CS243545B1

CS243545B1 - Floating level scanner

Info

Publication number: CS243545B1
Application number: CS853046A
Authority: CS
Inventors: Ales Filip; Svatopluk Valenta
Original assignee: Ales Filip; Svatopluk Valenta
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1985-04-25
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS304685A1

Abstract

Plovákový snímač hladiny pro spojité měření, vhodný zejména pro výbušná a agresivní prostředí. Snímač se skládá z převodníku úhlu na elektrickou veličinu a z plováku pevně spojeného s ramenem, jehož druhý konec je otočně uložen. Uvnitř plováku je přes průměr upevněna příčka, na které je ve středu plováku souose s ním upevněn převodník, opatřený hřídelí. K hřídeli je pomocí raménka, jehož osa je kolmá na hřídel, připevněno závaží. Rameno plováku je duté a jsou jím vyvedeny vodiče, ž nichž jeden plovák uzemňuje a ostatní jsou vedeny od převodníku. V bodě otočného uložení je rameno utěsněno uzávěrem. Uzávěr, plovák a rameno jsou z materiálu, odolnému vůči agresivnímu a výbušnému prostředí.Float level sensor for continuous measurement, especially suitable for explosive and aggressive environment. The sensor consists of an angle converter the electrical quantity and the float firmly associated with an arm whose other end is rotatably mounted. Inside it is over diameter fixed to the rung on which it is in the center of the float is coaxially attached to it Shaft Transmitter. She's on the shaft by means of an arm whose axis is perpendicular to the shaft weights attached. Float arm it is hollow and leads through it one floats ground and the others are guided from the converter. At the pivot point the arm is sealed with a cap. The cap, float and arm are made of material resistant to aggressive and explosive environment.

Description

Vynález se týká plovákového snímače hladiny pro spojité měření, zejména ve’ výbušném a agresivním prostředí.The invention relates to a float level sensor for continuous measurement, in particular in an explosive and aggressive environment.

Dosud se plovákové snímače pro měření hladiny v agresivních a výbušných prostředích vyráběly tak, že plovák byl pevně spojený s ramenem, jehož druhý konec byl uložený'otočně a z ramene se teprve změna polohy plováku převáděla pomocí některého převodníku, např. potenciometru, proměnného kondenzátorů, proměnné indukčnosti, optického inkrementálního čidla atd. na změnu elektrické veličiny.So far, float sensors for level measurement in aggressive and explosive environments have been manufactured by having the float rigidly connected to an arm whose other end has been rotatably mounted and the boom position has only been transferred via a transducer such as a potentiometer, variable capacitors, variable inductance, optical incremental sensor, etc. to change the electrical quantity.

Často byl ještě mezi ramenem plováku a převodníkem umístěn další nebo několik dalších mechanických převodů. Převodník musel být potom umístěn z dosahu působení výbušného nebo agresivního prostředí.Often, one or more additional mechanical gears were placed between the float arm and the transducer. The transducer must then be placed away from explosive or aggressive environments.

Nevýhody těchto plovákových snímačů spočívaly v nutnosti umístění převodníku mimo agresivní nebo výbušné prostředí, v jeho dodatečném krytí, ve složitosti převodu změny polohy plováku na změnu elektrické veličiny a ve značných rozměrech těchto plovákových snímačů.The disadvantages of these float sensors were the need to place the transducer away from an aggressive or explosive environment, its additional coverage, the complexity of converting the float position change to an electrical variable, and the large dimensions of the float sensors.

Mnohé z těchto nevýhod odstraňuje plovákový snímač hladiny podle vynálezu, tvořený převodníkem úhlu na elektrickou veličinu a plovákem, který je pevně spojen s ramenem, jehož druhý konec je otočně uložen.Many of these disadvantages are overcome by the float level sensor of the invention, consisting of an angle-to-electrical converter and a float that is rigidly connected to an arm whose other end is rotatably mounted.

Podstatou snímače je, že uvnitř plováku je přes průměr upevněna příčka, na které je ve středu plováku, souose s ním, upevněn převodník úhlu na elektrickou veličinu. Tento převodník má hřídel, k níž je pomocí raménka, jehož osa je kolmá na hřídel, připevněno závaží.The essence of the sensor is that inside the float, a crossbar is fixed over the diameter, to which an angle-to-electrical converter is fixed in the center of the float, coaxial with it. The transducer has a shaft to which a weight is attached by means of an arm whose axis is perpendicular to the shaft.

Rameno plováku je duté a jsou jím vyvedeny vodiče od převodníku a jeden vodič, spojující plovák se zemí.The float arm is hollow and leads out of the transmitter and one conductor connecting the float to the ground.

V bodě otočného uložení je rameno plováku utěsněno uzávěrem, který je, rovněž jako i rameno a plovák, z materiálu, odolnému prostředí.At the pivot point, the float arm is sealed with a closure which, like the arm and the float, is of an environmentally resistant material.

Výhodou uspořádání je, že převodník a přívodní vodiče nejsou vystaveny působení prostředí a současně nemůže dojít k výbuchu v důsledku přeskoku elektrické jiskry z plováku do výbušného prostředí.The advantage of the arrangement is that the transducer and the lead wires are not exposed to the environment and at the same time there is no explosion due to the jump of the electric spark from the float to the explosive atmosphere.

