RU220534U1 - Сигнализатор раздела сред - Google Patents
Сигнализатор раздела сред Download PDFInfo
- Publication number
- RU220534U1 RU220534U1 RU2023114000U RU2023114000U RU220534U1 RU 220534 U1 RU220534 U1 RU 220534U1 RU 2023114000 U RU2023114000 U RU 2023114000U RU 2023114000 U RU2023114000 U RU 2023114000U RU 220534 U1 RU220534 U1 RU 220534U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conical
- electrodes
- electrical
- alarm device
- unit
- Prior art date
Links
Abstract
Сигнализатор раздела сред включает цилиндрический корпус, выполненный из электроизоляционного материала, два конических электрода, выполненных из нержавеющей стали и герметично закрепленных широкой частью каждого конического электрода на противоположных концах цилиндрического корпуса. Внутри корпуса установлена электрическая плата, содержащая блок питания, формирователь последовательности электрических импульсов, выполненный с возможностью обеспечения протекания тока переменной полярности через электроды, и соединенный выходами с коническими электродами, и блок измерения электропроводности среды, также соединенный с коническими электродами. При этом сигнализатор выполнен с возможностью вертикальной установки в измерительной среде. Обеспечивается повышение надежности и долговечности работы в условиях помех, связанных с вредными воздействиями неблагоприятной среды.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к устройствам индикация уровня жидких и сыпучих сред, точнее к индикации раздела воды и жира или нефтепродуктов.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны различные конструкции для индикации уровня раздела жидких и сыпучих сред.
Известно изобретение по патенту GB 701887, публикация 06.01.1954, МПК G01F 23/24, в котором раскрыто устройство для определения уровня жидких сред.
Устройство имеет два электродных элемента расположенных коаксиально на общей опоре и разделенных изолирующей прокладкой. При этом электродные элементы и прокладка имеют одинаковое поперечное сечение, так что сборка этих элементов имеет гладкую поверхность, позволяющую легко ее очищать. Электродные элементы могут быть выполнены в виде хромированных медных цилиндров. В альтернативных конструкциях блок электродов может иметь прямоугольное или многоугольное поперечное сечение.
Известна заявка на изобретение, JP 2004077439, публикация 11.03.2004, МПК В01D 21/30 в которой раскрыта конструкция электродов для определения уровня воды. Предложенные конструкции направлены на то, чтобы посторонние загрязнения не прилипали к их поверхности и легко удалялись, иначе возникают ошибки в контроле уровня воды. Инородные тела соскальзывают под действием собственного веса и действия поверхностного натяжения водной поверхности при понижении уровня воды в сосуде, даже когда инородные тела находятся на поверхности контакта с жидкостью, вследствие чего возникают ошибки в контроле уровень воды можно предотвратить.
Известна заявка на изобретение RU 95111430, публикация 20.06.1997, МПК G01F 23/26 «Устройство контроля уровня жидких и твердых сыпучих сред». Устройство содержит чувствительный элемент, выполненный в виде двух электродов, последовательно соединенных фильтра, порогового устройства, электронного ключа, а также стабилизатора напряжения и генератора переменного напряжения, выход которого соединен с одним из электродов чувствительного элемента, другой электрод которого соединен с входом фильтра. Электроды чувствительного элемента выполнены в виде металлических полуцилиндров, разделенных диэлектрической пластиной. Данное решение является наиболее близким аналогом.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Техническим результатом, достигаемым в данном устройстве, является повышение надежности и долговечности работы устройства в условиях помех, связанных с вредными воздействиями неблагоприятной среды, в которой проводятся измерения.
Сигнализатор раздела сред включает цилиндрический корпус, выполненный из электроизоляционного материала, два конических электрода, выполненных из нержавеющей стали и герметично закрепленных широкой частью каждого конического электрода на противоположных концах цилиндрического корпуса. Внутри корпуса установлена электрическая плата, содержащая блок питания, формирователь последовательности электрических импульсов, выполненный с возможностью обеспечения протекания тока переменной полярности через конические электроды, и соединенный выходами с коническими электродами, и блок измерения электропроводности среды, также соединенный с коническими электродами. При этом сигнализатор выполнен с возможностью вертикальной установки в измерительной среде.
