Датчик уровнемера

(54) ДАТЧИ (57) Изобрет нию и може ционных и контроля за ных, взрыво емкостях и изобретения К УРОВНЕМЕРАение относится к приборостроет быть использовано в пози- следящих уровнемерах для изменением уровня агрессивопасных и других жидкостей в различных скважинах. Цель - расширение эксплуатационГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ ССС К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Специализированное отделение по изысканиям и исследованиям институтажСоюзгипроводхоз(56) Авторское свидетельство СССР269515, кл. б 01 Р 23/16, 1968,ных возможностеи датчика уровнемера. Датчик уровнемера содержит герметичную эластичную оболочку 9, частично заполненную электропроводной жидкостью 12. Внутри оболочки на разной высоте расположены электроды 1, 2 и 3, а также имеется компенсатор 13 внутреннего давления в виде свободно провисающего эластичного мешка, внутренняя полость которого сообщается с атмосферой. Оболочка 9 помещена в защитный перфорированный кожух 18. При изменении уровня контролируемой жидкости меняется давление на оболочку 9, что приводит к замыканию или размыканию электро проводной жидкостью 12 соответствующих электродов. При этом с помощью компенсатора 13 давление внутри оболочки 9 поддерживается равным атмосферному, а также исключается влияние изменения температуры среды. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано как в позиционных, так и в следящих уровнемерахдля контроля за изменением уровня вскважинах, артезианских колодцах, емкостяхс различными, в том числе агрессивнымижидкостям и,Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей датчика уровнемера.На фиг. 1 изображен датчик уровнемера, вертикальный разрез; на фиг. 2 - тоже, горизонтальный разрез (разрез А - А нафиг. 1); на фиг. 3 - пример использования датчика в следящем уровнемере.Датчик уровиемера содержит электроды1 - 3, которые выполнены в виде шайб сконтактными выступами 4, расположеннымипод углом 120 друг относительно друга(фиг.и фиг. 2). Электроды 1 - 3 смонтированы на полом корпусе 5 между диэлектрическими шайбами 6 и укреплены с помощью гайки-груза 7 и контргайки 8, накоторой закреплена нижняя часть эластичной оболочки 9 посредством пружинногокольца 10. Оболочка 9 закреплена также вверхней части корпуса 5 посредством пружинного кольца 11. Оболочка 9 частичнозаполнена электропроводной жидкостью 12.В верхней части оболочки 9 находится компенсатор 13 внутреннего давления в оболочке, выполненный в виде эластичного мешка,внутренняя полость которого сообщается сатмосферой через радиальное отверстие 14,вертикальную полость корпуса 5 и радиальное отверстие 15. Эластичная оболочка 9и компенсатор 13 могут быть выполнены изфторопласта.Компенсатор 13 закреплен на корпусе 5с помощью пружинных колец 16 и 7, Таким образом, внутренний объем эластичнойоболочки 5 изолирован от внешней среды,а давление в нем всегда равно внешнему.Для исключения повреждений оболочки 9датчик снабжен защитным кожухом 18, который имеет перфорацию 19 в нижней части и отверстия 20 в верхней для сообщенияс контролируемой жидкостью 21 и с атмосферой,Для использования в следящем уровнемере датчик может быть подвешен на кабельтросе 22, который закреплен на корпусе 5 спомощью цангового зажима 23.В стационарном положении нижний электрод 1 постоянно погружен, а средний 2 иверхний 3 электроды расположены над уровнем электропроводной жидкости 12.Электроды- 3 связаны посредством кабель-троса 22 со следящей системой (фиг. 3),включаюгцей два реле 24 и 25, Реле 24имеет нормально замкнутый контакт 26, ареле 25 - нормально разомкнутый контакт27. Питание осуществляется от источникапостоянного тока.5 10 15 2025 30 35 40 45 50 55 Кабель-трос 22 соединен с барабаном 28, на валу которого установлены диски 29 для токосъемников 30. Барабан снабжен ручным регистратором 31 глубины опускания датчика. Вал соединен с реверсивным электродвигателем 32 и пером самописца 33.Датчик уровнемера работает следующим образом,В исходном положении при включенном питании контакт 26 замкнут, а контакт 27 разомкнут, При этом электродвигатель 32 включен и датчик опускается в контролируемую жидкость 21. Погружение датчика вызывает проникновение жидкости 21 в полость кожуха 18 и сжимание эластичной оболочки 9 в нижней части, вследствие чего уровень электропроводной жидкости 12 в оболочке повышается до соприкосновения с контактным выступом 4 плоского электрода 2, т. е. до замыкания между собой электродов 1 и 2 жидкостью 12. Одновременно сжимается и эластичный компенсатор 13, так как внутри оболочки 9 повышается давление. Через отверстия 4, 15 и 20 из компенсатора в атмосферу выходит воздух, в результате чего давление внутри оболочки 9 понижается до атмосферного. Замыкание электродов 1 и 2 вызывает размыкание контакта 26, в результате чего электродвигатель останавливается.При понижении уровня жидкости 21 давление на оболочку 9 уменьшается, уровень электропроводной жидкости в ней понижается и электрод 2, выйдя из жидкости, размыкает контакт с электродом 1, В этом случае срабатывает реле 24 и замыкается контакт 26. Ток проходит через левую (на фиг. 3) обмотку электродвигателя 32, который, вращаясь, поворачивает барабан 28 так, что кабель-трос 22 разматывается и датчик опускатся до соприкосновения контактного выступа 4 электрода 2 с электро- проводной жидкостью 12. При замыкании контактов электродов 1 и 2 через электро- проводную жидкость 12 срабатывает реле 24 и размыкает контакт 26, вследствие чего электродвигатель опять обесточивается и останавливается, а на самописце 33 будет отмечено уменьшение уровня контролируемой жидкости 21. При повышении уровня жидкости 21 электрод 3 погружается в электропроводную жидкость 12. В этом случае реле 25 замыкает контакт 27 и ток идет через него и через правую обмотку электродвигателя 32, который, вращаясь в обратном направлении, поднимает датчик до размыкания контакта электрода 3 с жидкостью 12.Так осуществляется слежение за уровнем жидкости.Подъем датчика, например, из скважины осуществляется с помощью ручного регистратора 31.Датчик обеспечивает возможность контроля уровня неэлектропроводных, агрессив1483273 10 формула изобретения ных и взрывоопасных жидкостей. Высокая электропроводность рабочей жидкости 12 позволяет использовать низковольтные источники питания при малых токах и минимальном расстоянии между электродами. Одновременно компенсатор исключает влияние перепадов температур и давления внутри эластичной оболочки на точность фиксации заданного уровня. 1. Датчик уровнемера, содержащий укрепленную на корпусе эластичную оболочку, внутри которой находятся дискретно размещенные первичные преобразователи уровня и рабочая жидкость, а также компенсатор внутреннего давления, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, первичные преобразователи уровня выполнены в виде электродов, рабочая жидкость электропроводна, а компенсатор внутреннего давления представляет собой размещенный внутри оболочки герметичный эластичный мешок, внутренняя полость которого связана с атмосферой. 2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что эластичная оболочка размещена внутри перфорированного кожуха, укрепленного своей верхней частью на корпусе датчика.Составитель А. КурочкинРедактор А. Ревин Техред И. Верес Корректор Л. ПилипенкоЗаказ 2816/37 Тираж 660 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101