Гидростатический уровнемер

Яе ая с присоедине Государственный комит Совета Министров ССС по делам изобретений и открытий(53) УДК 681.128.5 (088,8) 5) Дата опубл ания описани А. М, Димаксян, В, П, Тимофеев, Е, В, Фи В, Г. Шолохов) ГИ 1:1 РОСТАТИ.1 ЕСКИй НЕМ ератором импульсоь, сбросовым клапаном, соединен одним вхоой, вторым входом - бъема, а выходоми через сбросовый ерой, которая соедического нагнетающецого вместе со счетра импульсов. Изобретение относится к барботажцым уровцемерам и может найти применение при измерении уровня в открытых водных объектах.Известны аналого-цифровые преооразователи напряжения циклического типа 1, содержащие блок сравнения, соедицеццый с источником преобразуемого напряжения и источником компенсирующего напряжения, ключ, генератор импульсов, счетчик и генератор управляющих импульсов. Недостаток известного преобразователя состоит в том, что оц может бьгп 10 применен в барботажном уровнемере при аца лого-цифровом преобразовании измеряемого пневматического сигнала.Нацоолее близким к изобретению по технической сущности является гидростатичсский уроццсмер 12, содержащий барботажцуо труо ку, соединенную с источником сжатогоиза, пцевмомеханическую усилительную систему, установленную между выходом барботажной трубки и измерительным прибором.Однако известный уровнемер обладает ограниченным диапазоном измерения, низкими точностью и надежностью.Для расширения диапазона измерения, повышения точности и надежности предлагаемый уровцемер снабжен блоком сравнения, камерой постояшого объема, пневматическим нагие. 25 тающим устроиством, ге счетчиком импульсов и цри этом блок сравнения дом с барботажной трубк с камерой постоянного о со счетчиком импульсов клапан с упомянутой как цена с выходом пневмати го устройства, подключе чиком к выходу генерато На фиг.представлена схема описываемого уровнемера; на фиг. 2 - цикл измерения.Уровнемер содержит барботажпую трубку 1, соединенную верхним коцохс источником 2 сжатого газа через кран 3 и редуктори погруженную нижним открытым концомконтролируемый водный объект 5. Кроме того, уровнемер содержит генератор 6 импульсов, соединенный с пневматическим нагнетающим устройством 7, выход которого в свою очередь подсоединен к камере 8 постоянного объема. Вместе с тем камера 8 соединена с первым входом блока 9 сравнения, второй вход которого подключен к барботажной трубке 1. Выход блока 9 соединен со счетчиком 10 импульсов и через сбросовый клапан1 - с камерой 8. Счетчик 10 импульсов снабжен, тнццоннх иредатчцком 12 н рсн; -3Рбоает уровнемер следующим образом:и обработанную грубку 1 см. фиг. ) цецррывцо подается сжатый газ от источника 2через кран 3 и редуктор 4. Лавление воздухаи трубке 1 пропорционально величине Н из,сряемого уровня воды в водном объекте 5.С)дцоврецио импульсами с генератора 6 запускается пневматическое нагнетакщее устройтво 7, которое отдельными порциями подаст ос жатьн газ в касръ 8, заполня ее ооъми повышая в ней давление.11 ри достижении давлением в камере 8, аследовательно и на первом входе блока 9сравнения, величины, равной измеряемому дав.нио в трубке 1, с выхода блока 9 сравнения 5цтупит импульс на сброс счетчика 10, пи;хсго импульсами от генератора 6, и одновремнно чрз чросовый клапан 1 - на опорожнние камеры 8. Система приводится в нулевое ноложцис, отмечается число импульсов,фиксируемое счетчиком 1 О, и цикл измеренияповторяется снова, При этом число импульсовца счетчике 10 оказывается пропорциональнымвеличине измеряемого уровня.Высокая точность уровнемера объясняетсяступенчато-линейной характеристикой нагнетающего устройства 7, обеспечивающег;, постепенное заполнение камеры 8 порциями газа.В случае необходимости импульсы счетчика могут одновременно преобразовываться вдискретные электрические сигналы и передаваться на расстояние с псмоцью дцстацционного передатчика-преобразователя 12. Крометого, цифровые значения счетчика могут одновременно печататься на ленте рнгистратора 13.Уровнемр может непосредственно управляться оператором либо автоматически, периодичски включаясь от программцогс временщго устройства 14,На фиг. 2 давление газа в трубке 1, соответстьующее контролируемому уровню, обозначнс через Р давление в камере -- Р, .1 ос кольку уровень в контролируемом объект нзмецнется, как правило, медленно, то можно считатьго в момент измерения постоянным,т. . для данного цикла измерения Р- = сопз.Тогда цикл измерения будет состоять из послеи в(тельОстей импульсов ПГ 12 Пи т д 4Каждая последовательность импульсов обрыватя при достижении давлением Рзначния Р т. с. при Р= Р,. При этом счет 4импульсов прекращатся,ик 10 сбрасывается на нуль так же, как и давление в камере 8, и цикл работы повторяется.В общем случае П = Г 1 = Пз, т, е. в каждый момент измерения оператор будет фиксировать на выходе счетчика 1 О периодически повторяющиеся равные значения.В свою очередь, количество импульсов зависит от изменения давления и величины порций газа:П =где Л Р - изменение давления в камере 8 до величины компенсации; Л - приращение давления на один импульс (порцию).Из фиг. 2 видно, что точность компенсации, и следовательно, и точность измерения, тем больше, чем меньше величина Ь.Таким образом, заранее устанавливая величину Л в нагнетающем устройстве 7, можно обеспечить желаемую точность измерения.Формула изобретенияГидростатический уровнемер, содержащий барботажную трубку, опущенную открытым концом в контролируемую жидкость и соединенную вторым концом с источником сжатого газа и измерительным прибором, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, повышения точности и надежности, он снабжен блоком сравнения, камерой постоянного объема, пневматическим нагнетающим устройством, генератором импульсов, счетчиком импульсов и сбросовым клапаном, при этом блок сравнения соеннец с одним входом с барботажной трубкой, вторым входом - с камерой постоянного объема, а выходом - со счетчиком импульсов и через сбросовый клапан с упомянутой камерой, которая соединена с выходом пневматичского нагнетающего устройства, подключенного вместе со счетчиком к выходу генератора импульсов,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Бутусов И. В. Цифровыс устройства для автоматического контроля, измерения и управления, Л., Недра, 1964, с. 186 - 187.2, Г 1 атент США .Хо 3729997, кл. 73 - 302, 1973.ИИПИ илиал Государственного комитета по делам изобретений 035, Москва, Ж.35, Рауш ППП Патент, г. УжгСовета Министров СССР открытий кая наб., д. 4/5 ул. Проектная, 4