Тепловой сигнализатор уровня жидкости

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ п 1673857 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено с присоединен (23) Приорите б 01 Г 23(2 м заявкиюсуаарстнанный кпынтет СССР пп делам нзобретеннй н аткрытнй.64 (088.8) нь 26 Дата опубликования описания 25.07,7 Автор зобретеии(54) ТЕПЛОВОЙ СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКОС Изобретение относится к области приборостроения, предназначено для определения уровня жидкости и основано на различии теплопроводности жидкости и газа (воздуха).Известен сигнализатор уровня жидкости, который содержит термопару, корпус, выполненный в виде трубы с глухим торцом, со штуцером подвода теплоносителя, внутри которого концентрично расположена трубка отвода теплоносителя, а термопара закреплена на внутренней стенке глухого торца корпуса 1.Недостатками сигнализатора являются необходимость в устройствах, поддерживающих постоянным расход теплоносителя и его параметры на входе, а также сложная электрическая схема выдачи и обработки сигнала. Кроме того, сигнализатор не предназначен для включения в цепь дистанционной сигнализации и управления, и ему присущ электрический контакт с измеряемой жидкостью.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является тепловой уровнемер жидкости, использующий эффект тепловой трубы и содержащий тепловую трубу, заглушенную с одной стороны и открытую с другои, источник нагрева, чувствительныи элемент в виде термопары, контактирующий с заглушенным концом тепловой трубы, и холодильник 12.В известном устройстве отсутствует непосредственный контакт чувствительного элемента с контролируемой средой и имеется возможность выдачи электрического выходного сигнала в систему автоматического управленияНедостатками известного устройстваявляются сложность конструкции, соответственно высокие требования к правилам эксплуатации и недостаточная чувствительностьЦелью изобретения является упрощениеусловий эксплуатации и повышение чувст вительности.Это достигается за счет того, что в предлагаемый сигнализатор введена вторая тепловая труба, соединенная с первой открытыми торцами, заполненными теплоносителем, в зоне которых расположен источник нагрева при этом в противоположных концах труб установлены идентичные чувствительные элементы в виде дросселей, к одному из которых подключен вторичный прибор.На чертеже представлено описываемоеустройство, содержащее корпус 1, выполненный в виде трубы с заглушенными торцами, в которой создано разрежение; концентрично расположенные открытыми торцами навстречу друг другу две тепловые 5трубы 2 и 3 с продольными капиллярнымиотверстиями в их стенках, причем трубы 2и 3 образуют зазор 4, два дросселя 5 и 6,расположенных внутри тепловых труб симметрично по отношению к зазору; контакт 10ное дифференциальное реле давления 7, являющееся вторичным прибором, подключенное к дросселю 5; теплоноситель 8, ролькоторого исполняет испаряющаяся жидкостьпомещенная внутрь тепловых труб; источникнагрева, например электронагреватель 9,расположенный в средней части корпуса,где находится зона испарения, а зоны конденсации расположены в торцах корпуса.Металлический корпус одним концом закреплен в стенке сосуда 10 с измеряемой жидкостью 11 и уплотнен термоизолирующим материалом 12. Для съема сигнала о наличиижидкости служит электрическая цепь 13.В предлагаемом сигнализаторе используется эффект непрерывного цикличногоперемещения паров теплоносителя, который диспаряется в зоне источника нагрева, за счетобразования разности давлений, котораяувеличивается благодаря установке дросселей в паровом канале тепловой трубы. Скорость паров теплоносителя может измениться в зависимости от количества передаваемого тепла, в результате чего меняется перепад давлений на дросселе, вызывающий срабатывание реле давления,Сигнализатор работает следующим образом. В положении, когда уровень измеряемой жидкости 11 находится ниже концакорпуса 1 и оба его конца находятся в воздухе, пары жидкости (теплоносителя) 8,нагреваемого электронагревателем 9, создают равнораспределенный тепловой потокв оба торца корпуса 1. Пары жидкости 40в зоне испарения в силу создающейся разности давлений устремляются в сторону меньщего давления, т. е. в концы корпуса 1, гдеони конденсируются, и по капиллярам в трубах 2 и 3 сконденсированная жидкость возвращается в зону испарения под воздействием сил поверхностного натяжения жидкости, Проходя через дроссели 5 и 6, которые предназначены для создания равных условий внутри труб, пары не создают нужной для замыкания (или размыкания) контакта дифференциального реле давления 7 разности давлений на дросселе 5. При достижении измеряемой жидкостью 11 уровня корпуса 1 происходит более интенсивный отбор тепла от конца корпуса 1, находящегося в сосуде 10, благодаря большему коэффициенту теплопроводности жидкости по сравнению с воздухом, при этом тепловой поток 8 в сторону сосуда 10 увеличивается за счет уменьшения его в другую сторону. Проходя через дроссель 5, пары создают нужную для замыкания контакта реле давления 7 разность давлений, контакт приводит в действие элект. рическую цепь выдачи сигнала 13. При обратном движении измеряемой жидкости 11 - снижении уровня тепловой поток 8 внутри корпуса 1 из разбалансированного приходит в равновесное состояние в момент снижения уровня ниже уровня корпуса и реле давления 7 разомкнет цепь выдачи сигнала 13.Для исключения влияния возможной разности температур стенки сосуда 10 и окружающего воздуха уплотнение 12 выполнено из термоизолирующего материала.Предложенный тепловой сигнализатор жидкости позволяет подготавливать сосуд к приему новой жидкости без демонтажа прибора, что проще в эксплуатации по сравнению с датчиками уровня, расположенными внутри сосуда.Сигнализатор также не требует устройств, создающих определенные постоянные параметры теплоносителя.Предложенный датчик обладает высокой чувствительностью, так как последняя зависит в основном от условий теплоотдачи и использования дросселей.Датчик может работать в любом положении, в условиях тряски, вибрации, разреженного пространства, невесомости и пр., так как все эти условия не оказывают отрицательного воздействия на физические процессы, протекающие внутри датчика.Формула изобретенияТепловой сигнализатор уровня жидкости, содержащий расположенную в корпусе тепловую трубу, у которой один торец заглушен, а другой - открытый, источник нагрева, чувствительный элемент и вторичный прибор, отличающийся тем, что с целью упрощения условий эксплуатации и повышения чувствительности, в него введена вторая тепловая труба, соединенная с первой открытыми торцами, заполненными теплоносителем, в зоне которых расположен источник нагрева, при этом в противоположных концах труб установлены идентичные чувствительные элементы в виде дросселей, к одному из которых подключен вторичный прибор.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1.Авторское свидетельство СССР289295, кл. 6 01 Г 23/22, 1968.2. Заявка2415737, кл. 601 Г 23/22, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.Составитель Н. Варнек Редактор С. Хейфиц Техред О. Луговая Корректор Ю. Макаренко Заказ 4058/36 Тираж 865 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4