Поплавковый уровнемер

(51) М. Кл.2 С 01 Р 23/06 Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(53) УДК 681. 128. 84088.8) Дата опубликования описания 181079(71) 36 ЯВИТВЛЬ Всесоюзный научно-исследовательский институт комплекснойавтоматизации нефтяной и газовой промышленности(54) ПОПЛАВКОВЫЙ,УРОВНЕМЕР Изобретение относится к техникеизмерения уровня жидких продуктови может быть использовано в автоматизированных системах управлениятехнологическими процессами,. особенно там, где предъявляются высокиетребования к искробезопасности ивзрывоэащищенности,Известны поплавковые уровнемеры,содержащие поплавок, привод в видепружинного двигателя постоянногомомента, гибкий связующий элемент, .мерный барабан и устройство отсчетауровня, при этом привод размещенвнутри поплавка и связан с мернымбарабаном гибкой стальной магнитнойпроволокой, снабженной магнитнойзаписью кварцованной частоты и магнитными головками, сдвинутыми однаотносительно другой 1),Однако этот уровнемер имеет ограниченный диапазон измерения,Наиболее близким по техническойсущности к предложенному являетсяпоплавковый уровнемер с пружиннымуравновешиванием, состоящий из двухсекций, полностью изолированныходна от другой. С внутренним объе-мом емкости связана только механи 2ческая секция, в которой имеетсябарабан с намотанный стальным троси-ком, к концу которого прикрепленпоплавок. Во второй секции барабанаразмещены пружинный двигатель, местный индикатор, гидравлический тормози ручной механизм подъема поплавка.В автоматическом режиме подъем поплавка осуществляется электроприводом2),Однако наличие в механизме подъемаэлектропривода может. привести к искрообразованию, что недопустимо натаких объектах, как нефтеналивныесудна.Цель изобретения - повышение безопасности и надежности измерения.Это достигается тем, что в по лавковом уровнемере механизм подъемапоплавка снабжен пневмоцилиндромдвухстороннего действия, шток которого выполнен в виде зубчатой рейки, входящей в зацепление с зубчатымколесом со сквозным осевым отверстием, храповым механизмом, рычагведущей собачки которого жестко связан со ступицей зубчатого колеса,а вал храпового колеса свободно проходит через сквозное осевое отверстиеэтого колеса и заканчивается зубчатоймуфтой, и мембранным двигателем,шток которого через шарик упираетсяв торец храпового колеса. Механизмблокировки и деблокировки поплавкавыполнен в виде подпружиненного вилкообразного захвата, который упирается в шток пневмоцилиндра двухстороннего действия и посредством рычаговкинематически связан с концевымвыключателем пневмоцилиндра механизма подъема поплавка и с концевымвыключателем цепи сигнальной лампы.Яафиг.1 изображена кинематическая"схема поплавкового уровнемерас йружинным уравновешиванием и дистанционным пневмоуправлением на фиг.2 - схема управления уровнемером;на фиг.З - механизм подъема поплавка;на фиг.4 - то же, разрез А-А на фиг.3,уровнемер оодержит пружиннйй двигатель 1, местный счетчик 2, гидравли-: ческий тормоз 3, механизм 4 подъемапоплавка, механизм 5 блокировки идеблокировки поплавка, поплавок 6,мернуюленту 7, мерный шкив 8, преобразователь 9 угол-код,концентрическую магнитную муфту 10, Механизмблокировки и деблокировки поплавкав свою очередь состоит из вилкообраэ-ного захвата 11, штока 12 пневмоци- , ЗОлиндра, пневмоцилиндра 13 спуска,рычагов 14, пнЕвмокнопки 15 и микропереключателя 16. Схема управленияуровнемером (фиг.2) состоит из пневмокнопки 15, крана управления 17, . 35мембранного двигателя 18, генераторов 19 подъема, инвертора 20, пнев-моцилиндра 21 подъема и пневмоцилиндра 13 спуска. Механизм подъемапоплавка (фиг.З и фиг.4) состоит4 Оиз пневмоцилиндра 21 двухстороннегодейСтвия штока в виде зубчатой рейки22, зубчатого колеса 23, храпозогомеханизма 24, рычага 25, "собачки26 ведущей, вала 27 храповогоколеса, зубчатой полумуфты 28, мембранного )двигателя 29 и шарика 30,УРовнемер в режиме подъема и блокировки поплавка работает следующймобразом.