Способ контроля уровня жидкости в герметичном сосуде

(19) (11) РЕСПУБЛИ 1)5 6 01 Р 23/22 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) И ПИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ Бюл, ЬЬ 47 леве свидетельство СС л, 601 Р 23/22, 198 КОНТРОЛЯ УРОВН РМЕТИЧНОМ СО О ДЛЯ ЕГО ОСУЩ ЖИДКО- СУДЕ И ЕСТВЛЕ 4) СПОСОТИ В ГСТРОЙ СТИЯ(57) Изобретение относйтся к измерительной технике, а именно к способам и устройствам для замера уровня жидкости в сосуде без его разгерметизации. Сущность изобретения: для производства замера уровня жидкости в емкостях, включается холодильный агрегат 5, при снижении температуры стенки 2 на локальный участок стенки 2 выпадает наблюдаемая визуально роса, верхняя граница которой является проекцией линии уровня, 3 ил,"15 20 25 30 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения уровня жидкости в герметичномсосуде без его разгерметизации и устройствам, осуществляющим указанные способы.Известны способы контроля уровняжидкости в герметичном сосуде беэ разгерметизации с помощью применения электрических, ультразвуковых и т.п. датчиковуровня, передающих электросигнал рассогласования (от контрольного уровня) на.внешние измерительные приборы,Известен способ определения уровняпутем быстрого нагрева внешней стенки сосуда и затем определения границы междуразнонагретыми (над газом или жидкостью)участками стенки сосуда с помощью термохроматической йленки.Известен способ определения уровняжидкости в сосуде путем быстрого охлаждения внешней стенки сосуда в районе уровняжидкости в сосуде до момента выпаденияросы из атмосферы на стейку; т.к. охлаждение стенки над паровой областью происходит быстрее, то роса первоначальнопокрывает поверхность стенки над паровойобластью. Нижняя грайица поверхности,покрытой росой, является проекцией линииуровня жидкости внутри сосуда. К недостатку прототипа необходимо отнести определенную сложность использованияустройства; Наличие большого объема ручного труда и длительность процесса при определении уровня (наличия утечки)изобретения, то следует отметить, что герметичный сосуд с жидкостью и пары воды,содержащиеся в атмосфере, не могут бытьпризнаками заявленного устройства, таккак они не являются конструктивными элементами измерительного устройства. Крометого, размещение устройства для контроляуровня на определенном расстоянии отстенки сосуда, в котором находится контролируемая жидкость также не имеет отношения к устройству контроля, так как сам сосудне является частью устройства для контроляуровня,Цель изобретения - снижение времениконтроля и повышение удобства обслуживания большой группы контролируемых сосудов.Указанные цели достигаются;В СПОСОБЕ - путем прямого охлаждения верхнего слоя жидкости до момента падения "росы" из атмосферы на внешнююстенку емкости, Падение "росы" будет происходить на внешнийучасток стенки, расположенный над жидкой фазой жидкости,В УСТРОЙСТВЕ - применением охла. дительной системы, содержащей (фиг.1) трубопровод с теплообменниками (по числу емкостей) герметично закрепленными внутри емкости в верхнем слое жидкости (при ее стабильном уровне) на небольшом (опреде ляемом опытно) расстоянии от стенки емкости в районе контрольного участка.Трубопроводподключен к холодильному агрегату, обеспечивающему подачу хладагента ко всем теплообменникам системы. Контроль выпадения росы на стенке емкости осуществляется визуально с использованием рационально выбранного угла искусственного освещения стенок емкостей. Для лучшей визуализации области с выпавшей "росой", внешний контрольный участок стенки может быть отполирован или покрыт тонким слоем металла с хорошими характеристиками отражения. Для усиления контрастности наблюдаемых сухого и увлажненного участка, последний требует источник света с рационально подобранным углом осв 6 щения, Процесс выпаденияросы на стенку при ее охлаждении объясняется физической закономерностью взаимосвязи соотношений параметров атмосферы. Локальное снижение температуры участка стенки на 3-4 С может быть осуществлено путем охлаждения самой хранящейся жидкости, через посредство которой будет снижена температура части прилегающей к жидкости стенки ниже точки росы. При этом над газовой областью температура стенкипочти не изменится, вследствие низкой теплопроводности пара. 35На иллюстрации (фиг.1) видно, что снижение температуры контрольного участка стенки будет происходить быстрее, чем участка над паровой фазой жидкости. На фиг.1 видно также, что в начальный момент паде 40 ния. росы, снижение температуры стенки над паровой областью путем теплопередачи через материал стенки не "размывает" границу раздела фаз. Т.е. при достаточно интенсивном охлаждении жидкости обеспечивается достаточная точность установления (на внешней стенке) линии уровня жидкости внутри сосуда. После выпадения росы необходимо прекратить дальнейшее охлаждение, чтобы не смазывать границу раздела. Боковое, под небольшим углом освещение обеспечивает темный цвет сухого участка поверхности емкости, отражение уходит под таким же углом, минуя глаз наблюдателя, а влажный, вследствие преломления света в каплях росы; выглядит более светлым; Заявленное устройство изображено на фиг.2 и 3 ( при этом на фиг,2 показан продольный разрезучастка емкости степлообменником; на фиг.3 - продольный разрез теплообменника.Устройство (фиг.2) состоит из холодильной системы, включающей трубопроводы для транспортировки хладагента с теплообменником 2, размещенным внутри емкости 3 в жидкости 4, уровень которой контролируется. Теплообменник 2 закреплен герметично в стенке емкости, (Например, как на фиг,З). Одинаковые элементы на всех фигурах нумеруются одинаково. К трубопроводу подключен холодильный агрегат 5 (например, фреоновый холодильник). Для фиксации предыдущего положения уровня жидкости можно применять какой-либо визир (указательную стрелку), закрепленный на магните, присоске и т,п, При необходимости, например, большом количестве емкостей в контролируемой группе, затесненность пространства, одновремейный .контроль можно осуществлять выносными трубопроводами,полости которых герметично соединены с полостями контролируемых емкостей. Трубы .снабжены разобщительной арматурой. Теплообменник размещен внутри трубы. Контроль уровня жидкости осуществляют по внешней стенке трубы,Работа системы;Для производства замера уровня жидкости в емкостях, включается холодильный агрегат, При снижении температуры стенки 5 (при высокой относительной влажности неболее 2-5 С от исходной) на локальный участок стенки выпадает, наблюдаемая визуально, роса, верхняя граница которой является проекцией линии уровня, Располо жение этой линии сравнивается с предыдущим показанием (расположением визира).Формула изобретения15 Способ контроля уровня жидкости вгерметичном сосуде, заключающийся в охлаждении стенки сосуда в зоне контроля до температуры точки росы и определении уровня по границе конденсата, выпадающе го на внешней стенке герметичного сосуда,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, при охлаждении стенки сосуда размещают внутри него теплообменник вблизи стенки 25 и охлаждают контролируемую жидкость.1783309Составитель Т.Сергеева Редактор Т.Шагова Техред М.Моргентал Корректор Н.Гун каз 4506 Тираж Подписное ВНИИПИ ГосуДарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва,Ж, Раушская каб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина