Датчик уровня жидкости

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ . ТВЛЬСТВУ Союз Советскнк Социалистических Реслублнк(22) Заявлено 3005.79 (21) 2773294/18-10 с присоединением заявки Но -1,51)М. Кл С 01 Г 23/28 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(5 З) УДК 681 128 82 (088. 8) Дата опубликования описания 1506.81 Г;,10,К. Тараненко и В.И Снегур(72) Авторы изобретения Днепропетровский химико-технолофчесций институт им. Ф.Э. ДэержинскоГЬ "(54) дАтчик урОВня жидкОсти Иэ обретение от носится к технике измерения уровня и может найти применение в устройствах для измерения уровня жидкостей с изменяющейся плотностью и температурой в химической, нефтехимической, фармацевтической и других отраслях промышленности.Известен частотный датчик уровня, содержащий трубчатый резонатор, сообщающийся с основной емкостью, систему возбуждения и съема колебаний резонатора, усилитель и измеритель частоты Г 1.11 едостатком известного устройства является, ограниченное использование 15 ввиду невозможности измерения уровня под любым давлением или разряжением.Наиболее близким к предлагаемому является датчик уровня жидкости, содержащий резонатор, выполненный в виде 20 сдвоенного камертона, основание которого сообщается с контролируеьвм сосудом, систему возбуждения и съема колебаний резанатора, усилитель и из.- меритель частоты. Указанный датчик обладает высокими точностными показателями при работе в условиях постоянства давления контролируемой среды и плотности этой среды в реэонаторе 1 2. 30 Однако в условиях иэменякщихся плотностей, давлений и температур контролируемых сред этот датчик характеризуется значительной погрешностью.Цель изобретения - повышение точности измерения эа счет компенсации изменения параметров контролируемой среды.Указанная цель .достигается тем, что последовательно с резонатором установлен второй сдвоенный камертон с системой возбуждения колебаний и усилителем, сообщаицийся с основныме резонатором через общее основание, а через второе основание сообщающийся с контролируемым сосудом в нижней его части, причем ветви второго камертона расположены в горизонтальной плоскости, а выходы систем возбуждения колебаний обоих камертонов включены в дифференциальную схему и подключены к измерителю частоты,На чертеже схематически представлено.устройство.Сосуд 1, в котором находится контролируемая жидкость, сообщается с вертикально расположенным камертоном 2, в верхней части через его основание 3, а в нижней части емкости - черезпоследовательно соединенный с резонатором камертон 4Вертикально расположенный сдвоенный камертон снабжен системой возбуждения колебаний 5 и съема колебаний 6, включенных в цепь усилителя 7 положительной обратной связи, Горизонтально распо 5 ложенный сдвоенный камертон снабжен системами возбуждения 8 и съема 9 колебаний, включенных в цепь усилителя 10 обратной положительной связи.Выходы усилителей положительной обратной связи включены на вход блока 11 выделения разности частот, выход этого блока через низкочастотный Фильтр 12 подключен к частото меру, проградуированному в единицах контролируемого уровня.Работа устройства осуществляется следующим образом.При заполнении основной емкости Щ контролируемой жидкостью уровень в этой емкости и уровень в ветвях камертона 2 выравнивается. Ветви камертона 2 возбуждаются с помощью возбудителя 5, сигнал на который поступает от приемника 6 колебаний, усиленным в усилителе 7.В случае контроля уровня жидкости с переменной плотностью частота колебаний камертона 2 Функционально связана с плотностью и уровнем запол- З няющей его ветви жидкости. Одновременно с этим с помощью возбудителя 8 колебаний приводятся в режим автоколебаний ветви камертона 4, при этом сигнал на возбудитель 8 поступает от приемника 9 колебаний и усиливается в усилителе 10, Так как ветви камертона 4 расположены горизонтально, то при минимально возможном уровне жидкости в основ ц ной емкости 1 ветви камертона 4 полностью заполнены, поэтому частота колебаний этих ветвей зависит только от плотности контролируемой жидкости. При изменении плотности контролируемой жидкости в емкости 1 происходит изменение частоты колебаний камертонов, так как частоты колебаний камертонов 2 и 4 вычитаются в смесителе 11 частот, то изменение плотности контролируемой среды не вызывает изменения выходного сигнала в виде разности частот, которые яыделяются в смесителе 12 и регистрируется частотомером, проградуированном в единицах измеряемого уровня. Причем, при изменении уровня жидкости в камертоне 2 происходит изменение частоты колебаний только этого камертона в случае, если плотность контролируемой среды постоянна, тогда разность частот камертонов 2 и 4 линейно зависит от контролируемого уровня. Компенсация изменения частоты колебаний основного резонатора при изменении давлений контролируемой среды, а также ее температуры и температуры окружакщей среды происходит аналогично,Предлагаемое устройство позволяет повысить точность:измерения уровня среды в условиях изменяющейся ее температуры, давления и плотности.ФОрмула изобретенияДатчик уровня жидкости, содержащийрезонатор, выполненный в виде сдвоенного камертона, основание которогосообщено с контролируемым сосудом,систему возбуждения и съема колебанийрезонатора, усилитель и измерительчастоты, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения за счет компенсации изменения параметров контролируемой среды, последовательно с резонаторомустановлен втОрой сдвоенный камертонс системой возбуждения колебаний иусилителем, сообщающийся с основным рез онат ором через общее основ ание, а через второе основание сообщающийся с контролируемым сосудомв нижней его части, причем ветви второго камертона расположены в горизонтальной плоскости, а выходы системвозбуждения колебаний обоих камертонов включены в диФФеренциальную схемуи подключены к измерителю частоты.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Кудрявцев В,В. Прецизионныечастотные преобразователи автоматизированных систем контроля и управления. М., "Энергия", 1974, с. 61.2. Авторское свидетельство СССРВ 648843, кл. 0 01 Г 23/28, 1977.838382 ставитель Л,Стоговахред Т.Маточка КоРРектор В Синицкая РедактоР А. доли аказ 4406/5 Подписноетета СССРрытийкая ыаб., д. 4/5 Тираж 702 Государственного ко елам изобретений и о 5, Москва, Ж, Рауш