Кроме того, блок питания сигнализатора подключен через кабель к источнику электрического питания вне сигнализатора.
Помимо того упомянутый кабель герметично закреплен в отверстии, выполненном по оси одного из конических электродов.
Кроме того, блок питания включает преобразователь напряжения с гальванической развязкой.
Помимо этого электрическая плата дополнительно содержит блок оптоэлектронной развязки, вход которого подключен к блоку измерения электропроводности среды, а выход блока оптоэлектронной развязки является выходом сигнализатора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 представлен общий вид сигнализатора раздела сред.
На фиг. 2 представлен рисунок, поясняющий работу устройства.
На фиг. 3 показана блок схема электрической части сигнализатора.
На фиг. 4 показаны диаграммы, поясняющие работу сигнализатора;
на диаграмме а) приведена диаграмма импульсов, вырабатываемая формирователем импульсов,
на диаграмме b) приведена диаграмма формы токов протекающих в электродах.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Сигнализатор раздела сред (фиг. 1-3) включает цилиндрический корпус 1, выполненный из электроизоляционного материала, верхний конический электрод 2 и нижний конический электрод 3, выполненные из нержавеющей стали. Конические электроды 2 и 3 герметично закреплены широкой частью каждого конического электрода 2 и 3 на противоположных концах цилиндрического корпуса Верхний конический электрод 2 имеет отверстие, выполненное по оси конического электрода 2. В отверстии герметично закреплен кабель 5, предназначенный для вертикальной подвески сигнализатора в среде измерения. Кабель также содержит электрические проводники для электрического питания сигнализатора и вывода сигналов измерения. Внутри корпуса 1 установлена электрическая плата 4 содержащая блок 6 питания. При этом блок 6 питания, получающий электрическое питание от внешних источников содержит инвенторный преобразователь с гальванической развязкой (на рисунках не показан), который иногда называют DC-DC преобразователь с гальванической развязкой.
В частном случае выполнения сигнализатора блок 6 питания может содержать регулятор напряжения, который преобразует входное питающее напряжение в напряжение, применяемое в сигнализаторе, что повышает универсальность его применения.
Электрическая плата 4 включает также формирователь 7 последовательности электрических импульсов. В формирователе 7 последовательности электрических импульсов вырабатывает импульсы одной полярности U (фиг. 4-а), но его выход выполнен с образованием RC колебательного контура, поэтому через конические электроды 2 и 3 протекает ток I различной полярности, как это показано на фиг. 4-b).
Блок измерения электропроводности среды 8 подключен к коническим электродам 2 и 3 и может быть выполнен по известным техническим решениям измерения электропроводности среды. В качестве примера, блок измерения электропроводности среды 8 может содержать демодулятор, подключенный к коническим электродам 2 и 3 (на рисунках не показан), и последовательно соединенный, триггер Шмита.
Особенностью выполнения сигнализатора раздела сред является то, что электрическая плата 4 дополнительно содержит блок 9 оптоэлектронной развязки, вход которого подключен к блоку 8 измерения электропроводности среды, а выход блока 9 оптоэлектронной развязки является выходом сигнализатора.
Сигнализатор раздела сред закрепляется вертикально в емкости, где необходимо проводить измерения, например, как это показано на фиг. 2. Достаточно часто сигнализаторы раздела сред работают в условиях сточных вод или агрессивных жидкостей. Обеспечению работы в этих условиях способствует форма выполнения корпуса 1 сигнализатора и конических электродов 2 и 3. Коническая форма, как в верхней части сигнализатора, так и в нижней помогает стеканию по электродам 2 и 3 и корпусу 1 инородных тел и примесей, освобождая электроды, и способствует более точному измерению. Для точности измерений и более быстрому очищению электродов важно, чтобы сигнализатор выставлялся вертикально, примерно так как показано на фиг. 2, где 10 уровень воды, а 11 уровень масляной пленки. То, что конические электроды 2 и 3 выполнены из нержавеющей стали и имеют заметный объем, обеспечивает более надежное срабатывание сигнализатора в жидкости.
