RU1775614C - Дискретный уровнемер - Google Patents

Abstract

Использование: относитс  к измерительной технике, используетс  длд дискретного измерени  уровн  жидкостей. Сущность изобретени : уровнемер содержит измерительную трубу 1, соединенную нижним коленом с емкостью ниже минимального значени  уровн  измер емой жидкости , N датчиков информации 2 и блок обработки информации 3, при этом измер ема  труба 1 имеет ступенчато-возрастающую форму ступен ми, датчик информации 2.I (I 1 ,N) расположен на нижней поверхности 1-й ступени трубы 1 под верхней поверхностью 1-й степени трубы, выход датчика информации соединен с соответствующим входом блока обработки информации 3, причем верхн   поверхность 4 измерительной трубы 1 выполнена с возможностью перемещени  по высоте между вертикальными стенами 5.1 и 5.2 трубы 1. 5 з.п.ф-лы, 4 ил.

Description

2.1

5.1

Изобретение относитс  к измерительной технике и используетс  дл  измерени  уровн  жидкости.

Цель изобретени  - расширение диапазона измерени .

На фиг. 1 изображена схема дискретного уровнемера с регулируемой высотой ступенек; на фиг. 2 - схема уровнемера с мерным грузом, выполненным в виде ленгы; на фиг. 3 - вариант технической реализации уровнемера с выполнением мерного груза в виде замкнутой ленты; на фиг. 4 - вариант технической реализации уровнемера с использованием мерного груза в виде ленты из магниточувствительного материала.

Уровнемер (фиг. 1) содержит измерительную трубу 1, соединенную нижними коленом с емкостью ниже минимального значени  уровн  измер емой жидкости, N датчиков информации 2 и блок обработки информации 3, при этом измер ема  труба имеет ступенчато-возрастающую форму с N ступен ми, датчик информации 2.i (i 1,N) расположен на нижней поверхности i-й ступени трубы 1 под верхней поверхностью 1-й ступени трубы, выход датчика информации 2 соединен с соответствующим входом блока обработки информации 3, причем верхн   поверхность 4 измерительной трубы 1 выполнена с возможностью перемеще- ни  по высоте между вертикальными стенками 5.1 и 5.2 трубы 1,

Стенки трубы 1 выполнены из жесткого материала с исключением возможности прогиба в процессе измерени  уровн .

В уровнемере (фиг. 2) дл  создани  дополнительного усили  на чувствительные элементы датчиков информации 2 дополнительно введен мерный груз в виде ленты 6, котора  может перематыватьс  с помощью барабанов 7, 8.

В уровнемере (фиг. 3) лента 6 выполнена замкнутой.

В уровнемер (фиг, 4) введены N маг- нитов 9. Магнит 9,i (i 1,N) закреплен с внутренней стороны на чувствительном зле- менте датчика информации 2.1, а лента 6 выполнена из магниточувствительного материала .

Лента 6 может быть выполнена одинаковой толщины по всей длине, но различного удельного веса на участке длиной

U- § (hi+ |,J, (к «1,2М)

i 1

(1)

hi - высота 1-й ступени измерительной трубы 1; li - ширина 1-й ступени измерительной, трубы (фиг. 2), L МЦ - длина ленты б,

5

10 15

20 25 30

35

40

45 50

55

Лента может быть выполнена из отдельных мерных грузов 10, соединенных между собой, причем длина мерного груза 10.1 (i 1,N) равна It, а рассто ние между мерными грузами 10,1 и 10.(1+1) равно hi.

Если датчик давлени  2 имеет электрический выход, сигнал которого равен логической единице при достижении давлени  определенной величины (датчик давлени  2 - релейного типа), то в качестве блока обработки информации 3 можно использовать цифроаналоговый преобразователь (ЦАП).

К выходу блока обработки информации 3 может быть подключен узел индикации (не показан) в виде амперметра или вольтметра , отградуированных в единицах длины.

Дискретный уровнемер (фиг. 1) работает следующим образом.

Датчики информации 2.i (i 1.N) выбраны такими, чтобы выдавать сигнал логической единицы в момент полного заполнени  i-й ступени измерительной трубы 1. Если высота всех ступеней одинакова, то датчики информации 2 - однотипны.

Предположим, что требуетс  измер ть уровень воды при заполнении водой шлюза. В шлюзе данный уровнемер располагают вдоль стенки шлюза. При этом нижнее колено уровнемера помещено ниже минимального уровн  воды в шлюзе,

Предположим, что уровень измер емой жидкости измен етс  и в определенный момент времени заполнит Но ступень трубы 1. При этом сработает датчик информации 2.I, выходной сигнал которого, ровный логической единице, подаетс  на соответствующий вход блока обработки информации 3. который преобразует показани  сработавших датчиков информации 2.1; 2.2; ... 2.i в аналоговый сигнал, который подаетс  на вход узла индикации, показание которого будет пропорционально высоте уровн  измер емой жидкости.

