RU138037U1

RU138037U1 - OVER PRESSURE SENSOR AND LIQUID LEVEL IN CAPACITIES

Info

Publication number: RU138037U1
Application number: RU2013135038/28U
Authority: RU
Inventors: Галина Николаевна Гладкая; Игорь Николаевич Гладкий; Светлана Николаевна Гладкая
Original assignee: Галина Николаевна Гладкая; Игорь Николаевич Гладкий; Светлана Николаевна Гладкая
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2014-02-27

Abstract

Датчик избыточного давления и уровня жидкости в емкостях, включающий размещенную в перфорированной трубке внутреннюю герметичную трубку, ферромагнитные катушки индуктивности, расположенную в кольцевом зазоре между трубками с охватом внутренней герметичной трубки и взаимодействующую с ферромагнитными катушками индуктивности поплавковую систему, отличающийся тем, что он снабжен амортизаторами, между которыми установлена поплавковая система, выполненная в виде верхнего и нижнего блоков с цилиндрическими корпусами, где в верхнем и нижнем блоках с внутренней стороны корпусов установлены ферритовые кольца, верхний блок с наружной стороны выполнен с направляющими торцами и с несжимаемым объемом, а нижний - с дисковыми направляющими торцами и прикрепленным к одному из них регулировочным грузом, и установленным между упомянутыми торцами сжимаемым герметичным объемом, выполненным в виде наружного и внутреннего сильфонов.An overpressure and liquid level sensor in the containers, including an internal sealed tube located in a perforated tube, ferromagnetic inductors, located in the annular gap between the tubes with the inner sealed tube covered and a float system interacting with ferromagnetic inductors, characterized in that it is equipped with shock absorbers, between which a float system is installed, made in the form of upper and lower blocks with cylindrical bodies, where in the upper and lower ferrite rings are installed in the blocks on the inside of the housings, the upper block on the outside is made with guide ends and with an incompressible volume, and the lower one is with disk guide ends and an adjustment weight attached to one of them, and a compressible hermetic volume installed between the ends is made in the form of external and internal bellows.

Description

Полезная модель относится к нефтехимической и газовой промышленности и может быть использована для измерения жидкости и предельного давления газа в емкости.The utility model relates to the petrochemical and gas industries and can be used to measure the liquid and the maximum gas pressure in the tank.

Из патентной литературы известно устройство для измерения пульсации давления потока в гидротехнических сооружениях, содержащее мембрану, связанную с сердечником, перемещаемым по оси катушки индуктивного преобразователя, нижний сердечник для начальной балансировки электрической схемы датчика, а также сильфон, герметично укрепленный на вкладной детали и электромагниты для перемещения площадок вдоль направляющее см. а.с. СССР №183444 кл. G01F 23/00).A device for measuring flow pressure pulsation in hydraulic structures is known from the patent literature, comprising a membrane associated with a core moving along the axis of the coil of an inductive transducer, a lower core for initial balancing of the sensor circuitry, and a bellows sealed to an insert and electromagnets for moving platforms along the guide see A.S. USSR No. 183444 cells G01F 23/00).

Такое устройство сложно в изготовлении и не может обеспечить показания уровня и давления.Such a device is difficult to manufacture and cannot provide level and pressure readings.

Наиболее близким из известных технических решений является выбранный в качестве прототипа датчик избыточного давления и уровня жидкости в емкостях включающий размещенную в перфорированной трубке внутреннюю герметичную трубку, ферромагнитные катушки индуктивности, расположенную в кольцевом зазоре между трубками с охватом внутренней герметичной трубки и взаимодействующую с ферромагнитными катушками индуктивности поплавковую систему(см. А.С. СССР №1118865, кл. G01F 23/10, 82 г.)The closest of the known technical solutions is the selected as a prototype gauge overpressure and liquid level in the tanks, including an internal sealed tube located in a perforated tube, a ferromagnetic inductor located in the annular gap between the tubes with the coverage of the inner sealed tube and interacting with the ferromagnetic float inductor system (see A.S. USSR No. 1118865, class G01F 23/10, 82)

Недостатком известного технического решения является невозможность измерения жидкости и предельного давления газа при применении жидкости разной плотности, скоростного заполнения емкости с поддержанием заданного давления, т.к. при этом возникают пульсации и вибрации, внезапные удары, что увеличивает нагрузку на катушки индуктивности с которыми взаимодействует поплавковая система, в связи с чем показания датчика недостоверны.A disadvantage of the known technical solution is the inability to measure the liquid and the maximum pressure of the gas when using a liquid of different densities, high-speed filling of the tank while maintaining a given pressure, because In this case, pulsations and vibrations, sudden shocks occur, which increases the load on the inductors with which the float system interacts, and therefore the sensor readings are unreliable.

