RU2023990C1

RU2023990C1 - Stationary float level indicator

Info

Publication number: RU2023990C1
Authority: RU
Inventors: Степан Васильевич Васильев
Original assignee: Степан Васильевич Васильев
Priority date: 1991-12-29
Filing date: 1991-12-29
Publication date: 1994-11-30

Abstract

FIELD: measuring engineering. SUBSTANCE: level indicator has freely rotating rollers through which a flexible tie is passed. The tie rigidly connects a float with a counterweight. Infinite scale positioned on freely rotating blocks arranged vertically is rigidly secured to the counterweight. A port for visual taking of fluid level readings is provided at bottom part of the case. A pointer made of a mark is provided on glass wall. EFFECT: enhanced accuracy of measuring. 3 dwg

Description

Изобретение относится к приборам для измерения уровня жидкости в наземных резервуарах, например воды, нефти и нефтепродуктов и других жидкостей в атмосферных условиях. The invention relates to instruments for measuring the level of a liquid in ground tanks, for example, water, oil and oil products and other liquids in atmospheric conditions.

Известные уровнемеры, принимаемые в практике, как электронный индикатор уровня ЭИУ и ЭИУ-1, предназначены для непрерывного дистанционного измерения уровня жидкости и сыпучих сред, принцип работы которых основан на измерении электрической емкости датчика, изменяющейся при изменении уровня. Known level gauges, accepted in practice as an electronic level indicator of EIU and EIU-1, are intended for continuous remote measurement of the level of liquid and granular media, the principle of operation of which is based on measuring the electric capacitance of the sensor, changing with a change in level.

Индикатор уровня электронный ЭИУ-IВM предназначен для непрерывного дистанционного измерения уровня в резервуаре, принцип действия которого основан на преобразовании приращения емкости датчика в электрический сигнал. The electronic level indicator EIU-IBM is designed for continuous remote measurement of the level in the tank, the principle of which is based on the conversion of the increment of the sensor capacitance into an electrical signal.

Электронный сигнализатор уровня МЭСУ-IB предназначен для автоматического контроля и сигнализации достижения уровня, принцип действия которого основан на преобразовании изменения емкости датчика в зависимости от изменения уровня среды в сигнал управления с коммутирующего реле. The electronic level switch MESU-IB is intended for automatic control and signaling of reaching a level, the principle of which is based on the conversion of changes in the capacitance of the sensor depending on the change in the level of the medium into a control signal from a switching relay.

Недостатком выше перечисленных и им аналогичных приборов, предназначенных для измерения уровня, является сложность их электрических схем. Электронные блоки, в которых используются трансформаторы, конденсаторы, диоды, сопротивления, электронные лампы, контактные группы, при преобразовании сигнала дополняют свою погрешность в измеряемых показаниях. Как показала практика, перечисленные выше уровнемеры в эксплуатационных условиях не соответствуют требованиям. The disadvantage of the above and similar devices intended for level measurement is the complexity of their electrical circuits. Electronic blocks in which transformers, capacitors, diodes, resistances, electronic lamps, contact groups are used, when converting the signal, supplement their error in the measured readings. As practice has shown, the above level gauges in operating conditions do not meet the requirements.

Существуют уровнемеры жидкости с теми же недостатками (см. Энциклопедия современной техники "Автоматизация производства и промышленная электроника", М.: Советская энциклопедия, 1965, т. 4, с. 188). There are liquid level gauges with the same drawbacks (see Encyclopedia of modern technology "Automation of production and industrial electronics", Moscow: Soviet Encyclopedia, 1965, v. 4, p. 188).

Кроме выше перечисленных уровнемеров жидкости применяются в эксплуатации. Например, уровнемер поплавковый типа УДУ-5 предназначен для оперативного контроля уровня жидкостей в емкостях и различных технологических аппаратах, принцип работы которых основан на следящем действии поплавка, плавающего на поверхности жидкости и перемещающегося вместе с ее уровнем. In addition to the above-mentioned liquid level gauges are used in operation. For example, a UDU-5 type float level meter is designed for operational control of the level of liquids in tanks and various technological devices, the principle of which is based on the tracking action of a float floating on the surface of the liquid and moving along with its level.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является известный поплавковый уровнемер жидкости, содержащий поплавок, связанный с противовесом гибкой тяги, перекинутой через свободно вращающиеся ролики, шкалу с указателем (Яковлев Л.Г. Уровнемеры. М.: Машиностроение, 1964, с. 54). Closest to the technical nature of the invention is the known float liquid level gauge containing a float associated with a counterweight of flexible traction thrown over freely rotating rollers, a scale with a pointer (Yakovlev L.G. Level gauges. M .: Mechanical Engineering, 1964, p. 54) .

