Уровнемер

Союз Советских Социалистических Реслублик(22) Заявлено 23,04.76 (21) 2351381/18-10 51) М. Кл.з б 01 Г 23/10 с присоединением заявки23) Приоритет43) Опубликовано 30.04,78. Бюллетень1 45) Дата опубликования описания 17.04,78 сударственныи комитет Совета Министров ССло делам изобретении и открытий(71) Заявитель 54) УРОВНЕМЕР Изобретение относится к области приборостроения и может быть иопользовано для определения уровня жидкостей.Известен уровнемерсодержащий поплавок, соединенный с тензометрическим преобразователем 111. Недостатком такого уровнемера является низкая чувствительность и невозможность получения информации об измеряемой величине в цифровом виде, удобном для дальнейшей обработки.Из известных уровнемеров,наиболее близким по технической сущности к описываемому является уровнемер, содержащий размещенный в,резервуаре поплавок, связанный с дифференциальным преобразователем 2. Недостатками прототипа являются высокие чувствительность и точность измерения.Метрологические характеристики дифференциальных преобразователей зависят от девиации выходного,информатинного параметра, Чем дольше девиация, тем выше чувствительность и стабильность градуироночной характеристики. Однако девиация сигнала в большинстве случаев ограничивается необходимостью обеспечения требуемой линейности характеристики преобразования, что может быть достигнуто лишь,в весьма ограниченном диапазоне девиации выходного информативного параметра. Целью изобретения является повышениечувствительности,и точности измерения. Этацель достигается тем, что поплавок выполненв виде,многопранника с косым срезом граней5 от его середины к концам, панчеи отношениеразности площадей поперечного сечения в середине поплавка и у его концов к площадипоперечного сечения поплавка в его серединеравно утроенному значению максимальной10 нелинейности характеристики дифференциального преобразователя.На фиг. 1 показан описываемый уровнемер,в разрезе; на фиг. 2 - сечение по А - А нафиг. 1; на фиг. 3 - сечение по Б - Б на15 фит. 1,Уровнемер содержит поплавок 1, соединенный с опорной пружиной 2,:которая являетсяупругой направляющей для нижнего концапоплавка, соединенного верхним концом с20 дифференциальным преобразователем, содержащим подвижный ригель 3, на котором закреплены кронштейны 4 и 5 с ферритовымисердечниками 6 и 7. Кроме того, дифференциальный преобразователь содержит блок 8 с25 ферритовыми сердечниками 9 и 10, в,которыхразмещены катушки индуктивности 11 и 12,Блок 8 соединен с неподвижным ригелем 13,а катушки индуктивности 11 и 12 подключены к внешней электроиной схеме,преобразо 30 вания изменения индуктпвностей в изменениечастоты выходнохо сигнала (схема на чертеже не показана), Поплавок 1 выполнен в,виде многогранника,с косым срезом граней от его середины к концам, причем отношение разности площадей поперечного сечения в середине поплавка и у его концов к площади поперечного сечения поплавка в его середине равно утроенному значению максимальной нелинейности характеристики дифференциального преобразователя.Устройство работает следующим образом.На дифференциальный преобразователь действует результирующая двух противоположно направленных сил - веса поплавка 1 и,выталкивающей силы, величина которой зависит от уровня жидкости в корпусе уровне- мера. Под действием этой силы подвижный ригель 3 дифференциального преобразователя перемещается, изменяя,воздушные зазоры между ферритовыми сердечниками б, 9 и 7, 10. Изменение величины выталкивающей силы, а следовательно, и результирующей пропорционально изменению объема погруженной части поплавка 1. Поскольку поплавок 1 имеет переменную площадь сечения, то выталкивающая сила измеряется нелинейно от изменения уровня жидкости в корпусе уровнемера.С помощью описываемого устройства может быть осуществлен переход от измерения уровня к измерению расхода, для чего необходимо произвести дифференцирование выходного частотного сигнала по,времени, что сводится к известной операции цифрового измерения разности частот за фиксированный промежуток времени,Благодаря описываемому выполнению поплавка обеспечивается, компенсация нелинейности характеристики,дифференциального преобразователя нелинейностью преобразо вания уровня в величину выталкивающей силы. При этом становится возможным использовать дифференциальный преобразователь в режиме значительной девиации выходного информативного параметра, что позволяет по высить чувствительность и точность описываемого уровнемера.Формула изобретенияУровнемер, содержащий размещенный в15 резервуаре поплавок, связанный с дифференциальным преобразователем, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, попла.вок выполнен в виде многогранника с косьв20 срезом граней от его середины к концам, причем отношение разности площадей попереч.ното сечения в середине поплавка и у егоконцов к площади поперечного сечения поплавка в его,середине равно ут 1 роенному зна 25 чению максимальной нелинейности характеристики дифференциального преобразователя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЗ 0 1. Патент франции1561834, кл. 0 01 Р,1969,2. Бирюков Б, В., Кивилис С. С., Данилов М. А. Системы точного носпроизведенияи измерения расхода жидкости. Приборы иЗ 5 системы управления 1974,8 с. 20 (врототип),605104 Тираж 892омитета Совета Министров СССбретений и открытийЖ, Раушская ааб., д, 4/5 Изд. Иа 382Государственного по делам и 113035, Москва,аказ 920/2НП одписное едактор 3. Старикова Составитель Л. Массальская Техред Л. Гладкова биография, пр, Сапунова Корректоры; Н. федоров и Л, Брахнин