Индуктивный уровнемер для жидких металлов

. Д. Таранин и В, В. Лешков 7) Заявител 54) ИНД УКТИВ а ем м г де- вовияк,мпеи прем, что ый пре в вим первичн полненныхи соеци нных а Изобретение относится к средствам контроля и регулирования уровня жицкометаллических рабочих срец.Известен индуктивный уровнемер цля жидких металлов, у которого первичный преобразователь имеет катушку возбуждения и приемную катушку, выполненные в виде прямоугольных рамок, установленных параллельно, а жицкий металл служит экраном 1 ) .Недостатками этого устройства явля й ются конструктивня сложность, обусловленная раздельным ввоцом обеих катушек в обьект контроля, и высокая температурная погрешность.Наиболее близким к предлагаемому15 является инцуктивный уровнемер цля жидких металлов, содержащий первичный преобразователь, генератор питания и индикатор, причем первичный преобразователь вклю 20 чает в себя две катушки взаимоиндуктивности, рабочую и компенсационную, соединенные по дифференциально-трансформаторной схеме и помещенные в защитный ОВНЕМЕР ДЛЯ ЖИДКИХ МЕТА технологический корпус, причем компен сационная катушка размещена нац рабочей и определяет неизмеряемый уровень Недостатком известного уровнемявляются наличие большого неизмерго уровня, а также температурнаярешность, обусловленная грациентомператур по высоте. Разность темпемежду жидким металлом и защитнызом в реальных системах достигаетсятков градусов, что не позволяетцать идентичные по температуре усцля рабочей и компенсационной катушЦель изобретения - уменьшениературной погрешности и обеспечениемерения по всей высоте первичногообазователя.Указанная цель постигается тев устройстве, соцержащеобразователь, состоящий из двухобмоточных катушек, выде прямоугольных рамок немежду собой по дифференциально-тр3 90 183форматера й схеме, и зашитного технологнческот е чехлас пентральным трубчатымстержнем, генератор питания и индикатор,обе рамки выполнены с .оцинаковой алиной, равной диапазону измерения, и установлены в технологическом чехле, так,что витки одной катушки вплотную прилегают к внутренней поверхности чехла, авитки другой катушки сгруппированы вцентре и вплотную прилегают к наружной стенке центрального стержня причем плоскости обеих рамок взаимоперпенаикулярн ы.При этом защитный технологическийчехол и центральный стержень выполненыиз идентичных конструкционных материалов с оаинаковой толщиной стенки,На фиг. 1 прецставлена конструкцияпервичного преобразователя; на фиг. 2 -принципиальная схема уровнемера.Уровнемер содержит первичный преобразователь, состоящий из защитноготехнологического чехла 1, который устанавливается в обьект контроля и уплотняется с помошью фланцевого соединения 2, а внутри чехла раэмешаетсячувствительный элемент, Выполненный из .авух плоских спиралеобразных авухобмоточных катушек 3 и 4, прецставляюшихсобой прямоугольные рамки, закрепленныес помощью каркаса 5 на центральном30стержне 6. Каркас 5 представляет собойнабор писковых пластин с прорезями,внутри которых уложены провоаа катушек, Ъричем витки рабочей катушки 3вплотную примыкают к стенке технологи- Ического чехла 1, а витки компенсационной катушки 4 вплотную прилегают кстенке центрального стержня,2. Центральный стержень 2 вместе со всеми закрепленными на нем элементами уровнемера герметично соециняются с технологическим чехлом 1 фланцем 7. Выводы катушек 3 и 4 размещаются в головке 8и коммутируются на ее штепсельном разьеме; на выходе из центрального стержня2 в головке 8 обмоточные провоаа прохоцят через уплотнение, герметизируюшее внутреннюю полость уровнемера.Установка катушек во взаимоперпенаикупярных плоскостях исключает их влиянке цруг на друга.Рабочая 3 и компенсационная 4 катушки выполнены иэ цвухжильного кабеля. Кажаая из катушек 3 и 4 имеетпервичную, и вторичную обмотки. Первич- ыная обмотка"рабочей катушки 3, имеюшая выводы 9 и 10, соединена последовательно с первичной обмоткой кочпен 3 4сационной катушки 4, имеюшей выооцы 11 и 12. Выводы 10 и 11 соединены между собой в головке первичного преобразователя а выводы 9 и 12 соецинены с генератором 13 питания, представляющим собой генератор звуковой час тот ы.