Дл  варьировани  чувствительных стандартных датчиков информации 2 при измерении уровн  жидкостей с различным удельным весом можно измен ть высоту одновременно всех ступеней путем изменени  рассто ни  Л между верхней и нижней стенками трубы 1 (фиг, 1) путем перемещени  верхней стенки трубы 1 вдоль стен 5.1, 5,2 трубы 1 вверх или вниз и их последующей фиксацией (например, клеем и механически ) на определенной высоте h,

Регулирование чувствительности стандартных датчиков информации 2 можно осуществл ть путем размещени  на каждом датчике информации 2 (например, датчика давлени ) груза определенным весом (так называемого мерного груза), создающего

дополнительное давление Рд на датчик информации 2. Измен ть значение мерного груза возможно, если сделать измерительную трубу 1 разборной. Однако на разборку , сборку такой измерительной трубы 1 требуетс  значительное врем . Кроме того, при этом оозникает проблема очистки ступеней измерительной трубы от осадков твердых частиц, наход щихс  в реальных жидкост х, например, о реках (при измере- нии уровн  воды в шлюзах).

Дл  повышени  быстродействи  изменени  значени  мерного груза его выполн ют в виде ленты (фиг. 2), которую по мере необходимости перемещают с помощью ба- рабанов 7, 8.

Лента 6 может быть выполнена:

а)одинаковой площади поперечного сечени  из материала с различным удельным весом;

б)из однородного материала различной площадью поперечного сечени .

Ленту на каждой ступени трубы размещают так, чтобы ее вес был бы приложен к чувствительному элементу датчика инфор- мации 2.

Перемеща  ленту б (фиг. 2) с помощью барабанов 7, 8 одновременно измен етс  значение мерного груза, т.е. сила Рд. и по вл етс  возможность проводить очистку сту- пеней измерительной трубы 1 от осадков.

Лента 6 может быть выполнена также замкнутой (фиг. 3). Принцип работы уровнемера при этом не измен етс .

Значение величины силы Рд можно ре- гулировать с помощью магнитных сил. Дл  этого используютс  магниты 9 и выполн ют ленту б из магнитного материала, например , путем напылени  железного порошка на материал ленты (например, из резины, ткани и т.д.). Можно также использовать в качестве магнита 9 электромагнит с регулируемой магнитодвижущей слой. Принцип работы уровнемера (фиг. 4) аналогичен принципу работы уровнемера, схема кото- рого изображена на фиг. 2.

При использовании магнитов 9 нижние ступени трубы 1 должны быть выполнены из магнитопроницаемого материала.

В результате применени  предложен- ного уровнемера расшир етс  класс измер емых жидкостей при использовании стандартных датчиков информации путем регулировани  чувствительных, элементов за счет;

изменени  высоты ступеней;

использовани  мерного груза;

использовани  взаимодействи  магнитов .

Указанные способы могут использоватьс  как порознь, так и совместно в любой комбинации исход  из особенностей измер емой жидкости.

Регулирование чувствительности осуществл етс  за счет механических или магнитных сил, что исключает опасность возникновени  искрени  и взрывов при измерении уровн  взрывоопасных жидкостей,

Использование мерного груза в виде ленты позвол ет повысить точность измере- ни  за счет упрощени  процесса очистки от осадков твердых частиц на ступен х измерительной трубы.

Claims (6)

1.Дискретный уровнемер, содержащий ступенчатую измерительную трубу с размещенными на каждой ступени датчиками дав- лени , выходы которых соединены с соответствующими входами блока обработки информации, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измерени , стенки измерительной трубы выполнены с возможностью перемещени .

2.Уровнемер по п. 1,отличаю щи й- с   тем, что нижние ступени измерительной трубы снабжены мерным грузом.

3.Уровнемер по п. 2, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что мерный груз выполнен в виде бесконечной ленты, охватывающей измерительную трубу.

4.Уровнемер по п. 3, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что лента выполнена из однородного материала переменной толщины по длине ступеней измерительной трубы.

5.Уровнемер по п. 3, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что лента выполнена из материала с различным удельным весом по длине ступеней измерительной трубы.

6.Уровнемер по пп. 3-5, отличающийс  тем, что каждый датчик давлени  снабжен магнитом, а лента выполнена из магниточувствительного материала.

Ы.Ъ

Ј