Емкостной уровнемер для симметричных сосудов

ССНОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН а 9) Сг 1 а 01 т 23 И ГОС ПОД ЪъВ ПИСАНИ БРЕТЕН СТ В ЕТ К АВТОРСКОМ нец Логунов С.С ые приборы.4, с. 216,94,прототип) УРОВНЕМЕР ДЛЯ СИМсодержащий емкостенные в виде тон, расположенных РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪ 9 77/24-10(56) 1. Бри ПольскийМ., Машин217, фиг.2. Пате кл3 01 Г 23/26, (54)(57) ЕМКОСТНО МЕТРИЧНЫХ СОСУДОВ ные датчики, выпол копроводящих пласт параллельно одна другой и подключенных к измерительному преобразователю, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерения при наличии крена, пластиныснабжены расположенными в нижнейчасти ориентирующими грузами и установлены на противоположных стенкахкорпуса посредством кронштейнов,один конец которых жестко связан скорпусом, а второй снабжен пространственным шарниром, расположенным наосевой линии корпуса, при этом ответная поворотная часть каждого пространственного шарнира жестко связанас пластиной в точке, равноудаленнойот верхнего и нижнего ее концов.11Изобретение относится к устройст-. вам контроля уровня жидкостей, преимущественно в наземных и судовых транспортируемых сосудах, и можетприменяться там, где необходимо непрерывное измерение уровня жидкости в условиях крена.Известен емкостной уровнемер, содержащий емкостной датчик с электродами в виде коаксиальных труб, установленный вертикально в объекте контроля 1 .Недостатком данного устройства является значительная погрешность при наличии крена в любой плоскости.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является емкостной топливомер для летательных аппаратов, датчик которого содержит изолированные электроды, выполнен - ные в виде параллельно установленных пластин. Между пластинами .расположены волнообразные прокладки из электроизоляционного материала, образующие вертикальныеканалы, которые заполняются измеряемой жидкостью. Каналы препставляют собой электроемкостные конпенсаторы 1 включенные параллельно. Форма пластин определяется формой и объемом топливных баков, в которых закреплен конденсатор. Пластины жестко закреплены в топливном баке и совместно с волнообразными деталями служат также и в качестве несущего силового элемента летательного аппарата. В данном устройстве электрическая емкость конденстаоров на единицу высоты сосуда (топливного бака) пропорциональна количеству топлива, что гарантирует зависимость изменения электрической емкости конденсато ра от количества жидкости измеряемого объема 2 .Недостатками данного устроиствач являются большие габариты, а также связанная с этим большая материало- емкость и, кроме того, погрешность при наличии крена вдоль продольной оси, обусловленная тем, что пластины будут находиться не под прямым углом к уровню и часть поверхности пластин будет покрыта жидкостной пленкой, которая при большом коли- . честве пластин существенно увеличивает емкость датчика.Цель изобретения - повьппение точности измерения при наличии крена., =21 бп Мргде- длина датчика,о- допустимое значение углакрена по продольной оси сосуда.В данном случае при максимальных величинах угла крена сосуда 2 емкостные датчики 8 не должны соприкасаться с вертикальными стенками 5.Емкостной датчик 8, связанный электрически с измерительным преобразователем 12, имеет по крайней мере две параллельно установленные токо- проводящие пластины 13 и 14, жестко соединенные двумя равными им по длине диэлектрическими планками, Плас-тины 13 и 14 выполнены в виде полос.Высота токопроводящих пластин 13 и 14 определяется в зависимости от 18866 1Указанная цель достигается тем,что в емкостном уровнемере для симметричных сосудов, содержащем емкостные датчики, выполненные в виде токопроводящих пластин, расположенныхпараллельно одна другой и подключенных к измерительному преобразователю, пластины снабжены расположенными в нижней части ориентирующими гру 10 зами и установлены на противоположных стенках корпуса посредством кронштейнов, один конец которых жесткосвязан с корпусом, а второй снабженпространственным шарниром, располо женным на осевой линии корпуса, приэтом ответная повОротная часть каждого пространственного шарнира жестко связана с пластиной в точке, равноудаленной от верхнего и нижнего 20 ее концов.