RU2234687C2

RU2234687C2 - Device for measurement of a liquid level

Info

Publication number: RU2234687C2
Application number: RU2002114378/28A
Authority: RU
Inventors: В.А. Цымбалист (RU); В.А. Цымбалист; ев Г.В. Пол (RU); Г.В. Поляев; О.В. Цымбалист (RU); О.В. Цымбалист; И.В. Демина (RU); И.В. Демина
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-08-20
Also published as: RU2002114378A

Abstract

FIELD: instrument-making industry.

SUBSTANCE: the invention is dealt with the field of instrument-making industry and may be used for measurement of a liquid level in self-contained volumes. The device for measurement of a liquid level contains a vertically placed pipe, a converting element, an indicating instrument. In On the lower part of the pipe there is a nozzle hermetically fixed to it. The converting element is made in the form of a strain sensor located in the nozzle and mounted on a plate with a window, shut by a flexible diaphragm. The strain sensor is connected with the flexible diaphragm and its outlet is connected with inlet of the indicating instrument. In the lower part of the nozzle there are cut-outs for feeding of a measured liquid. The technical result is an increase of reliability and accuracy of the device.

EFFECT: the invention allows to increase reliability and accuracy of the device.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения уровня жидкости в замкнутых объемах.The invention relates to the field of instrumentation and can be used to measure liquid level in confined volumes.

Известен дискретный уровнемер, содержащий немагнитную трубу, поплавок, поршень, расположенный в трубе, измеритель разности давлений над поршнем и под ним и две дополнительные емкости (патент на изобретение №2006001, кл. G 01 F 23/72).Known discrete level gauge containing a non-magnetic pipe, a float, a piston located in the pipe, a pressure difference meter above and below the piston and two additional containers (patent for invention No. 2006001, class G 01 F 23/72).

Известный уровнемер не обеспечивает передачу информации на значительное расстояние, автоматизацию процесса измерения, имеет низкую точность и надежность. Это объясняется тем, что информация об измеряемом уровне отображается на U-образном стеклянном манометре с линейкой. Магнитная жидкость может попасть в контролируемую среду, например, при нарушении уплотнения между поршнем и трубой.The known level gauge does not provide information transmission over a considerable distance, automation of the measurement process, has low accuracy and reliability. This is because the information on the measured level is displayed on a U-shaped glass pressure gauge with a ruler. Magnetic fluid can enter a controlled environment, for example, if the seal is broken between the piston and the pipe.

Наиболее близким по своей технической сущности является устройство для измерения уровня жидкости, содержащее вертикально установленную трубу и преобразовательный элемент (патент на изобретение №2029922, кл. G 01 F 23/72).The closest in its technical essence is a device for measuring the liquid level, containing a vertically mounted pipe and a transducer element (patent for invention No. 2029922, class G 01 F 23/72).

Недостатком этого устройства является низкая надежность. Это обусловлено тем, что в преобразовательном элементе, выполненном в виде линейного резистивного элемента, расположенного вдоль трубки и подвижного токосъемного движка с ферромагнитной жидкостью сравнительно часто происходит нарушение электрического контакта, что приводит к потере информации.The disadvantage of this device is its low reliability. This is due to the fact that in a converter element made in the form of a linear resistive element located along the tube and a movable slip ring motor with a ferromagnetic fluid, electrical contact is relatively often disturbed, which leads to loss of information.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности и точности устройства.The present invention is to increase the reliability and accuracy of the device.