При установке рукоятки крана 17. управЛений в положение подъем давление воздуха проходит через нормально открытую пневмокнопку 15 в мем бранный двигатель 18 и одновременновключаетгенератор 19 подъема.Во времй, импульса давления генерато-ра 19 пневмоцилиндр 21 совершаетрабочий шаг, поднимая поплавок 6.Во время паузы генератора 19 черезинвертор 20 пневмоцилиндр 21 возвращается в исходное положение. Поплавок же 6 не успевает опуститься напрежний уровень, так как его движение вниз тормозится гидротормозом3 и самим пневмодвигателем. С оче( редным импульсом давления все повто-( ряется. Линия спуска в это время соединена через кран управления 17 с атмосферой. Ступенчатый подъем поплавка 6 продолжается до тех пор, пока не сработает вилкообраэный захват 11, который через систему рычагов и пневмокнопку 15 отключает пневмоцилиндр подъема 21 и мембранный двигатель 18. Полумуфты 28 зубчатые разъединяются под действием ,пружины, пневмоцилиндр останавлива" ется. Одновременно рычаги замыкают цепь сигнальной лампы.В режиме спуска уровнемер работает следующим образом. При повороте рукоятки крана 17 управления в положейие спуск давление воздуха поступает в поршневую полость пневмоцилиндра 13 деблокировки поплавка, Поплавок 6 освобождается от вилкообразного захвата 11 и подсобственным весом опускается на поверхность продукта. Ограничение скорости спуска пФойсходит за счет гидротормоза 3. При утечке или испарении тормозной жидкости иэ гидротормоза 3 спуск поплавка 6 может осуществляться с помощью пневмоцилиндра. Рукоятка краиа управления 17 устанавливается в йоложение спуск, давление воздуха поступает в поршневую полость пневмоцилиндра 13 деблокировки поплавка. Поплавок 6 освобождается от вилкооб- раэнбго захвата 11 и под собственным весом начинает опускаться, Одновременно воздух поступает на пневмогенератор спуска 19, который чередуя импульсы давления с паузами, посредством мембранного двигателя 18 включает и отключает муфту сцепления 10, Во время отключения муфты 10 поплавок под собственным весом опускается до момента включения муфты. Задающей частотой спуска является частота геиератора. Пйевмоцилиндр 21 подъема выполняет в это время роль тормоза. Линия подъема при этомчерез кран управления соединена с атмосферой. Формула изобретенияПоплавковый уровнемер, содержащий поплавок, механизм подъема поплавка, механизм блокировки и деблокировки поплавка, уравновешивающий пружинный двигатель, местный сиетчик, кинематически связанный с аналого-цифровым преобразователем, и гидравлический тормоз, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения безопасности и надежности измерения, механизм подъема поплавка снабжен пневмоцилиндром двухстороннего действия, шток которого выполнен в виде зубчатой рейки, входящей в зацепление с зубчатым колесом сосквозным осевым отверстием, храповыммеханизмом, рычаг ведущий собачкикоторого жестко связан со ступицейзубчатого колеса, а вал храповогоколеса свободно проходит через сквозное осевое отверстие этого колесаи заканчивается зубчатойполу-.муфтой, и мембранным двигателем,шток которого через шарик упираетсяв торец храпового колеса, а механизм блокировки и деблокировки по- оплавка выполнен в виде подпружиненного вилкообраэного захвата, которыйупирается в шток .нневмоцилиндра двухстороннего действия и посредством рычагов кинематически связанс концевым выключателем пневмоцилиндра механизма подъема поплавка и сконцевым выключателем. цепи сигнальной лампы,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 458713, кл.О 01 Р 23/06, 1973.2, Каталог фирмы Еигат, Моп 1 оя Епга 1 ВоЗ св 1 отаОс вамне ВеиеЕ",рэпйМГолландия, 1973. г691693 Фигз ь й.Афонинлемех Коррек Н. Задернов ская Заказ 6201/3 866 ПоЦКИИПИ комите СРпо и откр113035, ская н .4/5 н ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектна Составит Редактор й.Шмелькин . ТехредМ, 1 ТиражГосударственногоделам изобретенийМосква, Ж, Рауш та ССытийабд