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение точности измерения уровня, улучшение стабильности работы прибора, удобства в эксплуатации прибора. The aim of the invention is to simplify the design, improve the accuracy of level measurement, improve the stability of the device, ease of operation of the device.

На фиг. 1 и 2 показана принципиальная схема стационарного поплавкового уровнемера жидкости; на фиг.3 изображен фрагмент корпуса и шкалы прибора. In FIG. 1 and 2 show a schematic diagram of a stationary float liquid level meter; figure 3 shows a fragment of the housing and the scale of the device.

На фиг.1 показан наземный пустой резервуар 1, имеющий высоту h (позиция 11), в днище резервуара 1 находится углубление 2 для поплавка 3, на котором отмечена пунктиром его ватерлиния 4. Гибкая тяга 5 одним концом жестко присоединена к поплавку 3, другой ее конец проходит через угловые ролики 6 к противовесу 7, к которому жестко присоединен. Верхний блок 8 и нижний блок 9 соединены бесконечной стальной лентой - шкалой 10, которая в определенной точке жестко присоединена к противовесу 7. Figure 1 shows a ground empty tank 1 having a height h (position 11), in the bottom of the tank 1 there is a recess 2 for the float 3, which is marked with a dotted line on its waterline 4. A flexible rod 5 is rigidly attached to the float 3 at one end, and the other to it the end passes through the corner rollers 6 to the counterweight 7, to which is rigidly attached. The upper block 8 and the lower block 9 are connected by an endless steel tape - a scale 10, which at a certain point is rigidly attached to the counterweight 7.

На фиг.2 показан резервуар 1, заполненный жидкостью до верхнего предела. Поплавок 3 во время заполнения резервуара 1 жидкостью переместился с крайнего нижнего положения в крайнее верхнее положение на расстояние, равное h1 (позиция 12). Одновременно противовес 7 переместился с крайнего верхнего положения в крайнее нижнее положение. Figure 2 shows the tank 1, filled with liquid to the upper limit. The float 3, while filling the tank 1 with liquid, has moved from the lowermost position to the uppermost position by a distance equal to h1 (position 12). At the same time, the counterweight 7 has moved from the extreme upper position to the extreme lower position.

Работа уровнемера жидкости осуществляется следующим образом. В то время, когда резервуар пустой, как это показано на фиг.1, поплавок 3 находится в лежачем положении, на дне углубления 2. Ватерлиния 4 поплавка 3 находится ниже днища резервуара 1, т.е. ниже нулевого уровня днища, в крайнем нижнем нерабочем положении. При заполнении жидкостью резервуара 1 первым заполнится углубление 2, поплавок 3 всплывет, а ватерлиния 4 (отмеченная пунктиром на поплавке 3) установится на уровне жидкости и днища резервуара. Поплавок 3 сместился вверх с нерабочего положения в точку начала отсчета, т.е. в рабочее положение. The operation of the liquid level meter is as follows. While the tank is empty, as shown in FIG. 1, the float 3 is in a lying position, at the bottom of the recess 2. The waterline 4 of the float 3 is below the bottom of the tank 1, i.e. below the zero level of the bottom, in the extreme lower idle position. When filling the reservoir 1 with liquid, the first recess 2 will be filled, the float 3 will float, and the waterline 4 (marked with a dashed line on the float 3) will be installed at the level of the liquid and the bottom of the reservoir. The float 3 has shifted up from the idle position to the reference point, i.e. to working position.

Одновременно на такое же расстояние переместился вниз противовес 7, который правую сторону шкалы 10 (находящуюся на свободно вращающихся блоках 8 и 9) сместился вниз, а левая сторона шкалы 10 ровно на столько же сместится вверх. В этот момент поплавок 3, противовес 7 и шкала 10 приняли начало рабочего положения. Шкала 10 стала на "0", т.е. начало отсчета уровня жидкости в резервуаре 1 (см.фиг.3). Поплавок 3 находится в свободном плавающем состоянии, тяга 5, соединяющая поплавок 3 с противовесом 7, находится постоянно под определенной нагрузкой. Шкала 10 имеет свое постоянное положение и возможность перемещаться на блоках 8 и 9. Точка отсчета уровня жидкости (снятие показаний уровня жидкости) - позиция 14. At the same time, the counterweight 7 moved down the same distance, which shifted down the right side of the scale 10 (located on the freely rotating blocks 8 and 9), and the left side of the scale 10 shifted up exactly the same amount. At this point, the float 3, the counterweight 7 and the scale 10 took the beginning of the working position. Scale 10 is at "0", i.e. the reference point of the liquid level in the tank 1 (see figure 3). The float 3 is in a free floating state, the rod 5 connecting the float 3 with the counterweight 7 is constantly under a certain load. Scale 10 has its own constant position and the ability to move on blocks 8 and 9. The reference point of the liquid level (taking readings of the liquid level) - position 14.

