Пьезометрический уровнемер

(7) Заяви иевскии институт автомати(54) ПЬЕЗОИЕТРИЧЕСКИЙ УРОВН о счетчиком импуль метра, а выходсов, и реле, упторого подключе рез контакты нормально отк тый контакты ления клапана ва весь.диапа разбивается н Изобретение относится к приборост роению и может найти применение в тех отраслях промышленности, где необходимо производить автоматический контроль уровня жидких сред, например в химической промышленности,Известен пьезометрический уровнемер, содержащий пьезометрическую трубку, соединенную с блоком питания воздухом и входом клапана, выход которо 1 О го соединен с плюсовой камерой дифманометра и через второй клапан - с минусовой камерой дифманометра, электроконтактный вторичный прибор, вход которого соединен с выходом цифмано 15 равляющая обмотка кона к линии питания чевторичного прибора, а рытый и нормально закпывключены в линию управми. При работе устройстэон измерения уровня а ряд отдельных равных участков измерения, внутри каждого иэ которых выходной сигнал дифманометра измеряется от минимального до максимального значения. Переход с одного участка измерения на другой осуществляется по сигналу электроконтактног вторичного прибора в моменты достижения выходным сигналом дифманометра предельных значений путем выравнивания давлений в камерах дифманометра 1Однако давление, устанавливающееся в камерах дифманометра после выравнивания не соответствует предельному значению предыдущего участка измерения, участки измерения смещены друготносительно друга, т. е, последующийучасток не является продолжением предндущего, что неудобно при эксплуатации. Кроме того, на величину давленияв камерах дифманометра при выравнивании оказывают влияние емкости импульсных линий, связанных с камерами, чтоусложняет наладку, заключающуюся вподгонке длине импульсных линий ( осо 900119бенно в случае их ыполнения в видеметаллических трубок), и понижаетточность измерения.Паиболее близким по техническойсущности к предлагаемому изобретению ЮявЛяется пьезометрический уравнемер,содеРжащий пьезометрпческую трубку,соединенную с блоком питания воздухоми плюсовой камерой дифманометра, двушкальный показывающий прибор, одна 10шкала которого соединена с выходомдифманометра, а вторая - с минусовойкамерой дифманометра и выходом переключателя участков измерения, содержащего два элемента сравнения, одни вхо ды которых соединены с выходом дифманометра, а вторые - с выходами задатчиков верхнего и нижнего уровнейсрабатывания, и цепи переключенияотдельных участков измерения, индивидуальные для каждого участка, каждаяиз которых содержит элементы коммутации, элементы памяти и задатчики компенсационного давления, выходы которых соединены через контакты переключающих реле с выходом автоматического,переключателя 121,К недостаткам устройства следует отнести сложность конструкции и низ 30 Кую надежность работы, что обусловлено большим количеством элементов .практически 4 реле и два задатчика на каждый участок измерения), вследствие того, что переключатель содержит цепи переключения, индивидуальные для каждого участка. При увеличении числа участков число элементов резко возрастает, и, соответственно, возрастает вероятность отказов.Цель изобретения - упрощение кон 40 струкции и повышение надежности за/ счет исключения индивидуальных для каждого участка измерения цепей переключения.Поставленная цель достигается тем, что в известном уровнемере, содержащем пьезометрическую трубку, блок питания воздухом, дифманометр, двухшкальный показывающий прибор и переключатель участков измерения, в пере-ключатель участков измерения введены два импульсатора, два повторителя со сдвигом, два ь нормально закрытых клапана, элемент ИЛИ, нормально открытый клапан и повторитель при этом входы импульсаторов соединены с выходами соответствующих элементов сравнения, а выходы - с управляющими входами соответствующих нормально закрытых клапанов и через элемент ИЛИ с управляющим входом нормально открытого клалана, выходы повторителей со сдвигом соединены через соответствующие нормально закрытые клапаны со входом повторителя, а их входы - через нормально открытый клапан с выходом повторителя, являющимся выходом переключателя.Такое конструктивное выполнение переключателя участков измерения позволяет упростить конструкцию и повысить надежность уровнемера, так как формирование компенсационного давлеьия, поступающего в минусовую камеру дифманометра и определяющего участок измерения осуществляется при помощи двух общих для всех участков измерения повторителей со сдвигом, выходные сигналы которых сдвинуты относительно текущего выходного сигнала переключателя участков, в отличие от известного устройства, где каждый участок измерения имеет индивидуальную цепь переключения, содержащую коммутирующие элементы, задатчики и элемент памяти. Использование одних и тех же элементов переключателя при работе на всех участках позволяет сократить общее число элементов (особенно, при большом числе участков), что упрощает конструкцию уровнемера и позволяет снизить вероятность отказов, т. е. повысить его надежность.На фиг. 1 представлена схема пьезометрического уровнемера; на фиг. 2- график его работы. Уровнемер содержит пьезометрическую трубку 1, соединенную с блоком 2 питания воздухом и плюсовой камерой дифманометра 3, двушкальный показывающий прибор 4, один вход которого соединен с выходом дифманометра 3, и переключатель 5 участков измерения, выход которого соединен с минусовой камерой дифманометра 3 и вторым входом показывающего прибора 4. Переключатель 5 участков измерения содержит элементы 6 и 7 сравнения, первые входы которых соединены с задатчиками 8 и 9 давления верхнего и нижнего уровня срабатЫвания, вторые входы - с выходом дифманометра, а выходы со входами импульсаторов 10 и 11, с регулируемыми дросселями 12 и 13, нормально закрытые клапаны 4 и 5, управляющие входы которых соединеныс выходами соответствующих имцульсаторов 10 и 11, и входами элемента ИЛИ 16, выход которого .