RU176184U1

RU176184U1 - Датчик для измерения уровня жидкости

Info

Publication number: RU176184U1
Application number: RU2017111347U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Шивринский
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2018-01-11

Abstract

Полезная модель относится к области измерения уровня жидкости и может быть использована на транспорте для измерения количества топлива в баках, а также глубины погружения тела в жидкость. Технический результат - повышение точности измерения уровня жидкости. Предлагается датчик для измерения уровня жидкости, содержащий электроды, расположенные внутри изоляционного слоя, заполняющего все межэлектродное пространство, и образующие параллельно соединенные конденсаторы, при этом внутри нижней части изоляционного слоя установлены дополнительные электроды, расположенные перпендикулярно высоте датчика. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области измерения уровня жидкости и может быть использована на транспорте для измерения количества топлива в баках, а также глубины погружения тела в жидкость.

Известен датчик для измерения уровня проводящей жидкости, содержащий остеклованный электрод и дополнительный электрод без изоляции (см. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин: Измерительные преобразователи. - Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 320 с., стр. 142, рис. 7.9, б).

Изменение емкости датчика пропорционально глубине погружения остеклованного электрода в жидкость.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного датчика, относится возможность измерения уровня только электропроводящих жидкостей и отсутствие экранирования остеклованного электрода.

Наиболее близким датчиком того же назначения к заявленному датчику по совокупности признаков является датчик для измерения уровня жидкости, содержащий электроды, расположенные внутри изоляционного слоя, заполняющего все межэлектродное пространство, и образующие параллельно соединенные конденсаторы (см. Патент РФ №2196966, G01F 23/26, Б.И. №2, 2003) и принятый за прототип.

При изменении уровня жидкости изменяется емкость конденсатора, образованного погруженными в жидкость электродами, находящимися внутри изоляционного слоя.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже результата при использовании известного датчика, принятого за прототип, относится отсутствие датчика диэлектрической проницаемости жидкости, что приводит к понижению точности измерения уровня жидкости.

Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является разработка датчика для измерения уровня жидкости.

Технический результат - повышение точности измерения уровня жидкости.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что известный датчик для измерения уровня жидкости содержит электроды, расположенные внутри изоляционного слоя, заполняющего все межэлектродное пространство, и образующие параллельно соединенные конденсаторы.

Особенностью является то, что внутри нижней части изоляционного слоя установлены дополнительные электроды, расположенные перпендикулярно высоте датчика.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлен продольный разрез датчика.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Датчик содержит электроды 1 и 2, расположенные внутри изоляционного слоя 3, заполняющего все межэлектродное пространство. Электроды 1 и 2 образуют плоский конденсатор, емкость С_1-2 которого определяется шириной W электродов, расстоянием d между электродами, толщиной и диэлектрической проницаемостью изоляционного слоя 3, глубиной X_1-2 погружения электродов 1 и 2 в жидкость 4.

Внутри нижней части изоляционного слоя 3 установлены дополнительные электроды 5 и 6, расположенные перпендикулярно высоте h датчика. Электроды 5 и 6 также образуют плоский конденсатор, изменение емкости С_5-6 которого (при глубине X погружения датчика в жидкость 4 больше, чем глубина Х_5-6 погружения электродов 5 и 6 в жидкость 4) зависит от диэлектрической проницаемости исследуемой жидкости 4.

Датчик работает следующим образом.

При подаче на электроды 1, 2 напряжения вокруг них образуется неоднородное электрическое поле, которое зависит от ширины W электродов 1, 2, расстояния d между электродами 1, 2, толщины и диэлектрической проницаемости изоляционного слоя 3, диэлектрической проницаемости жидкости 4, а также глубины X₁ погружения электродов 1, 2 в жидкость 4. Изменение глубины X₁ погружения электродов 1, 2 в жидкость 4 приводит к изменению напряженности поля и связанной с ней емкостью C_1-2 конденсатора, образованного электродами 1, 2, изоляционным слоем 3 и погруженной в жидкость 4 на величину X₁ частью электродов 1, 2.

При подаче на электроды 5, 6 напряжения вокруг них также образуется неоднородное электрическое поле, которое зависит от ширины электродов 5, 6, расстояния между ними, толщины и диэлектрической проницаемости изоляционного слоя 3, диэлектрической проницаемости жидкости 4, а также глубины Х_5-6 погружения электродов 5, 6 в жидкость 4. Если глубина X погружения датчика больше глубины Х_5-6 погружения электродов 5, 6 в жидкость 4, а толщина и диэлектрическая проницаемость изоляционного слоя 3 остаются постоянными, то емкость С_5-6 конденсатора, образованного электродами 5, 6, изменяется лишь с изменением диэлектрической проницаемости жидкости 4.

Измерение диэлектрической проницаемости жидкости позволяет повысить точность измерения уровня жидкости.

Claims

Датчик для измерения уровня жидкости, содержащий электроды, расположенные внутри изоляционного слоя, заполняющего все межэлектродное пространство, и образующие параллельно соединенные конденсаторы, отличающийся тем, что внутри нижней части изоляционного слоя установлены дополнительные электроды, расположенные перпендикулярно высоте датчика.