Повышение надежности и долговечности работы сигнализатора в условиях неблагоприятной среды обеспечивается не только формой сигнализатора, в частности конических электродов, но и работой электронной части устройства.
При подключении электрического питания к сигнализатору формирователь 7 последовательности периодических импульсов подает на колебательный контур с подключенными к нему коническими электродами 2 и 3 импульсы (фиг. 4-а). Блок 8 измерения электропроводности среды принимает сигналы и с помощью демодулятора преобразует их в импульсы постоянного напряжения определенной скважности. Далее производится оценка скважности импульсов путем сравнения, при помощи операционного усилителя, действующего значения напряжения с заданными пороговыми, а также, с помощью триггера Шмидта, реализуется гистерезис переключения результирующего сигнала зависящего от электропроводности среды, что обеспечивает устойчивый переход формируемого сигнала из одного состояния в другое. Данное решение позволяет стабильно фиксировать два пороговых состояния среды: хорошая или низкая (почти нулевая) электропроводность, исключая промежуточные значения, что актуально при залповых сбросах стоков в контролируемую емкость, из-за которых возникают временные эффекты "эмульгирования" слоя жира или нефтепродуктов на поверхности воды.
Важно, что в процессе измерений через конические электроды, выполненные из нержавеющей стали, протекает ток различной полярности. При знакопеременном токе обеспечивается пассивация поверхностей конических электродов 2 и 3 из нержавеющей стали, что обеспечивает дополнительный временной ресурс их работы в условиях эрозийной опасности.
Дополнительная защита от электромагнитных помех также способствует надежности и долговечности работы устройства. Это обеспечивается тем, что блок питания 6, получающий электрическое питание от внешних источников включает инвенторный преобразователь с гальванической развязкой, который обеспечивает гальваническую развязку по питанию, и значит дополнительную защиту от импульсных помех. Кроме того, на выходе блока 8 измерения электропроводности среды дополнительно устанавливается блок 9 оптоэлектронной развязки, работа которого также препятствует проникновению импульсных электрических помех в сигнализатор.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Сигнализатор раздела сред может быть использован для определения границ раздела различных, электропроводных и неэлектропроводных жидких сред. Особенно эффективно применение данной конструкции в условиях агрессивных сред, в том числе при очистке сточных вод в жироуловителях и отделителях нефтепродуктов.
Claims (5)
1. Сигнализатор раздела сред, включающий цилиндрический корпус, выполненный из электроизоляционного материала, два конических электрода, выполненных из нержавеющей стали и герметично закрепленных широкой частью каждого конического электрода на противоположных концах цилиндрического корпуса, внутри корпуса установлена электрическая плата, содержащая блок питания, формирователь последовательности электрических импульсов, выполненный с возможностью обеспечения протекания тока переменной полярности через конические электроды и соединённый выходами с коническими электродами, и блок измерения электропроводности среды, также соединенный с коническими электродами, при этом сигнализатор выполнен с возможностью вертикальной установки в измерительной среде.
2. Сигнализатор по п. 1, характеризующийся тем, что блок питания сигнализатора подключен через кабель к источнику электрического питания вне сигнализатора.
3. Сигнализатор по п. 2, характеризующийся тем, что упомянутый кабель герметично закреплен в отверстии, выполненном по оси одного из конических электродов.
4. Сигнализатор по п. 1, характеризующийся тем, что блок питания включает преобразователь напряжения с гальванической развязкой.