Задачей на которое направлено данное техническое решение является устранение указанных недостатков.The objective of this technical solution is to eliminate these shortcomings.

Техническим результатом предложенного решения является повышение надежности, в том числе и достоверности показаний датчика избыточного давления и уровня жидкости в емкостях, заключающимся в применении жидкости разной плотности и разного заданного предельного давления, скоростного заполнения емкости с поддержанием заданного давления.The technical result of the proposed solution is to increase the reliability, including the reliability of the readings of the gauge of excessive pressure and liquid level in the tanks, which consists in the use of a liquid of different densities and different predetermined maximum pressure, high-speed filling of the tank while maintaining a given pressure.

Указанный технический результат достигается тем, что датчик избыточного давления и уровня жидкости в емкостях, включающий размещенную в перфорированной трубке внутреннюю герметичную трубку, ферромагнитные катушки индуктивности, расположенную в кольцевом зазоре между трубками с охватом внутренней герметичной трубки и взаимодействующую с ферромагнитными катушками индуктивности поплавковую систему, снабжен амортизаторами, между которыми установлена поплавковая система, выполненная в виде верхнего и нижнего блоков с цилиндрическими корпусами, где в верхнем и нижнем блоках с внутренней стороны корпусов установлены ферритовые кольца, верхний блок с наружной стороны выполнен с направляющими торцами и с несжимаемым объемом, а нижний с дисковыми направляющими торцами и прикрепленным к одному из них регулировочным грузом, и установленным между упомянутыми торцами сжимаемым герметичным объемом выполненным в виде наружного и внутреннего сильфонов.The specified technical result is achieved by the fact that the gauge of overpressure and liquid level in the tanks, including the internal sealed tube located in the perforated tube, the ferromagnetic inductor located in the annular gap between the tubes with the coverage of the internal sealed tube and interacting with the ferromagnetic inductor coils, is equipped with a float system shock absorbers, between which a float system is installed, made in the form of upper and lower blocks with cylindrical cases where ferrite rings are installed in the upper and lower blocks on the inside of the cases, the upper block on the outside is made with guide ends and with an incompressible volume, and the lower one with disk guide ends and an adjustment weight attached to one of them, and installed between the said ends compressible sealed volume made in the form of external and internal bellows.

Техническая сущность предложенной полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид.The technical essence of the proposed utility model is illustrated in the drawing, where in Fig.1 shows a General view.

Датчик избыточного давления и уровня жидкости в емкостях, включает размещенную в перфорированной трубке 1 внутреннюю герметичную трубку 2, ферромагнитные катушки индуктивности 3, кабели от которых выведены на разъем 4, расположенную в кольцевом зазоре между трубками 1 и 2 с охватом внутренней герметичной трубки 2 и взаимодействующую с ферромагнитными катушками индуктивности 3 поплавковую систему, амортизаторы 5, между которыми установлена поплавковая система, выполненная в виде верхнего 6 и нижнего 7 блоков с цилиндрическими корпусами 8, где в верхнем 6 и нижнем 7 блоках с внутренней стороны корпусов установлены ферритовые кольца 9, верхний блок 6 с наружной стороны выполнен с направляющими торцами 10 и с несжимаемым объемом 11, а нижний 7 - с дисковыми направляющими торцами 12 и прикрепленным к одному из них регулировочным грузом 13, и установленным между упомянутыми торцами сжимаемым герметичным объемом 14, выполненным в виде наружного 15 и внутреннего 16 сильфонов.The gauge of overpressure and liquid level in the containers includes an internal sealed tube 2 located in a perforated tube 1, ferromagnetic inductors 3, the cables from which are led to a connector 4 located in the annular gap between the tubes 1 and 2 with the coverage of the inner sealed tube 2 and interacting with ferromagnetic inductors 3 float system, shock absorbers 5, between which a float system is installed, made in the form of upper 6 and lower 7 blocks with cylindrical bodies 8, where ferrite rings 9 are installed in the upper 6 and lower 7 blocks from the inside of the housings, the upper block 6 from the outside is made with guide ends 10 and with an incompressible volume 11, and the bottom 7 with disk guide ends 12 and an adjusting weight attached to one of them 13, and a compressible sealed volume 14 made between the said ends, made in the form of an external 15 and an internal 16 bellows.

