Уравнительная труба гидростатического уровнемера

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликявлено 22.12.75 (21)2304915/18 явки Ю с присоединением Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий.4 (088.8 5) Дата опубли ани 2) Авторы изобретени В. Бережн И. Ларичев и Н. Н. Староселецка(71) Заявите 4) УРАВНИТЕЛЬНАЯ ТРУБА ГИДРОСТАТИЧЕСКО УРОВНЕМ ЕРА5 уровню.Цель ности иэм объекта, нДля дос труба вып вей, распо изобретенияерення уровняап ример суднтижения этойолнена из двухложенных в пл умен ьшпри на ние погрешични крена ели уравнительная параллельных ветоскости, перпенднИзобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в устройствах измерения уровня жидкости в емкостях, находящихся под давлением и работающих в условиях крена объекта относительно горизонта, например, в судовой автоматике для защиты по уровню судовых аппаратов и резервуаров.Известны уравнительные трубы гидроста тических уровнемеров, устанавливаемые в 10 емкостях и резервуарах, которые располагаются над центром зеркала жидкости 1 1. Для учета креновой погрешности измерения такие уровнемеры оборудуются приспособлениями сложной конструкции, что снижает их т 5 надежность.Известны уравнительные устройства для создания постоянного импульса по уровню в системах измерения и регулирования уровня в замкнутых сосудах с паровой фазой 20 над измеряемым уровнем, выполненные в виде трубы, помещенной внутри сосуда выше уровня жидкости, Через трубу непрерыв но протекает жидкость из внешнего источ ника в сосуд, Разность гидростатических 25 давлений столбов жидкости в корпусе сосу да и в уравнительной труоевоспринимается чувствительным элементом измерителя уровня 2 .Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому .результату. При установке .подобных уровнемеров на судах в условиях качки разность гидростатических давлений столбов воды в уравнительной трубе и в корпусе сосуда изменяется по закс. ну косинуса угла крена судна, что обусловливает значительную погрешность измерения уровня, приводит к появлению периодической возмущающей силы,.действующей на чувсь-витедьный элемент измерителя регулятора уровня, и может вызвать ложные срабатывания сигнализации и системы защиты покулярной диаметральной плоскости объекта, симметрично относительно центра зеркала жидкости, и соединена с питающим коллектором, в котором между концами ветвей расположена качаюшаяся заслонка.На фиг. 1 изображена предлагаемая уравнительная труба, обций вцд; на фиг. 2- узел соединения ветвей уравнительной трубы; на фиг, 3 - график зависимости относи,.тельной погрешности измерения уровня от угла крена и размаха ветвей.Уравнительная труба состоит из двух параллельных ветвей 1, соединенных с питающим коллектором 2, качающейся заслон 5 кл 3, представляюшей собой, например пластинукачаю 1 цуюся на оси 4, прикрепленной к глухому концу коллектора 2, жестко закрепленного в корпусе сосуда 5. Коллектор подключен к внешнему источнику жидкости 6. Разность давлений столбов жидкости в корпусе сосуда 5 ц уравнительной трубе 1 изл 1 еряется прибором 7.В условиях качкц прц наклоне уравни-.тельной трубы заслонка 3 под действием силы тякести, складывающейся после цачальцого отклонения заслонки с гидроди- намической силой, перекрывает обращенную в сторону крена ветвь, подпитка происходит через вторую ветвь, расположенную вьцие перекрытой цад зеркалом жидкости.Отцосительцая погрешность измерения уровня определяется формулой:Н, Яо Н - = О б ( и с + с й б ьН 7где Н - расстояние от среза трубы до зеркала жидкости цри сС О (действительный уро вен ь );Н - расстояние от среза трубы до зер 46 кача жидкости црцсх. О (касушцйся уровень); с= -- приведенный размах вотвеи; гдеО=гнСХ - расстояние между осями симметрии ветвей;45с - угол крена.Применение дополнительной ветви уравнительной трубы прибавляет к отрицательной погрешности о 1-Самположительное слагаемое сх Мп к, тем самым уменьшая ее величину, Кривые дН =Ф) для дОа 50 лежат выше кривой для О -=О, Геометрически это объясняется ф приподыманием" среза ветви, противоположной крену, над остающимся горизоцтальныл зеркалом кцд 55 кости и легко проверяется графически.Влияцие приведенного размаха О ца относительную погрешность измерения в ус.- ловиях крена показано на фиг. 2. Увеличение а смешает величину ошибки в положи 60тельном направлении. При выборе оптимальной величины О для резервуара, устанавливаемого на конкретном типе судна, необходимо в первую очередь определить характерный эксплуатационный диапазон углов крена судна, зависящий от водоизмещения судна, его назначения и района плавания, Затем из семейства кривых для погрешностей при различных О следует выорать наименее отклоняющуюся от оси абсцисс в полученном диапазоне углов получив тем самым оптимальную величинуаопт Поскольку в судовых аппаратах и резервуарах (деаэраторах, конденсаторах, испарителях, цистернах и т,д,) уровень поддержива.:. ется в определенных пределах, по средней величине Н и полученномуОопределяют размах о ветвей уравнительной трубы.При оптимальном значении размаха вет,вей уравнительной трубы относительная погрешность измерения уровня в диапазоне возможных при эксплуатации углов крена судна в среднем в трп раза меньше, чем прц использовании известного устройства,Если не перекрывать заслонкой подпитку обращенной в сторону крена (нижней) ветви трубы, то в верхней ветви уровень жидкости це дойдет до среза трубы, а установится цо закону сообц 1 аэоБЙхся сосудов примерно ца уровне среза нижней трубы, Разница в уровнях в этом случае определится вели чин оп гидравли ческого сопротивленияия течеццю подпцточцой жидкости через цпжною ветвь и вследствие незначительного расхода ца подпитку будет несущественна. Ицымц словамц, без перекрытия ветвей цель изобретения:- уменьшение погрешности измерения уровня - не может быть достигнута.Измерение уровня жидкости в закрытом сосуде сводится к изл 1 ереццю разности гидростатических давлений столбов кцдкостц в корпусе сосуда и в уравццтельной трубе, которое пропорционально уровню жидкос" тц.Формула изобретенияУравнительная труба гидростатического уровнемера, расположенная внутри сосуда выше измеряемого уровня жидкости, соединенная с внешним источником жидкости и жестко закрепленная в корпусе сосуда, о тл и ч а ю эц а я с я тем что, с целью уменьшения погрешности измерения уровня прц наличии крена объекта, например судна, упомянутая труба выполнена из двух параллельных ветвей, расположенных в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости объекта, симметрично относительно центра зеркала жидкости и соедиценных спитающим коллектором, в котором между концами ветвей расположена качаюшаяся заслонка,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, патент США2347860, кл. 73-299, 1944.2. Шифрин М. Ш, Автоматическое регулирование судовых паросиловых установок , Л 1963, с, 52-55.591708 0,1 оставитель Н, Варнектехред Н, Лндр йчук Корректор Л Небола 7 П Петрова Редакт аз 578 2 дп ясно СССР 1 ИИПИ Гос 113035, Мос илнал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 8 рственного по делам ва, Ж-З 5, митета Совета финистобретений и открытийушская наб., д. 4/5