RU2081400C1 - Способ определения уровня жидких сред и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ определения уровня жидких сред и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2081400C1 RU2081400C1 RU94013198A RU94013198A RU2081400C1 RU 2081400 C1 RU2081400 C1 RU 2081400C1 RU 94013198 A RU94013198 A RU 94013198A RU 94013198 A RU94013198 A RU 94013198A RU 2081400 C1 RU2081400 C1 RU 2081400C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- level
- sensitive elements
- measuring
- thermoresistive
- cable
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Сущность изобретений: в объекте контроля размещают терморезистивный преобразователь в виде трех последовательно соединенных резистивных чувствительных элементов (ЧЭ) - измерительного и компенсационных, разной длины и с различными сопротивлениями. Измеряют падения напряжения на ЧЭ, по значениям которых вычисляют искомое значение уровня. Предварительно в одинаковых условиях теплообмена для всех ЧЭ определяют нормирующие коэффициенты, что позволяет исключить градуировку. Терморезистивный преобразователь выполнен в виде кабеля с минеральной изоляцией. Токовые и потенциальные выводы ЧЭ образуют вместе с ними U-образную электрическую ветвь с петлеобразным расположением проводников в местах их соединения. Термопреобразователь подключен к измерительной схеме. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретения относятся к измерительной технике и могут быть использованы для измерения уровня жидкостей в объектах химической, энергетической, металлургической и других отраслей промышленности.
Известен способ измерения уровня жидкости тепловым уровнемером, использующим различие условий теплообмена между подогреваемым измерительным преобразователем и жидкой или газообразной фазами в объекте измерения (1). Для измерения уровня служат термопреобразователи с резистивными чувствительными элементами. При этом для уменьшения влияния условий измерения (измеряемая среда, давление, температура) на показания уровнемера кроме измерительного чувствительного элемента используют один или два вспомогательных.
В известном способе значение уровня вычисляется по отношению двух разностей сигналов, определяемых сопротивлениями двух вспомогательных и измерительного чувствительных элементов, при этом все три терморезистивных элемента имеют равные сопротивления и по ним протекают одинаковые токи.
Для реализации способа необходимо равенство всех трех чувствительных элементов, что требует их индивидуальной подгонки и создания измерительного преобразователя, либо в три раза более длинного, чем диапазон измерения, либо очень сложной конструкции.
Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности является способ определения уровня жидких сред, включающий размещение в объекте контроля терморезистивного преобразователя в виде трех последовательно соединенных резистивных чувствительных элементов измерительного и компенсационных, разной длины и с различными сопротивлениями, находящихся в разных условиях теплообмена, и измерение падения напряжения Uи, U1, U2 на чувствительных элементах (2).
Известный способ реализуется устройством, содержащим терморезистивный преобразователь с тремя чувствительными элементами, подключенными своими токовыми и потенциальными выводами соответственно к блоку питания и вычислительному блоку (2).
Недостатком известного способа является необходимость переградуировки уровнемера при переходе с одной жидкой среды на другую, либо при различии физических свойств резистивных элементов уровнемеров разных партий.
Недостатком известного устройства является невозможность использования для разнообразных жидких сред в широком диапазоне значений температур и давлений.
Технический результат, создаваемый изобретениями, состоит в повышении точности при измерениях в любых жидких средах в широком интервале температур и давлений.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе предварительно измеряют падение напряжения Uи0, U10, U20 на чувствительных элементах в одинаковых условиях теплообмена, определяют поправочные коэффициенты Kи, K1, K2 как отношение падения напряжения на любом из чувствительных элементов к падению напряжения на соответствующем чувствительном элементе, а значение уровня определяют по формуле:
где L длина измерительного чувствительного элемента.
где L длина измерительного чувствительного элемента.
Для достижения указанного результата в известном устройстве для определения уровня жидких сред резистивные чувствительные элементы размещены внутри кабеля с минеральной изоляцией в металлической оболочке, герметично закрытой с одного конца, токовые и потенциальные выводы чувствительных элементов выведены из оболочки кабеля с другого ее конца с образованием вместе с чувствительными элементами, установленными вдоль кабеля, U-образной электрической ветви, контакты которой, в точках соединения всех проводников, образованы петлями последних.