На внешней плоскости шкалы 10 имеются деления ценой в 1 мм и соответствующая оцифровка линейных делений. В точке 14 находится обозначение "0", т. е. начало отсчета уровня жидкости в резервуаре 1. От нуля вниз, на верхней плоскости шкалы 10, огибающей блок 9, находятся деления по всей длине шкалы 10 на расстоянии, равном h₂ (позиция 13). При пустом резервуаре 1 (только при заполненном жидкостью углублении 2) поплавок 3 находится в крайнем нижнем рабочем положении. Нулевое обозначение шкалы 10 находится в точке 14. На корпусе 15 и на стекле уровнемера (фиг.3) для снятия показаний уровня жидкости имеется в виде риски указатель 16. Уровнемер готов к работе. Допустим, в резервуар 1 поступает жидкость, уровень ее в резервуаре постепенно поднимается, одновременно с уровнем жидкости плавно перемещается вверх и поплавок 3. Так как поплавок 3 и противовес 7 между собой через тягу 5 имеют жесткую связь, а шкала 10 жестко присоединена к противовесу 7, то при даже незначительном смещении поплавка 3 с нулевого положения соответственно осуществляется принудительное перемещение (за счет гравитации) противовеса 7, который переместит и шкалу 10. Независимо от того, какой уровень жидкости находится в резервуаре 1, поплавок 3, выполняющий функции движителя, свободно перемещаясь по вертикали вслед за изменением уровня жидкости, способен надежно, постоянно, безошибочно и одновременно следить (перемещаться) за изменением уровня жидкости от "0" до верхнего предела. Работающий в паре (с поплавком 3) на жесткой связи противовес 7 является промежуточным движителем одновременного перемещения шкалы 10 с поплавком 3.On the outer plane of the scale 10 there are divisions at a price of 1 mm and the corresponding digitization of linear divisions. At point 14 is the designation "0", that is, the beginning of the reference level of the liquid in the tank 1. From zero down, on the upper plane of the scale 10, envelope block 9, there are divisions along the entire length of the scale 10 at a distance equal to h ₂ (position thirteen). With an empty tank 1 (only with a recess 2 filled with liquid), the float 3 is in its lowest working position. The zero designation of the scale 10 is at point 14. On the housing 15 and on the glass of the level gauge (Fig. 3) there is a pointer 16 in the form of risks to take readings of the liquid level. The level gauge is ready for operation. Let’s say that liquid enters reservoir 1, its level in the reservoir gradually rises, simultaneously with float 3, float 3 also moves smoothly. Since float 3 and counterweight 7 are connected to each other via rod 5 and scale 10 is rigidly attached to counterweight 7 , then even with a slight displacement of the float 3 from the zero position, the counterweight 7 is forcedly moved (due to gravity), which will also move the scale 10. Regardless of what liquid level is in the tank 1 , the float 3, which performs the functions of a propulsion device, freely moving vertically following a change in the liquid level, is able to reliably, constantly, accurately and simultaneously monitor (move) a change in the liquid level from "0" to the upper limit. Working in pair (with float 3) on a tight connection, the counterweight 7 is an intermediate mover of simultaneous movement of the scale 10 with the float 3.

Особенностью предлагаемого уровнемера жидкости является его предельная простота конструкции, для его работы не используется никакой дополнительной энергии, не используются промежуточные преобразователи, он обеспечивает достаточную точность измерения уровня жидкости, постоянная информация уровня жидкости. Не требуется дефицитных, дорогостоящих материалов для изготовления и нет надобности в высококвалифицированном обслуживании. A feature of the proposed liquid level gauge is its extreme simplicity of design, no additional energy is used for its operation, intermediate converters are not used, it provides sufficient accuracy for measuring the liquid level, constant information of the liquid level. It does not require scarce, expensive materials for the manufacture and there is no need for highly qualified service.

Claims

STATIONARY FLOATING FLUID LEVEL METER, containing a float connected to a counterweight by means of a flexible rod thrown over freely rotating rollers, a scale with a pointer, characterized in that it is equipped with a glazed body and blocks located vertically inside it, while the scale is made in the form of a digitized flexible endless tape envelope blocks and rigidly connected to the counterweight, and the pointer is in the form of risks on the glass of the case.