Работа датчика осуществляется следующим образом:The operation of the sensor is as follows:

В исходном состоянии датчик установлен на емкости (на чертеже не показано).Через разъем 4 осуществляется подключение катушек 3 к источнику питания и к измерительному блоку(на чертеже не показан), затем осуществляется заполнение емкости, при этом, если давление в емкости в норме, поплавковая система перемещается по трубке 2, блоки 6 и 7 всплывают совместно, находясь направляющими торцами цилиндрических корпусов в контакте с трубкой 1. (т.к. предварительно было произведено тарирование жидкости по плотности грузом 13). При этом ферритовые кольца 9 цилиндрических корпусов 8 скользя и проходя через электрические поля катушек индуктивности 3 изменяют реактивное и полное их сопротивление, что фиксируется измерительным блоком.In the initial state, the sensor is installed on the tank (not shown in the drawing). Through connector 4, coils 3 are connected to the power source and to the measuring unit (not shown in the drawing), then the tank is filled, and if the pressure in the tank is normal, the float system moves along the tube 2, blocks 6 and 7 float together, being the guiding ends of the cylindrical bodies in contact with the tube 1. (since the liquid was previously calibrated by density 13). In this case, the ferrite rings 9 of the cylindrical bodies 8 sliding and passing through the electric fields of the inductors 3 change their reactive and total resistance, which is fixed by the measuring unit.

Вследствие вскипания жидкости (особенно низкокипящей0 возрастает давление в емкости, достигая предельного, тогда сжимаемый объем 14, состоящий из сильфонов 15 и 16 уменьшается, плотность увеличивается (вес на единицу объема увеличивается)Due to the boiling of the liquid (especially low-boiling 0, the pressure in the tank increases, reaching the limit, then the compressible volume 14, consisting of bellows 15 and 16 decreases, the density increases (weight per unit volume increases)

ρ=M/V ρ = M / V

где,Where,

ρ - плотностьρ is the density

M - масса нижнего блокаM - mass of the lower block

V - объемV - volume

Нижний блок 7 теряет плавучесть и начинает отставать от верхнего блока 6, что фиксируется на измерительном блоке, от которого выдается команда на открытие предохранительного клапана для сброса давления до достижения заданного давления. Плавучесть нижнего блока 7 восстанавливается, он всплывает до верхнего 6, что фиксируется на измерительном блоке и выдается команда на закрытие предохранительного клапана. При этом верхний блок всегда на плаву и показывает уровень жидкости, т.к. его несжимаемый объем 11 подобран таким образом, что всегда имеет положительную плавучесть. В случае сброса жидкости из емкости или непредвидимого удара перемещение блоков смягчается амортизаторами 5. При перемещении блоков поплавковой системы при возникающих вибрациях, пульсациях, скоростного заполнения емкости внезапных ударах, нагрузка на ферритовые кольца и соответственно на катушки индуктивности с которыми взаимодействует поплавковая система, не передается, в связи с чем показания датчика достоверны.The lower block 7 loses buoyancy and begins to lag behind the upper block 6, which is fixed on the measuring block, from which a command is issued to open the safety valve to relieve pressure until the specified pressure is reached. The buoyancy of the lower block 7 is restored, it pops up to the upper 6, which is fixed on the measuring block and a command is issued to close the safety valve. In this case, the upper block is always afloat and shows the liquid level, because its incompressible volume 11 is selected in such a way that it always has positive buoyancy. In the event of a liquid discharge from the tank or an unexpected shock, the movement of the blocks is mitigated by shock absorbers 5. When the blocks of the float system are moved due to vibrations, pulsations, high-speed filling of the tank with sudden shocks, the load on the ferrite rings and, accordingly, on the inductors with which the float system interacts is not transmitted, in connection with which the sensor readings are reliable.

Т.е. благодаря такому выполнению датчика обеспечивается поставленный технический результат, а именно: повышение надежности, в том числе и достоверности показаний датчика избыточного давления и уровня жидкости в емкостях, заключающимся в применении жидкости разной плотности и разного заданного предельного давления, скоростного заполнения емкости с поддержанием заданного давления.Those. Thanks to this embodiment of the sensor, the delivered technical result is provided, namely: increasing reliability, including the reliability of the readings of the gauge of excessive pressure and liquid level in the tanks, consisting in the use of a liquid of different density and different predetermined maximum pressure, high-speed filling of the tank with maintaining a given pressure.

Claims

An overpressure and liquid level sensor in the containers, including an internal sealed tube located in a perforated tube, ferromagnetic inductors, located in the annular gap between the tubes with the inner sealed tube covered and a float system interacting with ferromagnetic inductors, characterized in that it is equipped with shock absorbers, between which a float system is installed, made in the form of upper and lower blocks with cylindrical bodies, where in the upper and lower ferrite rings are installed in the blocks on the inside of the housings, the upper block on the outside is made with guide ends and with an incompressible volume, and the lower one is with disk guide ends and an adjustment weight attached to one of them, and a compressible hermetic volume installed between the ends is made in the form of external and internal bellows.