Уровнемер

(51)4 С 01 Р 23/1 РЫТЮ РЕТ ЬСТВУ ельство СССР 3/16, 1979. ство СССР 23/16, 1984 2 и. ЮСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ СВ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике,. к устройствам для измерения уровня жидкости, и может быть использовано для контроля уровня в емкостях нефтеперерабатывающих, химических, пищевых производств. Цель изобретения - повышение быстродействия уровнемера.Количество иипульсов, поступившеес выхода генератора 8 на входы двигателя 10 и счетчика 11, пропорционально уровню жидкости в контролируемой емкости. Наличие постоянногокоэффициента обусловлено зоной нечувствительности уровнемера при уровнениже среза пьезометрической трубки 2.Эта зона .может быть уменьшена путемувеличения максимального значениякоэффициента усиления усилителя 5.Уровнемер содержит также регулируемыйдроссель 7, а так как габариты и веспереиещаемж частей его несоизмеримоменьше возможнык габаритов и весаподвижной пьезоиетрической трубкито инерционность механической частуровнемера резко уменьшается, чтоприводит к повышению его быстродействия. 1 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения уровня жидкости, и может быть использовано для контроля уровня в емкостях нефтеперерабатывающих, химических, пищевых производств.Целью изобретения является повышение быстродействия уровнемера.На чертеже представлена схема уровнемера.Уровнемер содержит две пьезометрические трубки: полного погружения на всю глубину технологической емкости 1 и неполного погружения 2, которые погружены в,контролируемую жидкость и через постоянные пневмодроссели подключены к источнику питания. Пьезометрическая трубка 1 одновременно подключена к первому входу сумматора 3 и первому входу блока 4 сравнения, а вторая трубка 2 подключена к второму входу сумматора 3. Выход сумматора 3 подключен к вхо ду усилителя 5, выход которого одновременно подключен к второму входу блока 4 сравнения и через отрицательную обратную связь из постоянного дросселя 6 и регулируемого дросселя 7 - к второму входу усилителя, Инверсные выходные каналы блока 4 сравнения соединены с питающими входами генераторов 8 и 9 выходы которых соединены соответственно: восьмого - с прямыми входами пневматичес. кого шагового двигателя 10 и счетчика 11 цневмоимпульсов, а девятого - с реверсивными входами пневматического шагового двигателя 10 и счетчика 11 пневмоимпульсов. Выходной вал пневматического шагового двигателя 10 кинематически связан с входным валом регулируемого дросселя 7 в цепи отрицательной обратной связи усилителя 5.Уровнемер работает следующим образом.Предположим, что уровень контролируемой жидкости в емкости находится ниже среза трубки 2, являющейся нулевой точкой отсчета.,При этом давление на входы сумматора 3 поступает только с пьезометрической трубки 1 и определяется выражениемР -Н,РК(2) Для выполнения данного условиякоэффициент усиления Е усилителя 5 25 в начальном состоянии должен бытьравен 1. Так как коэффициент усиления усилителя с отрицательной обратной связью из постоянного и регулируемого дросселей определяется выра- ЗО жением(3 г 2 где Е - проводимость регулируемого 35 дросселя. 7 а 1 1 - проводимость по 1 стоянного дросселя 6, то для получения значения Е = 1 необходимо, чтобы регулируемый дроссель 7 в исходном состоянии был полностью закрыт, 4 О т.е. его проводимость равняласьнулю, что и достигается полным его перекрытием перед началом измерений. При достижении уровнем контролируемой жидкости какого-либо значения 45Н, (текущего), на входы сумматора 3 поступают два давления Р и Р с вы 2ходов обеих пьеэометрических трубок, Каждое из этих давлений определяется следующим выражением;50(5) где Н текущее значение глубиныпогружения первой трубки;текущее значение глубиныпогружения второй трубки.Нт где Н - глубина погружения пьезометрической трубки 1 в жидкость;плотность контролируемой 5 жидкости;- ускорение земного притяжения.Это же давление поступает одновременно и на первый вход блока 4 сравнения. С выхода сумматора 3 давление 10. ЬР = Р, - Р = Р (так как Р = О)поступает на вход усилителя 5, навыходе которого получают давлениеР, = М йР, где к - коэффициент усиления усилителя. Для того, чтобы 15 система находилась в состоянии равновесия и на выходах блока 4 сравнения установились нулевые сигналы,необходимо выполнение следующегоусловия223043 Составитель М. РачковТехред 0 Сопко Корректор В.Бутяга Редактор А. Ворович Заказ 1701/42 Тираж 705 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1счетчике 11, сохраняя тем самым пропорциональность числа импульсов всчетчике контролируемому уровню втехнологической емкости,Выходной сигнал данного уровнемера также может быть представлен вдвух формах. Кроме число-импульсногокода на выходе счетчика 11 в соответствии с выражением (10) он можетбыть также получен в непрерывнойформе в виде поворота выходного валашагового двигателяфн (Н С С)ц С С,где С =Си С = С коэффициенты пропорциональности,Так как габариты и вес механически перемещаемых частей регулируемогодросселя 7 несоизмеримо меньше возможных габаритов и веса подвижнойпьезометрической трубки, то инерцион.ность механической части уровнемера,а следовательно и, всего устройства вцелом резко уменьшится, что приведет к существенному повышению егобыстродействия. формула изобретения Уровнемер, содержащий две продольно смещенные пьезометрические трубки соответственно полного и неполногопогружения, подключенные через постоянные дроссели к источнику питания,блок сравнения, первый вход которогоподключен к пьезометрической трубкеполного погружения, усилитель, выходкоторого связан с вторым входом блока сравнения, два генератора пневматических импульсов, питающие входы 1 О которых соединены с инверсными выходами блока сравнения, пневматическийшаговый двигатель и счетчик пневмоимпульсов, реверсивные входы которыхсоединены с выходами соответствую щих генераторов, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в схему дополнительновведены постоянный и регулируемыйдроссели и сумматор, пьезометричес кая трубка неполного погружениявыполнена неподвижной, а усилительохвачен отрицательной обратнойсвязью через постоянный и регулируе"мЫй дроссели, при этом выходы пьезо метрических трубок подключены к входам сумматора, выход которого подклю-"чен к входу усилителя, а выходнойвал пневматического шагового двигателя кинематически связан с управ ляющим входом регулируемого дросселя.