5. Сигнализатор по п. 1, характеризующийся тем, что электрическая плата дополнительно содержит блок оптоэлектронной развязки, вход которого подключен к блоку измерения электропроводности среды, а выход блока оптоэлектронной развязки является выходом сигнализатора.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU220534U1 true RU220534U1 (ru) | 2023-09-21 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3541613A1 (de) * | 1985-11-25 | 1987-05-27 | Kraftwerk Union Ag | Verfahren und einrichtung zur messung des fuellstandes in einem reaktordruckbehaelter eines siedewasserreaktors |
SU1756768A1 (ru) * | 1990-03-05 | 1992-08-23 | Институт "Гидроингео" Производственного объединения "Узбекгидрогеология" | Устройство дл определени уровн границы раздела сред |
RU2217703C2 (ru) * | 2001-12-26 | 2003-11-27 | Ваганов Валерий Иванович | Термисторный сигнализатор уровня жидкости |
RU82489U1 (ru) * | 2008-09-16 | 2009-04-27 | Закрытое акционерное общество "ИнформТехТранс" | Сигнализатор уровня жидкости |
RU191161U1 (ru) * | 2019-06-03 | 2019-07-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ТД "Арматех" | Сигнализатор уровня раздела сред |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3541613A1 (de) * | 1985-11-25 | 1987-05-27 | Kraftwerk Union Ag | Verfahren und einrichtung zur messung des fuellstandes in einem reaktordruckbehaelter eines siedewasserreaktors |
SU1756768A1 (ru) * | 1990-03-05 | 1992-08-23 | Институт "Гидроингео" Производственного объединения "Узбекгидрогеология" | Устройство дл определени уровн границы раздела сред |
RU2217703C2 (ru) * | 2001-12-26 | 2003-11-27 | Ваганов Валерий Иванович | Термисторный сигнализатор уровня жидкости |
RU82489U1 (ru) * | 2008-09-16 | 2009-04-27 | Закрытое акционерное общество "ИнформТехТранс" | Сигнализатор уровня жидкости |
RU191161U1 (ru) * | 2019-06-03 | 2019-07-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ТД "Арматех" | Сигнализатор уровня раздела сред |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4382382A (en) | Multilevel liquid sensing system | |
US3889247A (en) | Device for detecting the presence of liquids | |
CN110274641B (zh) | 电磁流量计 | |
US7445703B2 (en) | Water conductivity monitoring circuit for use with a steam generator | |
US8746060B2 (en) | Method of correcting for contaminant distortion of electrical wastewater level sensors | |
WO2019078843A1 (en) | CONTAINER FOR FLUIDS | |
RU220534U1 (ru) | Сигнализатор раздела сред | |
JP2005519279A (ja) | 安定化導電率検出システム | |
US4297640A (en) | Apparatus for measuring the electric charge condition of non-conductive particles in a mildly conductive electrolyte | |
CN108827422B (zh) | 液态金属液位连续测量装置及其液位测量方法 | |
CN111699367B (zh) | 用于操作磁感应流量计的方法 | |
KR20100085418A (ko) | 정전용량 수위 감지센서 및 시스템 | |
RU212688U1 (ru) | Импедансный сигнализатор уровня жидкости | |
CN221010002U (zh) | 导电检测保护装置 | |
SU1278593A1 (ru) | Сигнализатор предельного уровн жидкости | |
RU2822209C1 (ru) | Концентрационный способ измерения уровня жидкости | |
RU2559117C2 (ru) | Кондуктометрический способ измерения уровня жидкости | |
JPH01288724A (ja) | 電磁流量計の電極汚れ検知装置 | |
SU1673859A1 (ru) | Трехпозиционный датчик уровн | |
SU1000858A2 (ru) | Коррозионный зонд | |
CA2924724C (en) | Apparatus and method for characterization of fluids or powders by electrical permittivity | |
SU495529A1 (ru) | Устройство дл измерени расхода | |
SU580455A1 (ru) | Сигнализатор уровн электропроводной жидкости | |
RU1808124C (ru) | Коррозионно-измерительный преобразователь | |
JPH04313029A (ja) | 液量検出装置 |