Příklad provedení plovákového snímače hladiny podle vynálezu je uveden na přiloženém výkrese, kde obr. l představuje nárys plovákového snímače hladiny v řezu a obr. 2 představuje bokorys plováku v řezu s částí dutého ramene.An exemplary embodiment of a float level sensor according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a cross-sectional front view of the float level sensor;

Na obr. 1 je plovák fi pevně spojen s ramenem 2, jehož druhý konec je uložen obočně v bodě fi. Uvnitř plováku fi je přes průměr upevněna příčka fi, na které je ve středu plováku fi připevněn převodník fi úhlu na elektrickou veličinu mající hřídel fi.In FIG. 1, the float fi is rigidly connected to the arm 2, the other end of which is located at the fi-point. Inside the float fi, a crossbeam fi is fastened over the diameter, to which an angle transducer fi is attached to an electrical variable having a shaft fi at the center of the float fi.

K hřídeli fi převodníku fi úhlu na elektrickou veličinu je pomocí raménka fi připevněno závaží fi. Osa raménka fi je'kolmá na hřídel 6 převodníku fi úhlu na elektrickou veličinu. Rameno fi plováku fi je duté a jsou jím vyvedeny vodiče fi, z nichž jeden spojuje plovák fi se zemí a ostatní vedou od převodníku fi úhlu na elektrickou veličinu.Weigh fi is attached to the shaft fi of the converter fi of angle to electrical quantity by means of the fi arm fi. The axis of the arm fi is perpendicular to the shaft 6 of the angle-to-electrical converter. The arm fi of the float fi is hollow and leads conductors fi out of it, one of which connects the float fi to the ground and the other leads from the angle converter to the electrical quantity.

Rameno fi je v bodě fi otočného uložení utěsněno uzávěrem fifi. Uzávěr 11 je například vytvořený zalitím. Plovák fi a rameno fi tvoří hermeticky uzavřený celek. Od uzávěru 11 jsou vodiče 9 vedeny ochrannou trubičkou 10.The arm fi is sealed at the point fi of the pivot bearing by the fifi closure. For example, the closure 11 is formed by embedding. Float fi and arm fi form a hermetically sealed unit. From the closure 11, the conductors 9 are guided through a protective tube 10.

Z obr. 2 je zřejmé, že hřídel fi převodníku fi úhlu na elektrickou veličinu je totožná s osou plováku fi.It can be seen from Fig. 2 that the shaft fi of the angle-to-electrical converter fi is identical to the axis of the float fi.

Plovák fi, rameno fi a uzávěr 11 jsou vyrobeny z materiálu odolnému prostředí. Ochranná trubička 10 je z pružného a odolného materiálu.The float fi, the arm fi and the closure 11 are made of an environmentally resistant material. The protective tube 10 is of a resilient and durable material.

Funkce plovákového snímače hladiny podle vynálezu je následující. Změna pohybu plováku £ po kruhové dráze, vyvozená v důsledku změny výšky hladiny, se převede na změnu elektrické veličiny pomocí převodníku £ úhlu na elektrickou veličinu, umístěného uvnitř plováku £ a ovládaného momentem síly, vyvolaným zemskou tíží, působící na závaží 8 spojené raménkem 7 s hřídelem £ převodníku 5 úhlu na elektrickou veličinu.The function of the float level sensor according to the invention is as follows. The change in movement of the float on the circular path due to the change in the level is converted into a change in electrical quantity by means of an angle to electrical variable transducer located within the float and controlled by the gravity force exerted on the weight 8 connected by the arm 7 s shaft 5 of the angle-to-electrical converter 5.

Je-li například převodník £ úhlu na elektrickou veličinu lineární, potom závislost elektrické veličiny na výšce hladiny je dána vztahemFor example, if the angle-to-electrical converter £ is linear, then the dependence of the electrical quantity on the level is given by

R /h/ » R /1 + are sin --- / ⁰ 2 + D/2 kde R ' je hodnota elektrické veličiny při minimální výšce hladiny h je výška hladiny 1 je délka ramene £R / h / »R / 1 + are sin --- / ⁰ 2 + D / 2 where R 'is the value of the electric quantity at minimum level h is level 1 is the arm length £

D je průměr plováku £.D is the diameter of the float.

V případě vzniku elektrického náboje na plováku £ je tento náboj odveden zemnícím vodičem a nemůže tedy dojít k výbuchu v důsledku přeskoku elektrické jiskry z plováku £.In the event of an electric charge on the float, this charge is discharged through a grounding conductor and can therefore not explode as a result of an electric spark from the float.

Tento plovákový snímač hladiny lze též použít pro nepřímé měření průtoku vodních toků.This float level sensor can also be used for indirect flow measurement.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A float level sensor consisting of an angle-to-electrical transducer and a float which is rigidly connected to an arm whose other end is rotatably mounted, characterized in that a cross-member (4) on which a cross-piece (4) is mounted over the diameter center of the float (1) coaxial with this float (1) an angle converter (5) is fastened to an electrical quantity, provided with a shaft (6) to which a weight is attached by means of a arm (7) whose axis is perpendicular to the shaft (6). 8), wherein the float arm (2) is hollow and accommodates conductors (9), one of which connects the float (1) to the ground and the other are connected to an angle transducer (5) and at a point (3) of the pivot bearing, the float arm (2) is sealed with a closure (11), the arm (2), the float (1) and the closure (11) being made of an environmentally resistant material.