RU2277229C1 - Устройство для измерения уровня и плотности жидкости - Google Patents
Устройство для измерения уровня и плотности жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2277229C1 RU2277229C1 RU2005101954/28A RU2005101954A RU2277229C1 RU 2277229 C1 RU2277229 C1 RU 2277229C1 RU 2005101954/28 A RU2005101954/28 A RU 2005101954/28A RU 2005101954 A RU2005101954 A RU 2005101954A RU 2277229 C1 RU2277229 C1 RU 2277229C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strain gauge
- float
- liquid
- density
- level
- Prior art date
Links
Landscapes
- Level Indicators Using A Float (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения уровня и плотности жидкости в замкнутых объемах. Сущность: устройство содержит поплавок в виде полого цилиндра, нижний конец которого герметично закрыт, защитную трубу с отверстиями в верхнем и нижнем ее концах, в которой расположен поплавок, тензопреобразователь, гибкий трос, соединенный с поплавком и тензопреобразователем, микроконтроллер с аналого-цифровым преобразователем, соединенным с выходом тензопреобразователя. Кроме того, устройство содержит шаговый реверсивный электродвигатель с микрометрическим винтом, закрепленным на его валу, кронштейн с направляющей рейкой, который установлен в верхнем конце трубы. При этом микрометрический винт связан с тензопреобразователем, который установлен на направляющей рейке с возможностью его вертикального перемещения. Технический результат: расширение функциональной возможности устройства. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения уровня и плотности жидкости в замкнутых объемах.
Известно устройство для измерения уровня и плотности жидкости, содержащее поплавок переменного объема с ферритовым кольцом, направляющую трубку, внутри которой по всей длине размещены катушки индуктивности и датчик температуры, измерительный блок, входы которого соединены с семнадцатью катушками индуктивности и датчиком температуры, перфорированную трубку, систему наддува, который включает газовый баллон с манометром и арматуру с вентилями и редуктором давления (патент №1578584, кл. G 01 N 9/10, G 01 F 23/30, 23/74).
Недостатком известного устройства является низкая точность определения уровня и плотности, недостаточная надежность и малый диапазон измерения. При расположении катушек индуктивности на близком расстоянии одна от другой уменьшается диапазон измерения и наблюдается возрастание погрешности, так как ферритовое кольцо воздействует на соседние катушки индуктивности. При разнесении катушек одна от другой на расстояние 10 см и более диапазон измерения увеличивается от 170 см и более, но при расположении ферритового кольца между катушками ни одна из них не взаимодействует с кольцом, что приводит к потере информации. Поплавок переменного объема и система наддува сравнительно часто выходят из строя. Кроме этого устройство не обеспечивает достаточную точность измерения плотности, так как ее определяют по среднему значению давления, измеренного стрелочным манометром и по тарировочной кривой поплавка.
Наиболее близким по своей технической сущности является устройство для измерения уровня жидкости, содержащее поплавок в виде полого цилиндра, нижний конец которого герметически закрыт, гибкий трос, защитную трубу с отверстиями в нижнем и верхнем ее концах, гидрозатвор в виде сосуда с горловиной и стакана, которые заполнены незамерзающим негорючим жидким диэлектриком, тензопреобразователь, стержень, один конец которого соединен с тензопреобразователем, а другой со стаканом гидрозатвора (Патент №2229691, кл. G 01 F 23/30).
Недостатком этого устройства является малая функциональная возможность. Это объясняется тем, что устройство не обеспечивает измерение плотности жидкости.
Задачей настоящего изобретения является расширение функциональной возможности устройства.
Настоящая задача достигается тем, что устройство для измерения уровня, содержащее поплавок в виде полого цилиндра, нижний конец которого герметически закрыт, защитную трубу с отверстиями в нижнем и верхнем ее концах, в которой расположен поплавок, тензопреобразователь, гибкий трос, один конец которого соединен с поплавком, а другой с тензопреобразователем, микроконтроллер с аналого-цифровым преобразователем, который соединен с выходом тензопреобразователя, снабжено шаговым реверсивным электродвигателем с микрометрическим винтом, который закреплен на его валу, кронштейном с направляющей рейкой, который установлен на верхнем конце защитной трубы, причем микрометрический винт связан с тензопреобразователем, который установлен на направляющей рейке, с возможностью вертикального перемещения.
На чертеже изображено устройство для измерения уровня и плотности жидкости.
Устройство для измерения уровня и плотности жидкости содержит вертикально расположенную защитную трубу 1 с отверстиями 2 и 3, сделанными в верхнем и нижнем концах трубы, поплавок 4 в виде полого цилиндра, нижний конец которого герметически закрыт, гибкий трос 5, тензопреобразователь 6, микроконтроллер 7 с цифровым табло, кронштейн 8, направляющую рейку 9, которая установлена на кронштейне, шаговый реверсивный электродвигатель 10, на валу которого установлен микрометрический винт 11.
