Датчик уровня жидкости

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Госуаарствеииый комитет СССР ио яелам изобретений и открытийОпубликовано 15.10.82. Бюллетень Мо 38 Дата опубликования описания 15.10.82";ЕСОЮЗНА ЯИАТЕНТНЭТЕХНИЧЕСКАЯ утЭИБЛИЭТЕКА Украинский заочный политехнический инсти( 54 1 ДМфЧИК УРОВНЯ ЖИДКОСТИ О 15 30 Изобретение относится и приборо=строению и может быть использованодля измерения уровня жидких средв нефтеперерабатывающей, химическойи других отраслях промышленности.Известен уровнемер,.содержащийсмещенные относительно друг друга повысоте на ЬН два буйка, связанные сизмерителями силы, подключенные кблоку деления соединенные с вторичным прибором 1,Недостатком известного уровнемера является зависимость показанийот плотности при контроле жидкихсред, расслаиванщихся по высоте,так. как в зоне ЬЬ вследствие расслаивания плотность значительно больше,чем в общей зоне.Наиболее близким к предлагаемомуявляется датчик уровня жидкости,содержащий соеди енный с преобразователем перемещения поплавок, выполненный в виде камеры, в днище которой укреплена упругая мембрана 12).Однако датчик не обладает достаточной точностью измерения, так какв нем происходит учет плотности только в зависимости от температуры и,его показания зависят от измененияплотности при контроле движущихся горизонтально жидких сред, фасслаивающихся по высоте.Цель изобретения - повышение точности измерения при работе на движущихся жидких средах, расслаивэющихся по высоте.Поставленная цель достигается тем, что внутри камеры размещена пружина, установленная между перегородкой и упругой мембраной, жесткий центр которой штоком, свободно проходящим через отверстие в перегородке, соединен с преобразователем перемещения, а.стенки камеры выполнены в виде усеченного конуса, верхнее основание которого закреплено на одном конце двуплечего рычага, связанного другим концом с дополнительным преобразователем перемещения.На чертеже изображена схема устройства.Устройство содержит установленный в корпусе 1 поплавок 2, выполненный в виде усеченного конуса, в днище которого укреплена мембрана 3. Внутри поплавка 2 установлена пружина 4, ограниченная перегородкой 5 и мембраной 3, жесткий центр которой штоком 6, свободно проходящим через отверстие в перегородке 5, соединен с лУстройство работает следующим образом. 25При изменении уровня среды в емкости 1 на мембрану 3 на глубине ее погружения действует сила давления Е = Ниц.Ви, р. д, а на поплавок 2 действует вйталкивающая сила30 ГАрх У 9 = Ньъм(Н)уд. Сила давления, действующая на мембрану, преобразуется с помощью пружины 4 и штока 6 в перемещение и фиксируется преобразователем перемещения 7, 35 а выталкивающая сила, действующая на поплавок 2, преобразуется в перемеще ние с помощью компенсационной систеж 9 - 16 и фиксируется дополнительным преобразователем перемещения 17. Электрические сигналы с преобразователей перемещения 7 и 17 поступают в блок деления 18, подключенный к вторичному прибору 19, шкала которого проградуирована в единицах уровняАрх Нщв.(Н) 9 ф д Ь (Н)ГН Ь.9 6 где Гм(Н) выталкивающая сила, действу О ющая на поплавок 2;сила, действующая на мембрану 3 функция изменения среднего сечения поплавка 2 в зависимости от изменения уровня (т.е. по высоте поплавка)1 площадь мембраны 3, равная площади основания конического поплавка; преобразователем перемещения 7. Верхнее основание 8 конического поплавка 3 соединено с одним концом двуплечего рычага 9, установленного наоси 10. Другой конец рычага 9 через.Элементы 9 - 16 образуют компенсационную систему, фиксирующую выталкивающую силу поплавка по величинесжатия (или раотяжения) пружины 16 15(в зависимости от ее установки сверху или снизу рычага 9). Преобразователи перемещения 7 и 17 соединеныс блоком деления 18, выход которогоподключен к вторичному приборУ 19, ;ршкала которога проградуирована вединицах уровня. р - средняя плотность исследуе-мой среды в зоне измерения, что возможно только при наличии общей оси симметрии для конического поплавка мембраны, являющейся его основанием;Н - глубина погружения поплавка иЗми мембраны в исследуемую .среду;9 - ускорение силы тяжести.Таким о 5 разом, повышается точность работы датчика при контроле движущихся жидких сред, расслаивающихся по высоте, так как обеспечивается возможность создания двух неэависижх измерительных систем, определяющих силу давления на мембрану и вытапкивающую силу на поплавок в направлении общей силы симметрии. При этом, как следует иэ приведенного выражения, на вторичный прибор поступает не зависящий от изменения плотности ( в том числе вследствие расслаивания ) сигнал, соответствующий уров-. ню исследуемой седы, а каждому уровню любой исследуемой среды, в данном случае, соответствует свое соотношение вйходных величин.формула изобретенияДатчик уровня жидкости, содержащий соединенный с преобразователемперемещения поплавок, выполненныйв виде камеры, в днище которойукреплена упругая мембрана,т л и ч ающи й с я,тем, что, с целью повышения точности измерения при работена движущихся жидких средах, расслаивающихся по высоте, внутри камеры,"размещена пружина, установленнаямежду перегородкой и упругой мембра"ной, жесткий центр которой штоком,свободно проходящим через отверстиев перегородке, соединен с преобразователем перемещения, а стенки камеры выполнены в виде усеченногоконуса, верхнее основание которогозакреплено иа одном конце двуплечего рычага, связанного другим концом с дополнительным преобразователем перемещения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 669199, кл. 6 01 Г 23/08, 1977.2. Авторское свидетельство СССРР 411306, кл. С 01 Г 23/06, 1971966500 Составитель Л. Иассальскедактор Т. Иитрович Жехред И,Гергель Еоррект нц 673венного комитретеиий и отк35, Рауюскаяюйвг.Ужгород, У исно иал ППП П акаэ 7829/57 ВНИИПИ Гос по дел 113035 Иос