Pierwszenstwo: 11.VI.1966 (P 115 0*9) Opublikowano: 10.VII.1967 53588 KI. 42 e, 34 MKP G 01 f lyjj UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Zbigniew Blaszczak, Slawomir Gradys Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Hydrogeologiczne w Warszawie, Warszawa (Polska) Elektryczny miernik poziomu cieczy, zwlaszcza w studni glebinowej Przedmiotem wynalazku wedlug patentu nr 52830 jest elektryczny miernik poziomu cieczy o niezbyt duzej opornosci wlasciwej, na przyklad wód stu¬ dziennych, plynów bedacych slabymi elektrolitami w zbiornikach przemyslowych itp. 5 Miernik jest wyposazony w czujnik zawieszony na lince zwijanej na beben, oraz w uklad nadazny i czlon wskazujaco-rejestrujacy. Miara poziomu jest dlugosc linki, od czujnika do wybranego punktu odniesienia, w stanie równowagi ukladu. 10 Wynalazek wedlug patentu nr 52830 polega na wytwarzaniu przez czujnik zaleznie od jego polo¬ zenia wzgledem mierzonego poziomu cieczy, sygnalu o jednej z trzech czestotliwosci i przesy¬ laniu go do czesci odbiorczo-wykonawczej urza¬ dzenia przez metalowa linke, na której jest zawie¬ szony.Sposób ten choc znacznie pewniejszy od innych rozwiazan elektrycznych, nie gwarantuje pelnej niezawodnosci dzialania, na przyklad przy zetk¬ nieciu sie linki z metalowa obudowa otworu.Natomiast w mierniku wedlug niniejszego wy¬ nalazku czujnik jest sprzezony z czescia odbiorczo- -wykonawcza na drodze nieelektrycznej, co po¬ zwala na stosowanie linek z dowolnego materialu, to znaczy nie koniecznie przewodzacego, a praca miernika jest niezawodna w tak trudnych wa¬ runkach jak w glebokim otworze studziennym z pracujaca pompa. 15 Te korzystne wlasciwosci osiagnieto przez za¬ opatrzenie sondy czujnikowej w nadawczy prze¬ twornik elektroakustyczny sprzezony, przez po¬ wietrze wypelniajace otwór studzienny, z prze¬ twornikiem elektroakustycznym czesci odbiorczo- -wykonawczej, opuszczonym na przewodach na pewna glejbokosc w celu wyeliminowania zaklócen zewmetrznych.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat czesci od¬ biorczo wykonawczej, a fig. 2 schemat sondy czuj¬ nikowej.Na rysunku przedstawiono czujnik ustawiony w takiej pozycji wzgledem poziomu cieczy 1, w której uklad znajduje sie w równowadze. W po¬ zycji tej elektroda 2 jest zanurzona, a elektroda 3 znajduje sie nad powierzchnia cieczy. W tej pozy¬ cji przez przekaznik 4 zasilany z pomocniczego zródla pradu, w tym przypadku ze wzmacniacza mocy 5, plynie prad w obwodzie zamknietym przez opornosc, cieczy miedzy elektroda 2, a elektroda pomocnicza 6, stale zanurzona w mierzonej cieczy.Wtedy, zaleznie od szczególów wykonania, styk 7 przekaznika 4 znajduje sie w takim stanie (zwarty lub rozwarty), ze generator 8 wytwarza czestotli¬ wosc, na która nie reaguje zaden z przekazników' 9 lub 10.Natomiast jesli poziom cieczy znajdzie sie po¬ nizej elektrody 2, styk 7 znajdzie sie w polozeniu 5358853588 3 odwrotnym niz przy zanurzonej elektrodzie 2 i ge¬ nerator bedzie wytwarzal czestotliwosc, przy któ¬ rej zadziala na przyklad przekaznik 9 i zamknie zespól