Вторичные обмотки соецинены между собой последовательно-встречно: вывод 14 катушки 3 - с выводом 15 катушки 4, а аругие цва вывода 16 и 17 связаны с инаикатором 18. При отсутствии жидкого металла к контролируемой емкости выходной сигнал уровнемера равен нулю, так как вторичные обмотки рабочей 3 и компенсационной 4 катушек включены встречно, а взаимная инцуктивность каждой иэ этих обмоток со своей первичной обмоткой оцинакова вследствие равенства алин обмоток. Влияние на взаимную инцуктивность обмоток рабочей ккатушки 3 со стороны технологического чехла 1 и обмоток компенсационной катушки 4 со стороны центрального стержня 2 также одинаково, так как толщина стенок и химический состав (а значит, и электропроводность) чехла 1 и центрального стержня 2 ицентичны между собой.Разность во взаимоцействии катушек 3 и 4 с жицким металлом, нахоцяшимся с наружной стороны чехла, обусловлена различными расстояниями от стенки чехла до витков обеих катушек. Так как витки рабочей катушки 3 вплотную примыкают к стенке чехла, ее магнитное поле проходит через стенку и взаимодействует с жидким металлом, навоая в нем вихревые точки, которые в свою очередь взаимодействуют с вторичной обмоткой рабочей катушки 3. Удаленность витков компенсационной катушки 4 от стенок чехла не позволяет полю этой катушки взаимодействовать с рабочей средой, поэтому ЭДС взаимоиндукции, навоцимая во вторичной обмотке этой катушки, практически не, зависит от того, в каком состоянии нахоаится уровнемер - в погруженном или "сухом. Благодаря встречному включению вторичных обмоток катушек 3 и 4 при появлении жидкого металла с наружной стороны чехла на выходе датчика появляется разностный сигнал, поступаюший на вход инцикатора, которыми, буаучипрограцуирован в единицах уровня рабочей среды, показывает степень заполнения обьекта контроля.Предлагаемый уровнеме р обес почивает более глубокую термокомпепсан 1 по г- хоцного сигнала поскольку раб пя н к 15 90 183 понсационная катушки находятся в совершенно одинаковых условиях по температуре, что снижает температурную погрешность измерений, кроме того, измерение уровня по всей высоте объекта5 контроля, так как обе катушки устанавливаются в пределах всего диапазона измерения.10Ф о р м у л а, . и з о б р е т е н и я1. Индуктивный уровнемер для жидких металлов, содержащий первичньЮ преобразователь; состоящий из двух двухоб ь моточных катушек, выполненных в виде прямоугольных рамок, и соединенных между собой по дифференциально-трансформаторной схеме, и защитного технологического чехла с центральным трубчатымстержнем, генератор питания и индикатор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности и обеспечения измерения по всей 3 6высоте первичного преобразователя, оберамки выполнены с одинаковой длиной,равной диапазону измерения, и установлены в технологическом чехле так, чтовитки одной катушки вплотную прилегают к внутренней поверхности чехла, авитки другой катушки сгруппированы вцентре и вплотную прилегают к наружнойстенке центрального стержня, причемплоскости обеих рамок взаимоперпендикулярны.2. Индуктивный уровнемер по п.1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что защитный технологический чехол и центральный стержень выполнены из идентичныхконструкционных материалов с одинаковой толщиной стенки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Патент фРГ И 1210998,кл. 42 е 34, 1963.2. Болланд Д. Приборы контроля ядерных реакторов. М., Атомиздат, 1972,с. 90-91 (прототип).ЦД 833 Составитель В.Д ичинск ая Техрец М, Гергел нов Карре Рец ор Е ака илнал ППП Патент, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4 2357/50 ВНИИПИ по 113035, Москвираж 670 Поаписноеосуцарственного комитета СССРлам изобретений.я открытийЖ, Раушская наб.ц. 4/5