Гидростатический уровнемер

(56) 1, Авторское свидетельство ССВ 697828, кл. 6 011= 23/16, 1978(прототип). АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИД(54)(57) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР по авт. св. 9 697828, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных параметров и повышения надежности, в пего дополнительно введено два трехмембранных пневмореле, первое из которых соединено по схеме ИЛИ с выходом ячейки запоминания и с выходом второго трехмембранного пневмореле, соединенного по схеме НЕ через емкость и регулируемый дроссель с входным каналом управления генератором дополнительного поршневого насоса,1 10939Изобретение относится к приборостроению и может быть использованодля измерения и регулирования уровня жидкости в различных отраслях промьпдленности,По основному авт. св. В 697828известен гидростатический уровнемер,содержащий емкость с пульсирующеймембраной, заполненную разделительной жидкостью, генератор пневматичес Оких импульсов и рабочий пневмогидроусилитель, дополнительные генераторпневматических импульсов и поршневойгидронасос с резервуаром для разделительной жидкости, дифманометр и ячейку запоминания выходного сигнала 1 3.Недостатком известного уровнемераявляется то, что обслуживающий персонал должен периодически проверятьналичие разделительной жидкости врезервуаре дополнительного пневмогидроусилителя, причем периодичностьпроверки трудно определить заранее,так как возможная утечка жидкостизависит от многих непредвиденных факторов (герметичность манжет, соединений, вязкость жидкости, ее температура и др.),Кроме того, периодический контрольный осмотр резервуара может бытьтакже значительно затруднен при установке уровнемера в труднодоступныхили удаленных от оператора местах,так как в уровнемере предусмотренадистанционная передача показаний.В то же время несвоевременное пополнение резервуара разделительной жидкостью приводит к преждевременномуотказу уровнемера в работе (искажение показаний, прорыв мембраны и др.).Целью изобретения является повы 40шение эксплуатационных параметрови надежности эа счет получения автоматической аварийной сигнализацииоператором о том, что в эксплуатируемом уровнемере в резервуаре подпитки45отсутствует разделительная жидкостьи ее необходимо пополнить.Поставленная цель достигается тем,что в гицростатический уровнемер дополнительно введено два трехмембранных пневмореле первое иэ которыхсоединено по схеме ИЛИ с выходомячейки запоминания и с выходом второго трехмембранного пневмореле, соединенного по схеме НЕ через емкость 55и регулируемый дроссель с входнымканалом управления генератором дополнительного поршневого насоса,05 1На чертеже изображена принципиальная схема гидростатического уровне- мера.Уровнемер состоит из заполненной разделительной жидкостью цилиндрической емкости 1, дно которой со стороны резервуара с иэмеряемой жидкостью герметично закрыто эластичной вялой мембраной 2. По центру мембраны приклеен постоянный магнит 3. На заданном расстоянии от фланца емкости, соответствующем максимально допусти 1мому прогибу внутрь емкости 1 мембраны 2, установлен герметичный магнитоуправляемый пневмоконтакт 4 " соплом 5 и подпружиненной заслонкой о. Постоянный магнит 3 и пневмоконтакт 4 с соплом и заслонкой образуют датчик предельного положения вялой мембраны. Выход пневмоконтакта 4 сОединен с управляющей камерой пневмореле 7, включенного по схеме НЕ, в схему которого дополнительно включены емкость 8 и регулируемый дроссель 9. Разделительная жидкость, кроме емкости 1, параллельно заполняет положительную камеру дифманометра 10 и камеру пневмогидроусилителя 11. Выходной канал дифманометра 10 соединен с входом ячейки 12 запоминания выходного сигнала, состоящей из нормально открытого пневмоклапана, емкости и выходного усилителя, Для управления работой пневмогидроусилителя 1 в схеме установлен генератор 13 нневмоимпульсов, состоящий иэ пневмореле, емкости и регулируемого дросселя. Гидронасос 14 с пневмоприводом состоит из двойного поршня 15 (воздух-разделительная жидкость), всасывающего клапана 16 и нагнетательного клапана 17, соединенного с емкостью 1. Вход всасывающего клапана 16 соединен с резервуаром 18, заполненным разделительной жидкостью. Резервуар работает при атмосферном давлении. Для управления работой гидронасоса 14 предусмотрен дополнительный генератор 19 пневмоимпульсов. В линии питания генератора 13 пневмоимпульсов установлен нормально открытый клапан 20. Выходной канал пневмоконтакта 5, параллельно емкости 8, соединен через регулируемый дроссель 21 и емкость 22 с нижней управляющей камерой пневмореле 23, включенного по схеме НГ, Выход пневмореле 23 в свою очередь соединен с верхней управляющей кжн рой пневмореле 24, вкчюченп гс п схс ме 11 ПИ,на вход которого в нижнюю камеру поступает выходной сигнал с ячейки 12 запоминания.В непосредственной близости к оператору на выходном канале уровнемера 5 устанавливается вторичный прибор 25и сигналиэирующее устройство, например воздушная сирена 26.