Вибрационный уровнемер

(11)ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеслубликПриорнте О, Бюллете делам изобретен и открытий. 1(. Тараненк ровский химико-технологический инст им. Ф, 3. Дзе 1 тжиР 1 скОГО т НЕПРОП аяаитель 4) ВИБРАЦМОИНЫЙ УРОВНЕМ ся температурным, изменением конструктив. ных параметров колебательной системы. геометрических размеров т)рубки, жесткости упругой опоры. Эти изменения приводят к уходу начальной частоты колебаний и изменению чувствительности датчика. Другим недостатком известного датчика является то, что для обеспечения линейной шкалы при круглом сечении уровнемерной трубки ее диаметр должен выполняться в функции от высоты, что значительно усложняет технологию,изготовления трубки.Цель 1 о,изобретения является .повышение точности измерения за счет компенсации температурных параметров колебательной системы.Это достигается тем, что в известном вибрационном уровнемере трубка резонатора выполнена эллиптической )и снабжена системами возбуокдения кОлебаний В ДВух плоскостях, проходящих через оси эллиптического сечения трубки, а уровнемер дополнительно снабжен смесителем частот и низкочастотным фильтром, причем выход системы Возоуждения колебаний в Одной плоскости подключен на один,вход смесителя частот, а выход системы возбуждения колебаний в другой плоскости )подключен на второй вход смесителя частот, выход которого подкл 1 очен ко Входу Р)изкочастотного Изобретение относится керения уровня жидких сред,я под атмосферным давлением.Известен датчик уровня, содержащий резонатор, выполненный в аиде сдвоенного трубчатого камертона, основания которого сообщаются с основной емкость 1 о, а камертон снабжен системой возбуждения,и съема колебаний,на резонансной частоте, зависящей от уровня кидкости,в )его ветвях (11.Однако вследствие температурных изменений,модуля упругостями;и момента инерции резонатора,прои,изменениях температуры происходит уход начальной частоты колебачий, что вносит существеную погреш. ность (порядка 2%) )в измеренне. Другим недостатком датчика является существенно нелинейная характеристика преобразования уровня в частоту изгибных колебаний.Наиболее близким к изобретению из известных по конструкции устройств является частотный датчик уровнякоторый содержит резонатор, выполненный в )виде неупругой дюралевой трубки, закрепленной на упругом овальном латунном элементе, через который труока сообщается с основной емкостью, трубка снабжена системой возбуждения колебаний на резонансной частоте (2. Недостатком известного датчика является погрешность измерения, характеризующая(51) УДУ 681 128 821080)12.80 1фильтра, а выход последнего подключен к измерителю частоты.На фиг. 1 дана функциональная схема вибрационного уровнемера жидкости; на фиг, 2 - разрез А - А фиг, 1. 5Устройство, включает,неупругую трубку 1 эллиптического сечения,из магнитной стали, упругий овальный латунный элемент 2, трубопровод 3, основную емкость 4.Для возбуждения колебаний трубки в 10 плоскости ХОУ предусмотрены электромаг.нитный или емкостной приемник колебаний б, например высокоомный капсуль ТОН, усилитель положительной обратной связи б, например усилитель с АРУ по схеме с 15 двухсторонним амплитудным ограничителем, электромагнитный или электростатический,возбудитель колебаний 7, например низкоомный капсуль. Указанные элементы включены,по автогенераторной схеме. 20(2) 50 где Т 1 момент инерции уров немернойтрубки отиссительно оси ОУ;,момент, инерции уровнемерной 55трубки с укрепленньгми,на нейдеталями относительно оси ОУ;сечение трубии;плотность жидкости;уровень жидкостями в трубке, отсчитанный от опоры;жесткость заделки при поворотеотносительно оси ОУ. Для,возоуждения,колебаний трубками в плоскости УОЕ предусмотрены аналогичные элементы: приемник колебаний 8, усилитель, положительной обратной связи 9, возбудитель колебаний 10, Выходы систем возбуждения подключены ио входам смесителя частот П, выход которого подключен на вход низкочастотного фильтра,12, а выход последнего подключен к,измерителю часто- З 0 ты.Вибранионный уровнемер жидкости работает следуюшнм образом.Из емкости 4 исследуемая жидкость до уровня Ь заполняет трубку 1 через трубо- З 5 провод 3 и упрупий элемент 2, Трубка 1 колеблется в плоскости ХОЯ с помощью привмника колебаний б, сигнал с которого подается через усилитель б,на возбудитель колебаний 7, в,результате чего замыкается 40 цепь селективной положительной обратиой связи, и на выходе усилителя б напряжение колеблется с частотой ь определяемой из соотношений:45 Одновременно с этим трубка 1 колеблется в плоскости ОУЛ с помощью щрием. ника 8, усилителя 9,и,возбудителя 10,причем напрягкение,на выходе усилителя 9 колеблется с частотой г, определяемой нз соот,ношен.ий:,/ уИ-г1,зГг 1 Ог+03где 1 г - момент инерции уровнемернойтрубки относительно оси ОХ;Тог - момент, инерции уровнемернойтрубки с укрепленными,на ней деталями относительно оси ОХ;.О, - жесткость заделки при поворотетрубки относительно оси ОХ.С выходов усилителей б и 9 напряжения, колеблющиеся с частотами 1, и 1 г подаются ,на смеситель 11, а низкочастотная состав. ляющая, выделенная в фильтре 12, .равная г - 1, измеряется частотомером, проградуированным в единицах измеряемого уровня линейно связанного с разностью частот Л 1=Ь, - ,.Формула изобретенияВибрационный уровнемер выполненный п виде трубки, закрепленной на упругом элементе и сообщающейся с основной емкостью, систему возбуждения колебаний труб ни и измеритель частоты, о т л и ч а ю щ,и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет компенсации температурных параметров колебательной системы, трубка резонатора выполнена эллиптической и снабжена системами возбуждения :колебаний в двух плоскостях, проходящих через оси эллиптического сечения трубки, а уровнемер дополнительно снабжен смеси. телем частот и низкочастотным фильтром, ,причем выход системы возбуждения колебаний в одной плоскости подключен,на одик вход смесителя частот, а выход системм возбуждечия колебаний в другой,плоскости подключен на второй вход смесителя частот, выход которого подключен ко входу низкочастотного фильтра, а выход последнего подключен к измерителю частоты,Источники информации, принятые во внимание при экспер-пизе;1, Авторское свидетельспво СССР648843, кл. б 0,1 Р 23/28, 1977.2, Вовицкий П. В., Кнюринт В. Т Гут:ников В. С, Цифровые приборы с частотными датчиками, М., Энерпия, 1970, с. 114 (прототип),Изд.546 сударственного комитета 113035, Москва, Ж, Тираж 810 ПодписноеССР по делам изобретений и открытый ушская наб., д. 4/5