Устройство для измерения уровня

2 Авторы язобретеияя лов и В. М Веселов, М. П Центральное прое о-конструкторское б РСФСР(71) Заявятель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВН 1Изобретение относится к измерительиой технике, а именно к уровнемерам, работающим на принципе измерения давления жидкости на мембрану, уравновеаенную пневматическим давле" нием, и может быть использовано, в частности, в судостроении при замере вязкой жидкости на танкерах, нефтеналивных и других судах.Известно устройство для измере" ния разности давлений, способное измерять и уровень жидкости гидростатическим методом, содержащее корпус, разделенный тремя мембранами и камеры, две из,которых подключены к со", суду с контролируемой жидкостью. Од на камера имеет выход в атмосферу, а четвертая снабжена соплом и соединена с источником сжатого воздуха и показывающим прибором 1 1. ,2 оНедостатками известного устройства являются большой расход воздуха, так как он поступает в камеру непрерывно,и воэможность работы только на чистых жидкостях, что ограничивает область применения.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения разности давлений и уровня, а также для измерения погру-. жения судна, содержащее датчик давлений, выполненный в виде корпуса, разделенного мембраной ма пневматическую и гидравлическую камеры, одна иэ которых соединена с показывающим прибором и через подпружиненный клапан с источником сжатого газа.Гидравлическая камера сообщена с контролируемым объемом, а на мембране расположен дополнительный подпружиненный клапан, взаимодействующий с первым клапаном.8 камеры датчика воздух поступает через подпружиненный клапан только при наличии перепада давления на мембране, что способствует экономии рас" хода воздуха 23.3 93938Однако устройство работоспособнотолько в сосудах и резервуарах, работающих под давлением, и не можетработать под вакуумом.Кроме того, в случае работы назагрязненных жидкостях возможно засорение клапанных элементов датчика,что снижает надежность всего устройства.Цель изобретения - расширение области применения и повышение надежности.Поставленная цель достигаетсятем, что дополнительный подпружиненный клапан со стороны гидравлическойкамеры герметизирован сильфоном,закрепленным на мембране, которая,со стороны пневматической камерыснабжена двумя дополнительными сильфонами, симметрично расположеннымиотносительно первого сильфона и всумме равными его эффективной площади, внутренние полости которыхсообщены между собой и соединеныс верхней полостью контролируемогообъема или атмосферой.Датчик работает на принципе равновесия давлений на мембрану спротивоположных сторон - жидкости,и газа (воздуха).Мембрана является поверхностьюраздела между пневматической и гидравлической полостями датчика и благодаря подаче воздуха в камеру практически не нагружена при различныхуровнях жидкости, что обеспечиваетвысокую чувствительность.На чертаже схематично показанопредлагаемое устройство.Устройство состоит из корпуса 1датчика, показывающего прибора 2 и40баллона 3 сжатого газа. Корпус датчика выполнен из верхней 4 и нижней 5 частей, разделенных герметически мембраной 6, Верхняя часть 4 снабжена стаканом 7 с встроенным в него45подпружиненным клапаном 8, сообщающим полость стакана 7 с пневматической камерой 4 корпуса 1. Мембрана6 снабжена дополнительным подпружиненным клапаном 9, который гермети- фвэирован сильфоном 10, причем корпусклапана 9 жестко закреплен на мембране. Сильфон 10 закреплен на мембране6 и штуцере 11, который расположенв нижней части (гидравлической) 5корпуса 1.С противоположной стороны сильфона 1 О к мембране 6 и корпусу 1 прик 9 4реплены сильфоны 12, полости которых сообщены между собой и силь-фоном 1 О с помощью трубопровода 13,соединенного с верхней полостьюконтролируемого объема или атмосферой в зависимости от того, при ка-,ком давлении работает цистерна: избыточном или разреженном Сильфоны 12по суммарной эффективной площадиравны площади сильфона 10. Так каксильфоны 12 закреплены на мембранеб в пневматической камере,а сильфон 10 закреплен на мембране в гидравлической камере, то возникающиеусилия от давления в полостях сильфонов 12 и 10 взаимно компенсируются. Поэтому предлагаемое устройствоможет работать в резервуарах, находящихся и под давлением, и под разряжением.Пневматическая камера 4 сообщенас показывающим прибором 2,а полостьстакана 7 соединена с баллоном 3 сжатого газа . В нижний штуцер 11встроен упор 14 с регулировочнымвинтом. Гидравлическая камера 5 сооб-,щается с контролируемым объемом, нап.ример цистерной,При наполнении цистерны уровеньжидкости. повышается, следовательно,повышается гидравлическое давлениена мембрану 6, которая прогибаетсяв сторону пневматической камеры,Вначале выбирается зазор между штоком клапана 8 и тарелкой клапана 9,а затем приоткрывается клапан 8 ивоздух поступает в пневматическуюкамеру, где давление поднимаетсяи мембрана прогибается в сторонугидравлической камеры до наступления равновесия давлений с обеих сторон мембраны. В этот момент клапан8 закрывается и доступ воздуха впневматическую камеру прекращается, а образующееся давление, пропорциональное величине уровня, фиксируется показывающим прибором 2. При прогибе мембраны в сторону пневматической камеры сильфоны 12 незначительно сжимаются, а сильфон 10 незначительно растягивается и давление в их полостях равно давлению в верхней части цистерны, поэтому колебания давления газовой полости цистерны не сказываются на результате измерения уровня.Расход сжатого газа из баллона 3 происходит только при наполнении цис5 9393 терны, при опорожнении ее расхода газа из баллона не происходит,В случае снижения уровня в цистер"не понижается гидравлическое давление на мембрану, в результате чего зона прогибается в сторону гидравлической камеры. Вначале выбирается зазор между атоком клапана 9 и упором14, а затем при дальнейаем прогибемембраны клапан 9 приоткрывается и 1 вгаз (воздух) из пневматической каме"ры проходит в подклапанную полостьгидравлической камеры,ограниченнуюсильфюном 10, и далее проходит потрубопроводу 13. ИПредлагаемый уровнемер может найти аирокое применение на всех цистернах, работающих как при вакууме,так и под давлением с разнообразнымижидкостями, и может производить иэ" 2 емерения с достаточной точностью инадежностью. Формула изобретения Устройство для измерения уровня, содержащее датчик давления, выполненный в виде корпуса, разделенного мембраной на пневматическую и гид" равлическую камеры,одна из кото- эв рых соединена с показывающим прибо 89, бром и через подпружиненный клапан с источником . сжатого газа, а другая камера сообщена с контролируемым объемомпри этом аток упомянутого клапана установлен с воэможностью взаимодействия с дополнительным подпружиненным клапаном, располо, женным на мембране, о т л и ч а ю: щ е е с я тем, что, с целью расаирения области применения и повыщения надежности, дополнительный поапочжиненный клапан со стоооны" гидравлической камеры герметизиро" ван сильфоном, эакрепленнцм на мембране, которая со стороны пневматической камеры снабжена двумя дополнительными сильфонами, симметрично рас-. положенными относительно первого сильфона и в сумме равными его эффективной площади, внутренние полос-. ти которых сообщены между собой и соединены с верхней полостью коытролируемого объема или атмосферой.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР йф 390395, кл. Я 01 Г 23/14, 10.08.71.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2929732/27-11,- кл. В 63 В 39/12, 23.0580 (прото" тип).