На чертеже схематично изображено устройство для определения уровня.
Устройство содержит кабельный терморезистивный преобразователь уровня, включающий герметичную металлическую оболочку 1 из нержавеющей стали, токовые выводы 2, потенциальные выводы 3, уплотненный электроизоляционный и теплопроводный порошок 4 из окиси магния, измерительный чувствительный элемент (ЧЭ) 5, компенсационные ЧЭ 6, 7 из одножильного проводника, выполненного, например, из алюмеля или никеля. Для обеспечения высокой надежности кабельного термопреобразователя уровня во время эксплуатации все соединения между ЧЭ и выводами образованы за счет петлеобразного расположения проводников. Конец преобразователя, погружаемый в измерительную среду, герметично заделан, а токовые и потенциальные выводы выходят в одну сторону, образуя U-образную электрическую ветвь. Через токовые и потенциальные выводы термопреобразователь подключается к измерительной схеме (на чертеже не показана).
Измерительная схема состоит из блока питания, коммутатора, АЦП и вычислительного блока с индикатором.
Сопротивления измерительного и компенсационных (ЧЭ) определяются конкретными размерами объектов измерения и диапазонами измерения уровня.
Для определения уровня осуществляют нормирование сигналов трех ЧЭ в одинаковых условиях теплообмена, для чего кабельный термопреобразователь размещают горизонтально в воде, воздухе, масле и т.д. При этом определяют отношения падения напряжения на каждом из трех ЧЭ относительно любого из этих падений напряжения, принятого за меру при нормировании, например, на компенсационном ЧЭ 7, всегда находящемся в жидкости U20. Тогда нормирующие (поправочные) коэффициенты будут равны соответственно:
В вычислительном блоке все сигналы с измерительного ЧЭ 5 умножаются на Kи, а с компенсационного ЧЭ 6, расположенного в газе (паровой фазе), - на K1, K2 1.
В вычислительном блоке все сигналы с измерительного ЧЭ 5 умножаются на Kи, а с компенсационного ЧЭ 6, расположенного в газе (паровой фазе), - на K1, K2 1.
Нормирование позволяет исключить влияние на результаты измерения различия в длине, сечениях и сопротивлениях ЧЭ, которые имеют место при изготовлении преобразователя уровня.
В дальнейшем в вычислительном блоке происходит вычисление уровня по выражению:
где L длина измерительного ЧЭ (диапазон измерения уровня);
U1, U2, Uи текущие значения падения напряжения на компенсационных и измерительном ЧЭ.
где L длина измерительного ЧЭ (диапазон измерения уровня);
U1, U2, Uи текущие значения падения напряжения на компенсационных и измерительном ЧЭ.
Изобретения позволяют проводить измерение уровня практически для любых объектов и условий измерения, без предварительной градуировки.
Кабельное выполнение резистивного термопреобразователя позволяет получить монолитную конструкцию малых размеров (диаметр 5 7 мм), достаточно жесткую, чтобы выдержать большие давления (до 40 МПа), и достаточно гибкую, чтобы быть расположенной практически в любом объекте, изготовленную из материалов, способных работать при температурах от -200 до +1000oC.
Применение спрессованного порошкообразного материала с высокой теплопроводностью между ЧЭ и защитной оболочкой и малые размеры термопреобразователя позволяют существенно уменьшить термическое сопротивление между ЧЭ и измеряемой средой, а это позволяет увеличить разницу температур частей измерительного ЧЭ, находящихся в жидкости и в газе, и соответственно повысить точность и помехоустойчивость. Кроме того, малые размеры и хорошая теплопроводность между ЧЭ и измеряемой средой улучшают динамические свойства преобразователя.
Размещение всех выводов с одной стороны термопреобразователя позволяет использовать для его установки в объекте только одно монтажное отверстие.
