Pierwszenstwo: 52830 Opublikowano: 18.111.1967 KI. 42 e, 34 MKP G 01 f 2,3/Vi UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Zbigniew Blaszczak, Slawomir Gra- dys Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Hydrogeologiczne w Warszawie, Warszawa (Polska) Elektryczny miernik poziomu cieczy Przedmiotem wynalazku jest elektryczny mier¬ nik poziomu cieczy o niezbyt duzej opornosci wla¬ sciwej, na przyklad wód powierzchniowych, stu¬ dziennych, elektrolitów w zbiornikach przemyslo¬ wych itp.Wynalazek polega na zastosowaniu przestrajane- go generatora w sondzie miernika, przy czym miernik pracuje na znanej zasadzie stykowo- kompensacyjnej.Znane sa dwa zasadnicze rodzaje elektrycznych mierników poziomu. Pierwsze, to wszelkiego ro¬ dzaju mierniki, w których zanurzony w cieczy czujnik zamienia wartosc slupa znajdujacej sie nad nim cieczy na wielkosc elektryczna, która po od¬ powiednim przetworzeniu uruchamia wskaznik badz rejestrator. Poniewaz czujniki te pracuja na bardzo róznych zasadach, trudno zestawic gene¬ ralnie ich wady, ale mozna wyróznic wiele wspól¬ nych, jak: mala dokladnosc, nieliniowosc skali, zaleznosc wskazan od rodzaju i temperatury cie¬ czy oraz wiele innych.Druga grupa to mierniki pracujace najczesciej w ukladzie autokompensacji, w których odleglosc zwierciadla cieczy od punktu odniesienia jest po¬ równywana z odpowiednia dlugoscia preta lub lin¬ ki, co pozwala uzyskac staly blad bezwzgledny niezaleznie od szerokosci zakresu pomiarowego i liniowa skale przyrzadu.Wada znanych mierników tego typu jest nato¬ miast to, ze wymagaja albo wieloprzewodowego 15 20 25 30 doprowadzenia do sondy-czujnika, co przy duzych glebokosciach jest trudne lub niemozliwe do spel¬ nienia, badz w przypadku stosowania sond zawie¬ szonych na pojedynczej, nieizolowanej lince, w glebokich otworach studziennych i mozliwych kontaktach linki z otworem, moze nastapic za¬ trzymanie lub zle wskazania przyrzadu, zaleznie od wykonania.Przyklad wykonania miernika wedlug wynalaz¬ ku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat czesci odbiorczo-wykonaw- czej, a fig. 2 schemat sondy-czujnika.Fig. 2 rysunku przedstawia czujnik ustawiony w takiej pozycji wzgledem poziomu cieczy 1, w której uklad znajduje sie w równowadze. W po¬ zycji tej elektroda 2 jest zanurzona, elektroda 3 znajduje sie nad powierzchnia cieczy. W tej pozy¬ cji przez przekaznik 4 z pomocniczego zródla pra¬ du, w tym przypadku ze wzmacniacza mocy 5 ply¬ nie prad w obwodzie zamknietym przez opornosc cieczy miedzy elektroda 2, a elektroda pomocnicza 6, stale zanurzona w mierzonej cieczy. Wtedy, za¬ leznie od szczególów wykonania, styk 7 przekazni¬ ka 4 znajduje sie w takim stanie (zwarty lub roz¬ warty), ze generator 8 wytwarza czestotliwosc, na która nie reaguje zaden z przekazników 9 i 10.Natomiast jesli poziom cieczy znajdzie sie poni¬ zej elektrody 2, styk 7 znajdzie sie w polozeniu odwrotnym niz przy zanurzonej elektrodzie 2 i generator bedzie wytwarzal czestotliwosc, przy 5283052830 3 której zadziala na przyklad przekaznik 9 i zam¬ knie zespól styków 11, w wyniKu czego zacznie sie obracac silnik 12 w taka strone, ze ze sprzezonego z nim bebna 13 linka bedzie sie odwijac tak dlugo, az uklad znajdzie sie znów w równowadze, to zna¬ czy elektroda 2 zanurzy sie.Odwrotnie, jesli poziom cieczy wTzrosnie tak, ze zanurzy sie równiez elektroda 3, zadziala przeka¬ znik 15, zmieniajac polozenie styków 16 i czesto¬ tliwosc generatora 8 na taka wartosc przy której zadziala przekaznik 10, to jest zamknie zespól sty¬ ków 17, co spowoduje nawijanie linki 14 przez sil¬ nik 12 na beben 13, az elektroda 3 wynurzy sie.Tak wiec generator 8 sondy przelaczany jest na trzy rózne czestotliwosci za pomoca przekazników 4 i 15 wlaczonych w obwód elektrod czujnikowych 2 i 3 przez mierzona ciecz i elektrode pomocni¬ cza 6.Z linka 14 jest mechanicznie sprzezony element wskazujaco-rejestrujacy 18, którego wskazania okreslaja w odpowiedniej skali polozenie czujnika w stanie równowagi, czyli odleglosc zwierciadla cieczy od punktu odniesienia.Czesc odbiorczo-wykonawcza jest sterowana z generatora 8 przez wspomniana juz linke 14 oraz doprowadzenie 19 i elektrode pomocnicza 20, która moze stanowic metalowa obudowa zbiornika mie¬ rzonej cieczy, metalowa rura studni glebino¬ wej itp.Korzystnie jest jesli generator 8 i wzmacniacz mocy 5, sterujace czesc odbiorczo-wykonawcza, sa jednoczesnie zródlem zasilania przekazników 4 i 15.Jest rzecza oczywista, ze przekazniki 4, 15, 9 i 10 moga byc przekaznikami bezstykowymi, na przyklad elektronicznymi. W przykladzie wyko¬ nania uzyto przekazników elektromagnetycznych w celu prostego wyjasnienia zasady dzialania urza¬ dzenia. Na przyklad przekazniki 4 i 15 latwo jest 4 zastapic diodami pólprzewodnikowymi o zmiennej pojemnosci w funkcji przylozonego napiecia, wla¬ czonych w obwód rezonansowy generatora 8.Poniewaz czesc odbiorczo-wykonawcza jest wra- 5 zliwa tylko na czestotliwosc sygnalu, a nie wprost na jego wartosc, wszelkie zwarcia linki malo wplywaja na dzialanie ukladu, poniewaz moze on dzialac poprawnie przy amplitudzie sygnalu zmieniajacej sie o kilka rzedów wielkosci, co umozliwia uzyskanie duzej niezawodnosci dziala¬ nia urzadzenia.Jest to podstawowa zaleta tego ukladu, w po¬ równaniu z podobnymi ukladami dzialajacymi na zasadzie stykowo-kompensacyjnej z wykorzysta¬ niem amplitudy badz polaryzacji sygnalu. Nie bez znaczenia jest tu takze fakt malej wrazliwosci tego ukladu na zaklócenia. Natomiast mozliwosc stoso¬ wania w obwodzie elektrod 2 i 3, a zwlaszcza w obwodzie elektrody 2 pradu zmiennego, czyni ich prace stabilna i zapewnia im duza trwalosc. PL