Тепловой уровнемер

бе еатена М Ь А Союз Соввтскнх Соцналнстнчвсннх РвспублнкОП ИСАНИЕИ ЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) 2488691/18-10 Заявлено 24.05,77 3/2-с присоединением зая сударствениый комитет СССР по делам изооретеиий и открытий(53) УДК 681.1 .64 (088.8) Дата опубликова писания 25.07.7(71) Заявитель 54) Т ВОЙ УРОВНЕМЕР Изобретение относится к измерению уров. ня жидкости и может найти применение для контроля различного рода технологических процессов, а также в качестве топливомера на транспортных средствах.Известны тепловые уровнемеры, работа которь 1 х основана на тепловом принципе, в частности на эффекте возникновения тер- мо - ЭДС в разнородных проводниках при разной температуре их спаев.Известен тепловой уровнемер жидкости, содержащий термобатарею, элементы которой выполнены в виде последовательно соединенных хромель-копелевых термопар, распределенных по высоте контролируемой емкости. В качестве вторичного приборауровнемер снабжен вольтметром. Кроме того уровнемер снабжен источником постоянного тока и реле времени, исполнительный контакт которого включен последовательно в цепь термобатареи и имеет два фиксированных положения, в одном из которых к термобатарее подключен источник постоянного тока для нагрева, а в другом - вольтметр 1, Для повышения точности замеров (уменьшения дискретности показаний) термобатарея выполнена многорядной, а элементы одного ряда смещены по высоте относительно элементов другого ряда. Этот известный уровнемер характеризуется недостаточной точностью измерения в период, когда термобатарея подключена к источнику постоянного тока, замер не производится и стрелка вольтметра стоит на нуле, а в период подключения термобатареи к вольтметру (собственно замера) происходит оросок 1 О стрелки с последующим периодом затуханияее колебаний, а также низкой чувствительностью, связанной с дискретностью его показаний. Все это обусловлено наличием содержащегося в его конструкции противоречия. Так, для повышения точности показаний (уменьшения дискретности) необходимо, чтобы элементы термобатареи (холодные и горячие спаи) располагались по высоте, как можно ближе один к другому, но это требование находится в противоречии с тем, что для обеспечения функционирования термобатареи ее элементы по высоте должны быть расположены на значительном расстоянии один от другого, исключающем теплопередачу между горячими и холодными спаями поматериалу проволоки. Но при редком расположении спаев по высоте увеличивается дискретность показаний уровнемера и одновременно снижаются его точность и чувствительность к изменению уровня. Указанное противоречие в уровнемере устранено только частично за счет того, что термобатарея выполнена многорядной, а элементы одного ряда смещены по высоте относительно элементов другого ряда. Такое решение усложняет конструкцию термобатареи, так как для существенного снижения дискретности требуется большое количество рядов термобатареи, но при этом холодные и горячие спаи соседних рядов размещаются близко один к другому и теплообмен между ними осуществляется через окружаощую среду. Известен тепловой уровнемер, содержащий термобатарею, горячие и холодные спаи которой распределены по высоте, подогре ватель, установленный по линии размещения горячих спаев, вторичный прибор и источник тока 12. В этом известном уровнемере подогреватель расположен в зоне горячих спаев термопар, что погышает точность,но незначительно.Целью изобретения является повышение точности и чувствительности. В описываемом уровнемере это достигается тем, что в нем термобатарея выполнена в виде спирали, горячие спаи которой расположены диаметрально противоположно холодным спаям.На фиг. 1 показана принципиальная схема управления; на фиг. 2 -- термобатарея и подогреватель, поперечное сечение.В баке 1 с жидкостью установлен каркас 2 из изоляционного материала, На каркас 2 намотана термобатарея 3, изготовленная из спаянных отрезков проволоки Вз хромеля и копеля. Горячие спаи (например, нечетные) 4 расположены диаметрально противоположно холодным (четным спаям) 5. В пазу ребра каркаса 2 установлен подогреватель 6 в герметической оболочке. С подогревателем 6 в тепловом контакте находятся горячие спаи 4. Электрически спаи 4 изолированы от подогревателя 6. В цепь термобатареи 3 включен вторичный прибор 7, представляющий собой милливольтметр, шкала которого проградуирована в линейных единицах. Для замера объема жидкости по ее уровню шкала вторичного прибора может быть проградуирована в единицах объема. Подогреватель 6 с помощью проводников и выключателя 8 соединен с источником 9 тока. Для защиты от брызг и механических повреждений термобатарея установлена в перфорированный кожух 10. При работе в электропроводящих или агрессивных жидкостях термобатарея может быть защищена с помощью соответствующих защитных покрытий, Для замера объе 25 50 55 40 45 50 ма жидкости в баках неправильной формытермобатарея может быть намотана с переменным шагом в соответствии с изменениемобъема бака по высоте, Каркас 2 выполненребристым, это сделано для уменьшениявлияния ца показания уровнемера тепловойинерции каркаса,При включении выключателя 8 нагревается подогреватель 6 и разогревает горячиеспаи 4. Диа метрально противоположныеспаи 5 при этом остаются холодными, Спаи4, находящиеся ниже уровня жидкости,охлаждаются ею, и температура их близкак температуре холодных спаев 5, Спаи 4,расположенные вьцце уровня жидкости,находятся под воздействием подогревателяи температура их выше, чем температуранаходящихся вьцде уровня жидкости спаев5. При разности температуры между спаями в цепи термобатареи возникает термоЭДС, замеряемая вторичным прибороу 7,Показания вторичного прибора находятся в обратной зависимости от уровня жидкости, так как при снижении уровня жидкости в гецерировании термо-ЭДС участвуетбольшая часть термобатареи.При полном баке стрелка Вторичного прибора отклоняется ца минимальный угол, припустом Оаке стрелка Вторичного прибораОтклоняется нз максимальный угол.Таким Ооразох за счет фОрмы Выполнения термобатареи дискретность показанийописываемого уровцемера сведена к минимуму и практически неощутима, что повышаетего точность. Кроме того,элементы термобатареи по высоте в уровнемере расположены близко однц от другого, это одновременно с повышением точности повышает и егочуВстВи Гельность, так как на единицу ВысОты приходится оольшое количество спаев,а значит развивается и оольшая термо-ЭДС.Формула изобретенияТепловой уровнемер, содержащий термобатарею, горячие и холодные спаи которой распределены по высоте, подогреватель, установленный по линии размещения горячих спаев, вторичный прибор и источник тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности уровнемера, тер мобатарея выполнена в виде спирали, горячие спаи которой расположены диаметрально противоположно холодным спаям.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР302617, кл. 6 01 Г 23/22, 1967.2. Патент США3964311, кл, 73 - 295, 1976.Редактор Л. ТюринаЗаказ 4058/36 Составитель Н. Варнек Техред О. Луговая Корректор Ю, Макаренко Тираж 865 Подписное ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4