Настоящая задача решается тем, что в устройстве для измерения уровня жидкости, включающем вертикально расположенную трубу, преобразовательный элемент, показывающий прибор, в нижней части трубы, герметично к ней, крепится насадка, а преобразовательный элемент выполнен в виде тензодатчика, расположенного в насадке и смонтированного на пластине с окном, перекрытым эластичной диафрагмой, при этом тензодатчик сопряжен с эластичной диафрагмой и выходом соединен со входом показывающего прибора, а в нижней части насадки сделаны вырезы для подвода измеряемой жидкости.The present problem is solved in that in the device for measuring the liquid level, including a vertically arranged pipe, a converter element showing the device, a nozzle is attached to the bottom of the pipe, hermetically attached to it, and the converter element is made in the form of a strain gauge located in the nozzle and mounted on a plate with a window covered by an elastic diaphragm, while the strain gauge is paired with an elastic diaphragm and the output is connected to the input of the indicating device, and cutouts are made in the lower part of the nozzle for an ode to the liquid.

На чертеже изображено устройство для измерения уровня жидкости.The drawing shows a device for measuring liquid level.

Устройство для измерения уровня жидкости содержит вертикально расположенную трубу 1, насадку 2, герметично соединенную с трубой 1, пластину 3 с окном 4, тензодатчик 5, расположенный в насадке 2 и смонтированный на пластине 3, эластичную диафрагму 6, которая герметично перекрывает окно 4 и сопряжена с тензодатчиком 5, показывающий прибор 7, вход которого соединен с выходом тензодатчика 5, а в нижней части насадки 2 сделаны вырезы 8 для подвода измеряемой жидкости.The device for measuring the liquid level contains a vertically arranged pipe 1, a nozzle 2, hermetically connected to the pipe 1, a plate 3 with a window 4, a strain gauge 5 located in the nozzle 2 and mounted on the plate 3, an elastic diaphragm 6 that seals the window 4 and is conjugated with a strain gauge 5, showing the device 7, the input of which is connected to the output of the strain gauge 5, and cutouts 8 are made in the lower part of the nozzle 2 for supplying the measured fluid.

Датчик работает следующим образом. В исходном положении уровень жидкости в резервуаре ниже предельного или отсутствует. В этом случае на цифровом табло микроконтроллера 7 высвечивается "0". При поступлении жидкости в резервуар под эластичной диафрагмой 6 остается сравнительно тонкий воздушный слой. Через этот слой на эластичную диафрагму 6 передается давление жидкости Р, равное:The sensor operates as follows. In the initial position, the liquid level in the tank is below the limit or absent. In this case, “0” is displayed on the digital display of the microcontroller 7. When liquid enters the reservoir, a relatively thin air layer remains under the elastic diaphragm 6. Through this layer, the fluid pressure P equal to:

где р - плотность жидкости;where p is the density of the liquid;

g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;

h - высота уровня жидкости.h is the height of the liquid level.

Под действием этого давления диафрагма 6 перемещается вверх и воздействует на сопряженный с ней тензодатчик 5 и на его выходе появляется электрический сигнал, амплитуда которого прямопропорциональна уровню жидкости h. Электрический сигнал с выхода тензодатчика 5 поступает на вход микроконтроллера 7, и цифровое табло отображает измеряемый уровень жидкости.Under the influence of this pressure, the diaphragm 6 moves upward and acts on the load cell 5 conjugated with it and an electric signal appears at its output, the amplitude of which is directly proportional to the liquid level h. An electrical signal from the output of the strain gauge 5 is fed to the input of the microcontroller 7, and a digital display indicates the measured liquid level.

Предлагаемое устройство позволяет производить измерение уровня жидкостей, имеющих любую плотность.The proposed device allows you to measure the level of liquids having any density.

Устройство надежно в работе из-за простоты и технологичности.The device is reliable in operation due to its simplicity and manufacturability.

Claims

A device for measuring the liquid level, including a vertically arranged pipe, a transducer element showing a device, characterized in that the nozzle is attached tightly to the bottom of the pipe, and the transducer element is made in the form of a strain gauge located in the nozzle and mounted on a plate with a window covered by an elastic diaphragm, while the strain gauge is paired with an elastic diaphragm and the output is connected to the input of the indicating device, and cutouts are made in the lower part of the nozzle for measuring liquid.