Датчик уровня жидкости

О П И С А Н И Е и 115 О 5878ИЗОБРЕТЕНИЯ Сова Советских Социалистических РеспубликГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий.76. Дата опубликования оп Авторыцзобретени овсесян, И, А, Таплашвили, Е. А. Хесед и И. В. ЛавоентьеЕреванский политехнический институт им. К.,Маркса 71 Заявител ИДКО 54) ДАТЧИК УРО Изобретение относится к геодезическим приборам, в частности к устройствам для дистанционного измерения величин относительных превышений точек ооорудования или земной поверхности.Известны системы гидростатического нивелирования с дистанционным измерением уровня жидкости, содержащие общий блок управления и обработки информации и ряд коммутируемых датчиков для измерения уровня жидкости. Каждый датчик включаетвсебя шток, выполненный в виде световода, заточенного на конце на конус под углом полного внутреннего отражения света, источник света и фотоприемник для регистрации уровня.Эти датчики позволяют точно регистрировать уровень лишь при использовании прозрачных смачивающих жидкостей, образующих положительный мениск в момент соприкосновения заостренного конца световода с жидкостью.Известны также устройства для измерения уровня несмачивающих жидкостей, Они сочержат связанный со штоком сильфон, сообщающийся с внутренним объемом сосуда через капилляр из прозрачного материала, укрепленный на штоке и снабженный фотоэлектрическим датчиком, регистрирующим появление жидкости в капилляре в момент его соприкосновения с жидкостью. Этистройства достаточно сложны, онцсодержат источники света ц фотоприемники, а в качестве системы отсчета кодпрующие диски с прорезями илц растровые решетки, 5 которые движутся синхронно о штоком.Известны также устройст; я, дсйствцс которых основано на электрокоптяктцом спосоое фиксации уровня жидкости. Эги у;тройствя имеют простую конструкцию, однако онц мо гут работать только с электрог)зоволгь мижидкостями.Цель изобретения - повысить надежностьработы устройства при использовании жидкости различной прозрачност;г, элгктропро водности и смачцвяемости.Цель эта достип утя бл а голаря гому, чтофиксатор мровня жичкос гп вь;пдлгнец в вцде грузя, свооодно подвешенного ня двойной цилиндрической прлкпнс, в средней чяс;и кд торой закреплен магнит, рясположсчпыцмежду дв мя мягпито прявл вез ыми коптяк тами, Для повыш.ния точности цзз;прений низкняя часть груза цгмсет коццческу 0 г 01)м для смачивающих жцдкос гсй ц сферцчес кую - для несмачцваопп 1 х.Контакты включены в схему Словя управления и ооработки гпгформяц.ш, я приводом служит электродвцгятель, кццсмятнц:скг связанный со штоком посредством вцптя и гяй ки, обеспечивающих равпомсрцое псрсмеще 505878hие штока. Блок управления и обработки информации содержит генератор импульсов, свыхода которого электрические импульсы,поступают на счетчик импульсов с момента начала перемещения штока до момента контакта груза с жидкостьо.С целью регулирования чувствительностиустройства, магнит выполнен в виде флажка,относительно которого юстируется положение каждого магнитоуправляемого контакта,причем один из контактов срабатывает в момент менискообразования при контакте груза со смачивающей жидкостью, а другой -во время контакта с несмачивающей жидкостью.На чертеже приведгна принципиальнаясхема системы гидростатического нивелирования, которая состоит из нескольких датчиков уровня и одного общего блока управления и обработки информации.Датчик уровня содержит сосуд 1, заполненный жидкостью, привод в виде реверсивногоэлектродвигателя 2, вал 3 которого связанс винтом 4, перемещающим гайку 5 по направляющей 6, и фиксатор уровня, расположенный на конце штока 7 и включающий всебя двойную цилиндрическую пружину 8, нанижнем конце которой закреплен груз 9,обеспечивающий ее предварительный натяг,В среднеи части пружины закреплен магнит10 в виде флажка, по обе стороны которогона регулируемой насадке 11 установленымагнитоуправляемые контакты 12 и 13, находящиеся в разомкнутом состоянии до момента касания грузом жидкости.В исходном положении гайка 5, соединенная электрически с общинам корпусом, не касается штока 7, а своим выступом 14 размыкает контакты концевого переключателя 15,Блок управления и обработки информациисодержит пусковую кнопку 16, реле времени17 с контактными группами 18, 19, 20 и 21,электромагнитное реле 22 с контактами 23и 24, резистор 25, потенциальный клапан 26счетного разрешения, триггер 27 с раздельными входами, импульсно-потенциальную логическуо схему совпадения 28, генераторимпульсов 29 и счетчик импульсов 30.Датчик уровня работает следующим образом. При перемещении штока 7 груз 9 контактирует с жидкостью. Если жидкость относится к группе смачивающих, то при менискообразовании возникает дополнительная составляющая сила, направленная в сторону жидкости, и двойная цилиндрическая пружинна 8 получает некоторое дополнительное растяжение. При этосом магнитный флажок 10 поворачивается и приближается к одному из магнитоуправляемых контактов (например, контакту 13). Если жидкость несмачивающая, то в момент преодоления грузом 9 поверхностного натяжения ее возникает дополнительная составляющая сила, направленная вверх, и пружинна 8 получает некоторое сжатие. При этом мапнитный флажок 10 приближается к другому контакту 12, который замыкается. При замыкании контактов 12 и 13, соединенных параллельно друг с другом, с 1 рабатывает электромагнитное реле 22, которое своими контактами 24 самоблокиру ется до начала следующего измерения.Величина перемещения фиксатора уровня (груза 9) от своего исходного (нулевого) положения до уровня жидкости определяется по формуле О=а У, где У - число импульсов, зафиксированное счетчиком 30, а - цена одного импульса в единицах длинны,Формула изобретения 1. Датчик уровня жидкости, преимущественно для гидростатического нивелира, содержащий заполненный жидкостью сосуд с вертикально установленным в нем подвижным штоком, снабженным фиксатором уровня жидкости, отличаю,щийся тем, что, с целью повышения надежности работы, при использовании в нем жидкости, независимо от степени ее прозрачности, электропровод- ности и смачиваемости, в нем фиксатор уровня жидкости выполнен в виде груза, свободно подвешенного на двойной цилиндрической пружине, в средней части которой закреплен мапнит, расположенный между двумя мапнитоуцравлявмыми контактами.2, Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, нижняя часть пруза имеет ко 1 ническую форму для смачивающих жидкостей и сферическую - для несмачивающих жидкостей.Заказ 934/11 Изд.255 Тираж 864 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2