобретения - повышение точно ввй ти измерения,Дополнительной целью являетсяжение веса датчика и повышение его ности.Поставленные цели достигаются тем, что в датчик, содержащий в качестве электродов конденсатора спиралевидные обмот1795299 40 ки, введен дополнительный электрод, соединенный с контуром нулевого потенциалачерез регулируемый конденсатор, выполненный в виде крестообразной штанги, накоторой закреплены спиралевидные обмотки, равномерно сдвинутые относительнодруг друга.Сопоставительный анализ заявляемогорешения с прототипом показывает, что заявляемый датчик отличается тем, что в дат. чик введен дополнительный электрод,соединенный с контуром нулевого потенциала через регулируемый конденсатор.Нэ чертеже, представлена конструкциядатчика.Датчик содержит крестообразнуюштангу 1, на каждом ребре которой имеетсяряд отверстий 2, через которые проходятэлектроды (спирали) 3, 4.В качестве электродов использованпровод типа МС, помещенный ва фторопластовую трубку, обеспечивающую более высокую прочность изоляции электродов отштанги. Электроды подключены к выводам5, установленным на штанге.Отверстия б предназначены для крепления Датчика к корпусу резервуара. Крепитсядатчик изолировано от корпуса. В зависимости от длины датчика и от требуемой прочности, мест крепления датчика может бытьнесколько.Штанга 1 в данном случае служит каркасом для намотки электродов конденсатораи одновременна является дополнительнымэлектродом,В качестве регулируемого конденсатора 7 использован отрезок коаксиального каФормула изобретения 1. Емкостный датчик уровня жидкости, содержащий конденсатор одна из обкладок которого выполнена в виде спиральной обмотки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, вторая обкладка конденсатора выполнена в виде спиральной обмотки, и введены дополнибеля типа РК 75, обеспечивающего возможность измерения уровней криогенных жидкостей.Отрезок кабеля подключен централь 5 ной жилой к корпусу резервуара (вывод 8), аоплеткой к штанге,Емкость такого конденсатора изменяется путем изменения длины отрезка коаксиального кабеля, Увеличение емкостиконденсатора приводит к уменьшению величины Соа датчика. ТКС конденсатора отрицательный, что в какой-то мерекомпенсирует измерение Со, при изменении температуры и, тем самым, повышает15 точность измерения уровня креогенныхпродуктов,Экспериментальные проверки показали, что для регулировки датчика с размерами (.=1 м; и = 24 мм и с шагом намотки20 спиралей 20 мм (при этом начальная емкость Со составила 45 пф) достаточнокоаксиального кабеля длиной 100150 мм.Упомянутый кабель может крепиться, например, к штанге, как показано на чертеже25 или заделываться в жгут совместно с выходными цепями.Использование изобретения позволитзначительно снизить вес датчика и трудоемкость его изготовления, обеспечив при этомЭ 0 необходимую прочность и высокую точность измерения,,Экспериментальные проверки показали, что вес датчика и трудоемкость изготовления возможно снизить более чем в 10 раз.З 5 Использование изобретения в различныхотраслях хозяйства даст значительный экономический эффект. тельный электрод, соединенный с конденсатором переменной емкости.2, Датчик по и. 1, отл и ч а ю щи й с я тем, что дополнительный электрод выполнен в виде крестообразной штанги, а спиралевидные электроды равномерно и сдвинуто относительно друг друга закреплены на штанге.1795299 Составитель В.ФурсенкоТехред М. Моргентал Редакто ректор Н.Буч роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго;Гагарина, 10 каз 423 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5