Claims (2)
1. Способ определения уровня жидких сред, включающий размещение в объекте контроля терморезистивного преобразователя в виде трех последовательно соединенных резистивных чувствительных элементов измерительного и компенсационных, разной длины и с различными сопротивлениями, и измерение падения напряжения Uи, U1, U2 на чувствительных элементах, находящихся в разных условиях теплообмена, отличающийся тем, что предварительно измеряют падение напряжения Uи 0, U1 0, U2 0 на чувствительных элементах в одинаковых условиях теплообмена, определяют поправочные коэффициенты Kи, K1, K2 как отношение падения напряжения на любом из чувствительных элементов к падению напряжения на соответствующем чувствительном элементе, а значение уровня определяют по формуле
где L длина измерительного чувствительного элемента.
где L длина измерительного чувствительного элемента.
2. Устройство для определения уровня жидких сред, содержащее терморезистивный преобразователь в виде трех резистивных чувствительных элементов разной длины и различного сопротивления компенсационных и размещенного между ними измерительного, соединенных последовательно и подключенных своими токовыми и потенциальными выводами соответственно к блоку питания и вычислительному блоку, отличающееся тем, что резистивные чувствительные элементы размещены внутри кабеля с минеральной изоляцией в металлической оболочке, герметично закрытой с одного конца, токовые и потенциальные выводы чувствительных элементов выведены из оболочки кабеля с другого ее конца с образованием вместе с чувствительными элементами, установленными вдоль кабеля, U-образной электрической ветви, контакты которой в точках соединения всех проводников образованы петлями последних.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94013198A RU2081400C1 (ru) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | Способ определения уровня жидких сред и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94013198A RU2081400C1 (ru) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | Способ определения уровня жидких сред и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94013198A RU94013198A (ru) | 1995-12-10 |
RU2081400C1 true RU2081400C1 (ru) | 1997-06-10 |
Family
ID=20154746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94013198A RU2081400C1 (ru) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | Способ определения уровня жидких сред и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2081400C1 (ru) |
-
1994
- 1994-04-14 RU RU94013198A patent/RU2081400C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 540149, кл. G 01 F 23/22, 1976. 2. Заявка Великобритании N 2097932, кл. G 01 F 23/24, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN208297003U (zh) | 传感器封壳、温度测量组件和温度传感器 | |
US3913378A (en) | Apparatus for measuring fouling on metal surfaces | |
US4366714A (en) | Pressure/temperature probe | |
US5233868A (en) | Non-intrusive mass flow measuring apparatus and method | |
EP3519786A1 (en) | Heat flux sensor | |
US5044764A (en) | Method and apparatus for fluid state determination | |
CN112534226A (zh) | 温度测量装置和用于确定温度的方法 | |
EP3586097B1 (en) | Thermocouple temperature sensor with cold junction compensation | |
US4532799A (en) | Liquid level sensor | |
CN101311685A (zh) | 热式质量流量计 | |
CN105371976A (zh) | 热电阻测温装置及测温方法 | |
US4682898A (en) | Method and apparatus for measuring a varying parameter | |
US20230030690A1 (en) | Temperature Sensor Assembly | |
JPS61153555A (ja) | 流体中においての物理的状態変化の直前にあることあるいは変化が起つたことを検出するための方法および装置 | |
RU2081400C1 (ru) | Способ определения уровня жидких сред и устройство для его осуществления | |
US1766148A (en) | Flow meter | |
US3174342A (en) | Resistance temperature detector | |
SK7332001A3 (en) | Device for detecting the heat carrier level in reactor (options) | |
RU2633405C1 (ru) | Устройство для измерений теплопроводности | |
US2375892A (en) | Thermometer | |
US5815064A (en) | Snow temperature and depth probe | |
US20230194357A1 (en) | Temperature probe and method for manufacturing a temperature probe | |
RU186037U1 (ru) | Термопреобразователь сопротивления | |
KR100356994B1 (ko) | 액상 및 기상의 열전도도 측정장치 | |
Zhen et al. | Study on the Measuring and Reading Mode of High Precision Thermometer in Hydraulic Engineering |