styków 11, w wyniku czego zacznie sie obra¬ cac silnik 12 w taka strone, ze ze sprzezonego 5 z nim bebna 13 linka 14 bedzie sie odwijac tak dlugo, az uklad znajdzie sie znów w równowadze, to znaczy elektroda 2 zanurzy sie.Odwrotnie, jesli poziom cieczy wzrosnie tak, ze zanurzy sie równiez elektroda 3, zadziala prze- 10 Kaznik 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 silnik 12, na ibeben 13, az elektroda 3 wynurzy sie. 15 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. 20 Automatyczna korekcja polozenia czujnika jest mozliwa dzieki sprzezeniu czujnika z czescia od- biorczo-wykonawcza, reagujaca selektywnie na wartosc czestotliwosci.Do wzmacniacza mocy 5 jest dolaczony nadaw- 25 czy przetwornik elektroakustyczny 19, który wy- promieniowuje energie akustyczna na czestotliwo¬ sci pracy generatora 8.W warunkach rury studziennej energia ta do¬ ciera z malymi stratami do przetwornika elektro¬ akustycznego 21 czesci odbiorczo wykonawczej po¬ wodujac zadzialanie przekaznika 9 lub 10 ewentu¬ alnie stan spoczynkowy ukladu. W celu zmniej¬ szenia wplywu zaklócen zewnetrznych (dzwieków postronnych) przetwornik elektroakustyczny jest opuszczony na przewodach 20 ponizej poziomu za- 35 instalowania czesci odbiórczo-wykonawczej. Ponie¬ waz przetwornik elektroakustyczny 19 sondy czuj¬ nikowej zawsze wypromieniowuje energie na jed¬ nej z trzech czestotliwosci, czesc odbiorczo-wyko- nawcza jest w ogóle malo wrazliwa na przypad- 40„ kowe sygnaly zaklócajace.Jest rzecza oczywista, ze przekazniki 4, 15, 9 i 10 moga byc przekaznikami bezstykowymi, na przy¬ klad elektronicznymi. W przykladzie wykonania uzyto przekazników elektromagnetycznych w celu 45 prostego wyjasnienia zasady dzialania urzadzenia.Na przyklad przekazniki 4 i 15 latwo jest zastapic diodami pólprzewodnikowymi o zmiennej pojem¬ nosci w funkcji przylozonego napiecia, wlaczonych w obwód rezonansowy generatora 8. Styki 7 i 16 o0 4 generatora 8 moga byc równiez zamykane bezpo¬ srednio przez odpowiedniej konstrukcji sonde, na przyklad za pomoca pomocniczego plywaczka.W takim wykonaniu miernik móglby byc uzywany do dowolnych cieczy, to znaczy równiez nieprze- wodzacych.Poniewaz czesc odbiorczo-wykonawcza jest wraz¬ liwa tylko na czestotliwosc sygnalu, a nie wprost na jego wartosc odleglosc sondy od przetwornika 21 nie wplynie na dzialanie ukladu. Jest to pod¬ stawowa zaleta tego ukladu, w porównaniu z po¬ dobnymi ukladami dzialajacymi na zasadzie sty- kowo-kompensacyjnej z wykorzystaniem amplitu¬ dy badz polaryzacji sygnalu. Nie bez znaczenia jest tu takze fakt malej wrazliwosci tego1 ukladu na zaklócenia. Natomiast ^pokazana w przykladzie wykonania mozliwosc stosowania w obwodzie elelektrod 2 i 3, a zwlaszcza w obwodzie elektro¬ dy 2 pradu zmiennego, czyni ich prace stabilna i zapewnia im duza trwalosc.Bardzo korzystny jest fakt, ze linka 14 moze byc wykonana z dowolnego materialu nie koniecz¬ nie przewodzacego jak sizalowa, z tworzyw sztucz¬ nych itp., która bedzie tylko gwarantowac stalosc wymiaru w granicach wymaganej dokladnosci. PL