На фиг. 1 показано устройство,общий вид, на фиг. 2 - узел 1 нафиг, 1.Жидкость находится в транспортируе мом сосуде 2, имеющем входной 3 ивыходной 4 патрубки. На противоположных вертикальных стенках 5 сосуда 2жестко закреплены штанги 6. На них спомощью пространственного шарнира 7установлены с возможностью поворотаемкостные датчики 8, соединенные между собой параллельно, Пространственный шарнир 7 выполнен в виде шаровойпары, состоящей, например, из сферической головки 9, жестко закрепленной на штанге 6, верхней 10 и нижней 11 полусфер. Штанги 6 установлены на продольной оси сосуда 2. Ихдлина выбрана равной1118866 диапазона изменения контролируемого уровня жидкости, а зазор между края-, ми пластин 13 и 14 и стенками сосуда 2 выбран в предположении того, что в предлагаемом устройстве верхний 5 край токопроводящей пластины должен всегда выступать над уровнем контролируемой жидкости.Часть пластины 13, расположенная ниже центра вращения шаровой пары, 10 является сосредоточением основной массы емкостных датчиков 8, в резуль. тате чего центр масс 15 емкостного датчика 8 также расположен ниже центра вращения шаровой нары по вер тикальной оси, проходящей через него,Сосредоточение основной массы на нижней части пластины 13 может быть выполнено наплывом, бобышкой или применением материала с большим 20 удельным весом.Устройство работает следующим образом.При поступлении жидкости 1 в транспортируемый сосуд 2 через патру. р 5 бок 3 и при прекращении удаления жидкости из транспортируемого сосуда 2 через патрубок 4 уровень жидкости достигает предельно максимальной величины, при которой суммарная30 электрическая емкость датчиков 8 уровня достигает заданного значения и измерительный преобразователь 12 выдает сигнал на перекрытие патрубка 3 и (или) включает соответствующую35 сигнализацию. При понижении уровня жидкости в транспортируемом сосуде до предельно минймальной величины в результате повышенного расхода жидкости через патрубок 4 и (или) недостаточного поступления ее через40 патрубок 3 суммарная электрическая емкость датчиков 8 уровня достигает заданного значения и преобразователь 12 выдает сигнал на открытие патруб 45 ка 4 и (или) включает соответствующую сигнализацию. 4При крене транспортируемого сосуда 2 вокруг продольной оси датчики 8 уровня, закрепленные с возможностью поворота на пространственном шарнире 7, под действием смещенного центра масс 15 поворачиваются и вновь занимают вертикальное положение по отношению к уровню жидкости 1.При возвращении транспортируемого сосуда 2 из крена в исходное положение датчики 8 уровня, закрепленные с возможностью поворота на пространственном шарнире 7, под действием смещенного центра масс 15 вновь занимают вертикальное положение по отношению к уровню жидкости 1. Суммарная электрическая емкость датчиков уровня в этих случаях не изменяется. Устройство в этом случае может непрерывно контролировать уровень жидкости 1 в транспортируемом сосуде 2.При крене транспортируемого сосуда 2 в сторону, перпендикулярную продольной оси сосуда 2, датчики 8 уровня, закрепленные с возможностью поворота на пространственном шарнире 7, под действием смещенного центра масс 15 поворачиваются и вновь занимают вертикальное положение по отношению к уровню жидкости 1. При этом возрастание емкости одного датчика вследствие увеличения глубины погружения пластин компенсируется уменьшением емкости другого датчика, причем суммарная электрическая емкость остается постоянной.Сосуд 2 может иметь крен в любой плоскости. Датчики при этом всегда занимают вертикальное положение и их суммарная емкость не изменяется.Применение предлагаемого уровнемера позволяет повысить точность и надежность контроля уровня жидкости в транспортируемых сосудах.1118866 Составитель В.АксеновТехред А,Кикемезей Корректор М.Максимишинец Редактор Н.Кивач Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 7441/29 Тираж 609 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5