соединен с управляющим входом норм ально открытого клапана 17, и повторителем 18 и 19 со сдвигом, выходы которых соединены через нормально закрытые клапаны 14 и 15 со входом повторителя 20, а входы - через нормально открытый клапан 17 с выходом повторителя 20, явля О ющимся выходом переключателя.Устройство работает следующим образом. На первом участке измерения компенмационное давление, поступающее в минусовую камеру дифманометра 3 с выхода переключателя участков измерения равно нулю, дифманометр измеряет пропорциональное уровню давление, посту-о .,пающее от пьезометрической трубки, а 1 его выходной сигнал поступает на первый вход двушкального показывающего прибора 4 и считывается с первой шкалы. При достижении величиной уровня верхнего предела участка измерения, выходной сигнал дифманометра достигает максимума, срабатывает элемент 6 сравнения, а импульсатор 10 выдает импульс давления Р , длительность которого определяется настройкой дросселя 12. При этом закрывается клапан 17, открывается клапан 14, на вход повторителя 20 поступает от повторителя 18 со сдвигом, имеющего положи 35 тельный сдвиг, давление Р 8, равное величине сдвига повторителя д( фиг. 2) и диапазону измерения дифманометра, а на выходе повторителя 20 формируется компенсационное давление Р = Р 18"8 ф ю поступающие в минусовую камеру дифманометра 3 и на второй вход показывающего прибора 4 (фиг. 2). После снятия импульса Ро закрывается клапан 14, на повторитель 20.и, соответ 45 ственно, в минусовой камере дифманометра 3 запоминается давление Рк, которое поступает и на вход повторителей 18 и 19 со сдвигом через открывшийся клапан 17. При этом на выходе повторителей формируются сигналы Р 8 Р + , Р 1 = Р, - 1(фиг, 2), а устройство переходит ца второй участок измерения, внутри которого выходной сигнал дифманометра также изменяется от минимального до максимально го значения, а величина уровця определяется как сумма показаний первой шкалы вторичного прибора и его второй шкалы, проградуироваццоц в единицах кратных диапазону измерения дифманометра, При дальнейшем увеличении уровня ца величину участка измерения цикл срабатывания элементов повторяется, а величина компенсационного давления возрастает еще на величину Л . При понижении уровня да нижнего предела участка измерения, выходной сигнал дифманометра становится минимальным, срабатывает элемент сравнения 7, импульсатор 11 выдает Р , открываетсяФклапан 15 закрывается клапан 17, ца вход повторителя 20 поступает сигнал Р = Р 1, - Ь и на выходе повторителя920, переключателя 5 формируется компенсационный сигнал меньше предыдущего значения на величину Д, равную диапазону измерения дифмацометра, соответственно изменяются показания второй шкалы показывающего прибора.Например, при обшем диапазоне измере,ния уровня 0-10 м, диапазон измерения дифманометра может быть принят равным 1 м, одна шкала вторичного прибора может быть разбита на 10 делений с ценой делениям, а вторая шкала на 100 делений с ценой деления 1 см.Таким образом, в уровнемере для формирования компенсационного давления, подаваемого в минусовую камеру дифманометра, используются одни и те же элементы при работе на любом участке измерения, Зто позволяет значительно сократить количество элементов в уровнемере, что обуславливает упрощение его конструкции и повышение надежности. Повышение надежности уровнемера позволяет более широко применять его для контроля уровня в различных производственных процессах,Формула изобретенияПьезометрический уровнемер, содержащий пьезометрическую трубку, соединенную с блоком питания воздухом и плюсовой камерой дифманометрз, двушкальный показывающий прибор, один вход которого соединен с выходом дифманометра, а второй - с минусовой камерой цифманометра и выходом переключателя участков измерения, включающего два элемента сравнения, первые входы которых соответственно соединены с выходами задатчиков давления верхнего и нижнего уровня срабатыва 7 90011 ния, а вторые входы - с выходом дифманометра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышение надежности эа счет исключения индивидуальных для каждого участка измерения цепей переключения, в переключатель участков измерения введены два импульсатора, два повторителя со сдвигом, два нормально закрытых клапана, элемент ИЛИ, 19 нормально открытый клапан.и повторитель, при этом входы импульсаторов соединены с выходами соответствующих элементов сравнения, а выходы - с управлякнцими входами соответствующих 3 нормально закрытых клапанов и через 9 8элемент ИПИ с управляющим входом нормально открытого клапана, выходы повторителей со сдвигом соединены черезсоответствующие нормально закрытыеклапаны со входом повторителя, а ихвходы - через нормально открытый клапан с выходом повторителя, являющимсявыходом переключателя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 491034, кл. 6 01 Е 23/16, 24.12.73. 2, Авторское свидетельство СССР У 467238 кл. С 01 Г 23/16, 26.09.72 прототип).900119 7 58 ираж 670 ПГосударственного коделам изобретений и оосква, Ж, Раушская Зака лис еССР митета С ткрытий наб д 4/5 1303 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель Н. ВарнекРедактор Т. Киселева Техред И. Рейвес Корректор И, Поко