Устройство для измерения уровня жидкости

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 924517 Союз Советски кСоциалистическиеРеспубликдо делам изобретений н открытий(51 т) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИИзобретение относится к приборостюроению, в частности к технике измерения уровня жидкостей, и может быть использовано для измерения уровня жидкостей в различных технологичес 5 ких процессах, например, в баках летательных аппаратов, а также в качестве образцового средства измерения.Известно устройство для измерения уровня жидкости, содержащее прогреваемый электрическим током чувствительный элемент, частично погруженный в жидкость, и измерительный блок. Тепловая энергия, выделяемая при прохождении электрического тока через чувствительный элемент, частично идет на подогрев самого элемента, а частично рассеивается в окружающуюэлемент среду.В жидкости из-за ее ольшей по сравнению с газовой Фазой плотности тепло рассеивается значительно быстрее, поэтому в установившемся режиме температуры, а следовательно, и сопротивления погруженного и непогруженного участков чувствительного элемента различаются. Полное сопротивление элемента зависит от соотношения между длинами погруженного и непогруженного участков элемента. Сопротивление чувствительного элемента измеряют с помощью измерительного блока и по нему судят об уровне жидкости 1 и 2.Недостаток известного устройства - зависимость сопротивления чувствительного элемента от температуры окружающей среды, теплопроводности жидкости (различной для разных жидкостей), кроме того, непосредственный контакт чувствительного элемента с жидкостью приводит к покрытию элемента отложениями из жидкости или продуктами ее взаимодействия с материалом элемента, что также меняет условия теплообмена элемента с окружающей средой и влияет на точностью измерений.Наиболее близким техническимрешением к предлагаемому являетсяустройство измерения уровня жидкости, содержащее чувствительный элемент, источник сжатого газа и измерительную схему,При измерении уровня границы раздела двух несмешивающихся жидкрстейс разлицной плотностью устройствосодержит две трубки, выходные отверс Отия которых расположены по обе стороны границы раздела. При подаче втрубки сжатого газа ламинарным потоком так, что газ выходит черезвыходные отверстия трубок, опу 15щенные в различные жидкости, в патрубках устанавливаются различные давления, С помощью измерительного блока определяется разность давлений,по которой с учетом расстояния междуточками ввода потоков газа в жидкости и плотностей легкой и тяжелой жидкостей рассчитывают положение уровняграницы раздела жидкостей 3 .Недостаток известного устройства -25низкая точность измерений уровня,если недостатоцно тоцно известны плотности жидкостей, зависимость точности измерений от температуры жидкостей, их взаимной растворимости, влия- ЗОния посторонних примесей.Цель изобретения - повышение точности измерения уровня жидкости,Поставленная цель достигается тем,что устройство для измерения уровня З 5жидкости содержит чувствительные элементы, источник сжатого газа и измерительную схему, причем чувствительный элемент выполнен в виде трубки с продольной щелью, а между трубкой и источником сжатого газа установлен газовый расходомер.Кроме того, устройство снабженодополнительным чувствительным.элементом, расположенным в газовой фазенад уровнем жидкости, а газовые расходомеры основного и дополнительногоэлементов включены в дифференциальную схему.На чертеже,представлено предлагае Омое устройство,Устройство содержит резервуар 1с жидкостью, чувствительныи элемент2 в виде цилиндрической трубки с щелью3,частицно перекрытой жидкостью,второй чувствительный элемент 4 в видетрубки с щелью постоянного сечения,расположенной над уровнем жидкости,источник 5 сжатого газа, подводящиеканалы 6 и 7, в которых размещеныдатчики 8 и 9 для измерения газовогопотока, и дифференциальная измерительная схема,Устройство для измерения уровняжидкости работает следующим образом.Источником 5 сжатого газа в трубках чувствительных элементов 2 и 4создают два потока газа, истекающиев полость над жидкостью. Величинакаждого из потоков пропорциональнаразности давлений перед отверстиеми после него и обратно пропорциональнаплощади эффективного сечения отверстия, церез которое вытекает газ. Площадь эффективного сечения отверстияв трубке чувствительного элемента 2линейно зависит от уровня жидкости,следовательно величина потока газав трубке чувствительного элемента 2и подводящем канале 6 линейно зависит от уровня жидкости и разностидавлений в трубке и над поверхностьюжидкости. Величина потока газа втрубке чувствительного элемента 4и подводящем канале 7 зависит только от разности давлений в трубке инад поверхностью жидкости. Еслипосредством регулируемых дросселейи делителя равного давления газ пододинаковым давлением подают в обетрубки, то разность потоков газа,измеренная с. помощью датчиков 8 и 9и дифференциальной схемы, пропорциональна уровню жидкости в резервуаре 1. В качестве датчиков 8 и 9могут быть использованы термоэлементы, нагреваемые постоянным токоми охлаждаемые соответствующими потоками газа. В таком случае их омические сопротивления однозначно определяют величину потока охлаждающего газа,Таким образом, точность измерений уровня жидкости в предлагаемом устройстве не зависит от свойств окружающей среды и самой жидкости, условий истечения газа в различные жидкости и других внешних факторов.формула изобретения1. Устройство для измерения уровня жидкости, содержащее чувствительный элемент, источник сжатого газа921517 5и измерительную схему, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, чувствительный элемент выполнен в виде трубки с продольной щелью, а между трубкой и источником сжатого газа установлен газовый расходомер.2. Устройство по,п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным чувствительным элементом, расположенным в газовой фазе над уровнем жидкости, а газовые расходомеры основного и дополнительного элементов включены в диф" ференциальную схему. 6 Источники информации.,принятые во внимание при экспертизе3. Авторское свидетельство СССРИ 166360,кл. 6 01 .13/00,1976 (прото тип) .92417 Составитель А.БолоздыТехред М,Надь едактор М.Голаковс Кос ре з 2803/ одписно илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете113035, Москва, ЖТираж 671ого комитета Сий и открытийРаушская наб.