Уровнемер работает следующим образом.В процессе работы уровнемера в первоначальный момент емкостькамера дифманометра 10 и емкость пневмогидроусилителя 11 заполнены разделительной жидкостью, при этом мембрана 2 занимает положение примерно по плоскости фланца (средняя пунктирная линия), При импульсе Р =1 генератора 13 поршень пневмогидроусилителя 11 движется вниз до упора, закрывается клапан 12 ячейки запоминания, избыток разделительной жидкости перетекает в емкость 1, мембрана 2 перемещается в крайнее правое лоложение (правая пунктирная линия). При импульсе Р =0 генератора 13 поршень пневмогидроусилителя 11 перемещается вверх до упора, разделительная жидкость под воздействием гидростати" ческого давления измеряемой жидкости ЗО перетекает в емкость пневмогидроусилителя, мембрана 2 возвращается в первоначальное положение, а на выходе ячейки 12 запоминания выходного сигнала устанавливается давление, пропорцио-З 5 нальное гидростатическому давлению измеряемой жидкости, равному произведению уровня на плотность. При известной плотности выходное давление РВ, является мерой уровня. Это давление 40 с выхода ячейки запоминания поступает в нижнюю камеру пневмореле 24 и через открытое нижнее сопло в линию дистанционной передачи. Величина уровня отсчитывается по шкале вторичного при 45 бора 25. Частота перемещений поршня пневмогидроусилителя (пульсаций мембраны 2) задается настройкой частоты генератора 13 и зависит от интенсивности кристаллизации в измеряемой 50 жидкости или от степени ее загрязнения вязкими компонентами. По мере работы пневмогидроусилителя через зазоры в паре поршень-гидроцилиндр разделительная жидкость постепенно перетекает из емкости 1 в пневматическую камеру усилителя 11 и выбрасывается в атмосферу, утечка разделительной жидкости может происходить также в местах соединений трубопроводов при нарушении их гермеричности. При этом прогиб мембраны 2 все больше происходит влево в сторону магнитоуправляемого пневмоконтакта 4. При занятии мембраной крайнего левого положения (показано сплошной линией) магнит 3 притягивает заслонку 6, открывается сопло 5, и давление в управляющей камере реле 7 падает до атмосферного, а на выходе устанавливается давление питания, под воздействием которого закрывается клапан 20 и выключается генератор 13, а генератор 19 включается. При импульсе Р 1 =1 генератора 19 поршень гидрона 2соса 14 через клапаны 16 и 17 из резервуара 18 перекачивает в емкость 1 порции разделительной жидкости, равные объему гидроцилиндра гидронасоса, при этом мембрана 2 постепенно.прогибается вправо до момента замыкания заслонкой 6 сопла 5 пневмоконтакта, После замыкания пневмоконтакта для обеспечения гарантированного удаления магнита 3 от заслонки 6 генератор 19 работает еще некоторое время., и в емкости 1 подкачивается разделительная жидкость. Время дополнительной работы генератора устапаиливается настройкой дросселя 9. После истечения заданного времени закрываетс верхнее сопло реле 7, па его выходе устанавливается атмосферное давление, отключается генератор 19 и включается в работу генератор 13 пневмогидроусилителя 11, мембранас она начинает работать в пульсирующем режиме.Общее время восстановления мембраны 2 в рабочее положение определяется частотой генератора 19, емкосгью гидроцилиндра гидронасоса 14 и регулировкой дросселя 9. Ес;:и по истечении указанного времени мембрана 2 не возвращается в среднее положение, магнит 3 не отпускает заслонку 6 и не закрывается сопло 5, воздух который под давлением питания находится в емкости 22, через рсгулируемьй дроссель 21 и сопло 5 стравливается в атмосферу открывается верхнее сопло пневмореле 23, па его выходе устанавливается дан:к ние питания, которое поступает в верхнюю управляющую камеру пневморг Под воздействием этого дат с;:ия закрывается нижнее и откргастг:5 1093905 нее сопло пневмореле 24, на его выхо- з де появляется сигнал давления пита- н ния, которое заведомо ньпие максималь- н но возможного давления Р , в рабочем режиме уровнемера, 5 ЯПод воздействием давления питания и пневмореле 24 включается звуковая си-, н рена 26, настроенная на давление пи- с тания, а прибор 25 эашкаливает. Это ч дает оператору сигнал о том, что в 1 О у резервуаре 18 уровнемера кончиласьразделительная жидкость и ее необходимо пополнить. 2 Тираж 610 одписное ВНЯИПИ Заказ ентф, г.ужгород, ул.Проектная Прй заливке жидкости в резервуар 15 работающк гидронасос заполняет камеру 1, мембрана 2 перемещается вправо,аслонка 6 закрывает сопло 5, давлеие питания через дроссель,9 эапол 1 яет нижнюю камеру пневмореле 7, геератор 19 отключается, затем через россель 21 заполняется давлением итания нижняя камера пневмореле 23, а его выходе устанавливается атмоферное давление, происходит переклюение пневмореле 24, на его выходе станавливается рабочее давлениеотключается сирена 26, 1 алиие такого сигналиэирующего устройста избавляет оператора от периодических осмотров и наблюдения за уровнем разделительной жидкости, а также предупреждает отказы в работе уровнемера.