Регулятор уровня жидкости

(яц 6 05 О 9/02 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О(71) Джезказганский научно-исследовательский и проектный институт цветной металлургии(56) Авторское свидетельство СССР М 1034019, кл 6 05 О 9/02, 1981.Авторское свидетельство СССР М 1084756, кл, 6 05 0 9/02, 1982.(54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах автоматического регулирования уровня жидкости в емкости, : Цель изобретения - повышение точности и надежности, Регулятор содержит задаю.Б 2 1807464 А 1 щую емкость 5, установленную с возможностью вертикального перемещения, сооб.щенную с расходной емкостью 1, на которой закреплен датчик 3 уровня, связанный с исполнительным механизмом, установленным на трубопроводе 11 подачи рабочей жидкости, На корпусе задающей емкости 5 закреплены упоры 8 и 9 с возможностью контактирования с датчиком 3 уровня, а задающая емкость 5 установлена на пружинах 6, коэффициент жесткости которых определяется по формуле М =9, где к - коэффициент жесткостиипружины 6; Я - площадь свободной поверхности жидкости в задаюЩей емкости 5; 9 - ускорение свободного падения; и - количество пружин 6. 3 ил.1807464 6 и винтах 7, на которой закреплены упоры 8 и 9, при этом она сообщена с расходной 3 емкостью 1 гибким трубопроводом 11 под- л ачи жидкости, на котором установлен испол нительный механизм в виде мембранного нормально закрытого клапана 12 с пневматическим управлением,связаниый с датчи- д ком 3 уровня,Датчик 3 уровня соединен с мембран.-25 с ным клапаном 12 через электропневма- г тический клапан 13, преобразующий х электрический сигнал датчика в пневмати- у ческий, Питание электроэнергией произво- с дится через выключатель 14, Слив ЗО д производится через вентиль 15 иРегулятор работает следующим обра- ж .зом. жПри нормальном уровне жидкости в ф расходной емкости 1 и задающей емкости 5 35 и рычаг 4 датчика уровня 3 переключен в ниж- ж нее положение и не касается упоров 8 и 9, к его контакты разомкнуты и сигнал на выхо- е де отсутствует. Элвктропневматический . клапан 13, не имея сигнала, то же закрыт и 40пневматический сигнал на его выходе отсутствует, Мембранный клапан 12, не имея на входе пневматического сигнала, закрыт и жидкость из трубопровода 11 в емкость 1 не поступает, При понижении уровня жидко сти в расходной емкости 1 понижается уро.вень жидкости в задающей емкости 5 (по принципу сообщающихся сосудов), масса жидкости в задающей емкости 5 уменьшается и она приподнимается на пружинах 6 до 50 касания нижним упором 9 рычага 4 датчика 3 и при дальнейшем ее поднятии рычаг 4 переключается в верхнее положение и замыкает контакты. Электрический сигнал поступает на электропневматический клапан 55 13, который включается и подает сжатый воздух на мембранный клапан 12, Мембранный клапан 12 открывается и жидкость по трубопроводу 11 поступает в емкость 1. Уровень в расходной емкости 1, а следовательМ" 8 Р 9 6=Ч Р 9- ЛМ.Р 9,Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах автоматического регулирования уровня жидкости в емкости,Цель изобретения - повышение точно сти и надежности регулятора. На фиг,1 изображена прийципиальная схема регулятора уровня жидкости; на фиг.2 и 3 - принцип удержания постоянного уровня.10 На расходной емкости 1 неподвижно закреплен корпус.2 с закрепленным на нем датчиком 3 уровня, имеющим рычаг 4.В корпусе 2 закреплена с возможностью вертикального перемещения задаю щая емкость 5, установленная на пружинах но, и в задающей емкости 5 повышается, при этом она под действием увеличивающейся массы жидкости проседает на пружинах 6 и пускается до нажатия упора 8 на рычаг 4 датчика 3 и переключает его в нижнее положение, контакты датчика З.размыкаются, электропневматический клапан 13 обесточивается, выключает подачу сжатого воздуха на мембранный клапан 12, соединяя его с атмосферой. Мембранный клапан 12 перекрывает подачу жидкости из трубопровода 11 в емкость 1. При очередном понижении уровня жидкости в расходной емкостй 1 цикл йовторяется, В процессе повторения циклов уровень жидкости в емкости 1 колеблется на 0,3-0,5 мм, в то время как у прототипа уровень колеблется на 15- 0 мм, т.е. в десятки раз больше, чем у заявяемого регулятора,Сохранение постоянного уровня данного регулятора поясняется на примере бытового пружинного безмена (фиг.2). Если цена елений на безмене между килограммами равна 1 см, а выСота грузов также равна 1 м, то; подвешивая. последовательно такие рузики на безмен, можно заметить, что верний край грузиков будет всегда на одном ровне. То же самое происходит и с емкотью, заполненной жидкостью (фиг,З), Для анной емкости всегда можно подобрать ружину, когда при заполнении емкости идкостью или ее расходе уровень этой идкости будет постоянным, причем коэфициент жесткости М пружины будет прямо ропорционален свободной поверхности идкости Яплотности этой жидкости р, усорению свободного падения 9 и определятся по формуле Эта формула определяется из условияравновесия емкости с жидкостью и силыпружины где 6 - вес жидкости(весом емкости пренебрежем, т.к. он постоянен) где Ч - объем жидкости;8 - площадь свободной поверхности;р - плотность жидкости;9 - ускорение свободного падения;Ьи - высота столба наливаемой жидко-,сти;Р = ЬхФ - по закону Гука;"= Р 9. Составитель Г.МорозовТехред М.Моргентал Корректор С,Патрушева акто аказ 13ВНИИ Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Га Л х - величина сжатия пружины; 1 - коэффициент жесткости пружиныприравняем Но.для постоянства уровня необходимо, чтобы высота столба доливаемой жидкости Л и равнялась прогибу (сжатию) пружины Л х, т.е. Л й = Л х. 10Сократив обе части уравнения на эти величины, получим 15. Т,о, это условие является необходимым и достаточным, чтобы поддерживать постоянный уровень жидкости в емкости с высокой точностью независимо от величины ее расхода. При установке задающей емкости 20 на несколько пружин коэффициент жесткости Е уменьшается в и раз, где и - колйчество пружин.При использовании предлагаемого устройства повышается точность регулирова ния за счет исключения налипания жидкости на элементы датчйка и надежность регулятора за счет исключения разрушения датчика в результате коррозии. Данный регулятор используется в комплек се по очистке пылегазовой смеси асфальтосмесительной установки и позволяет повысить надежность и безотказность всей установки.Формула изобретения Регулятор уровня жидкости, содержащий задающую емкость, установленную с воэможностью вертикального перемещения, сообщенную с расходной емкостью, датчик уровня, связанный с исполнительным механизмом, установленным на трубопроводе подачи рабочей жидкости, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, он содержит закрепленный на расходной емкости корпус, в котором закреплен датчик уровня, задающая емкость установлена в корпусе на пружинах и имеет закрепленные на ней упоры, . контактно связанные с датчиком. уровня, причем коэффициейт жесткости пружин определяется по формуле- - -я-зигде М - коэффициент жесткости пру.кины;8 - площадь свободной поверхности жидкости в задающей емкости;р - плотность жидкости;9 - ускорение свободного падения;и - количество пружин,