При измерении уровня жидкости устройство работает следующим образом.
В исходном положении уровень жидкости в резервуаре ниже предельного или отсутствует. В этом случае нижний конец поплавка 4 не контактирует с жидкостью. Под действием силы тяжести поплавка 4 Fт=mg тензопреобразователь испытывает деформацию порядка 0,1 мм, где m - масса поплавка, g=9,8 м/с2 - ускорение свободного падения. В данном случае на цифровом табло микроконтроллера 7 высвечивается "0". При поступлении жидкости в резервуар на поплавок 4 действует давление Р=ρgh, где ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота уровня жидкости.
Под действием этого давления выталкивающая сила, равная ρghS, где S - площадь основания поплавка, перемещает поплавок вверх. Под действием выталкивающей силы деформация тензопреобразователя 6 снижается, и на его выходе появляется электрический сигнал U1, значение которого пропорционально уровню h жидкости. Электрический сигнал с выхода тензопреобразователя 6 поступает на вход АЦП микроконтроллера 7, и его цифровое табло показывает измеренный уровень h жидкости.
При измерении плотности жидкости устройство работает следующим образом.
Микроконтроллер 7 запоминает величину электрического сигнала U1, который поступает на его вход от тензопреобразоателя 6, пропорциональный измеренному уровню h1 жидкости. С выхода управляющего микроконтроллера 7 электрические импульсы поступают на вход шагового реверсивного электродвигателя 10, вал его поворачивается, и микрометрический винт 11 перемещает вверх тензопреобразователь 6, трос 5 и поплавок 4, который переходит в положение h2. В этом случае электрический сигнал, величина которого равна U2, поступает от тензопреобразователя 6 на первый вход микроконтроллера 7.
Разность потенциалов от тензопреобразователя 6 при положении поплавка h1 и h2 равна ΔU=U1-U2,
где k - коэффициент пропорциональности; h2-h1=const.
Микроконтроллер 7 в соответствии с соотношением (1) определяет плотность жидкости, так как ΔU=f(P) его цифровое табло показывает измеренную плотность жидкости.
После этого с выхода управляющего микроконтроллера 7 поступают электрические импульсы на вход шагового реверсивного электродвигателя 10, и вал его поворачивается в обратном направлении. В этом случае микрометрический винт 11 перемещает тензопреобразователь 6 с тросом 5 вниз, поплавок 4 занимает исходное положение h1, и устройство переходит в режим измерения уровня.
Информация об измеренном уровне и плотности жидкости может быть передана для дальнейшей обработки на компьютер.
Устройство обеспечивает измерение плотности за счет шагового реверсивного электродвигателя с микрометрическим винтом, кронштейна с направляющей рейкой, на которой установлен тензопреобразователь с возможностью его вертикального перемещения.
Claims (1)
- Устройство для измерения уровня и плотности жидкости, содержащее поплавок в виде полого цилиндра, нижний конец которого герметично закрыт, защитную трубу с отверстиями в верхнем и нижнем ее концах, в которых расположен поплавок, тензопреобразователь, гибкий трос, один конец которого соединен с поплавком, а другой - с тензопреобразователем, микроконтроллер - с аналого-цифровым преобразователем, который соединен с выходом тензопреобразователя, отличающееся тем, что оно снабжено шаговым реверсивным электродвигателем с микрометрическим винтом, который закреплен на его валу, кронштейном с направляющей рейкой, который установлен в верхнем конце защитной трубы, причем микрометрический винт связан с тензопреобразователем, который установлен на направляющей рейке с возможностью его вертикального перемещения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005101954/28A RU2277229C1 (ru) | 2005-01-27 | 2005-01-27 | Устройство для измерения уровня и плотности жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005101954/28A RU2277229C1 (ru) | 2005-01-27 | 2005-01-27 | Устройство для измерения уровня и плотности жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2277229C1 true RU2277229C1 (ru) | 2006-05-27 |
Family
ID=36711396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005101954/28A RU2277229C1 (ru) | 2005-01-27 | 2005-01-27 | Устройство для измерения уровня и плотности жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2277229C1 (ru) |
-
2005
- 2005-01-27 RU RU2005101954/28A patent/RU2277229C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2892951T3 (es) | Sensor resistivo y transmisor de nivel/temperatura de líquido | |
US6928862B1 (en) | Method of monitoring dual-phase liquid and interface levels | |
EP1241453A3 (en) | Liquid-level gauge | |
US20090265132A1 (en) | Device and method for determining the density of a fluid | |
Wang et al. | A continuous water-level sensor based on load cell and floating pipe | |
EP1979722B1 (en) | Liquid level and density measurement device | |
US20140096603A1 (en) | Accurate fluid level measurement device | |
KR100228410B1 (ko) | 스트레인 게이지식 로드셀을 이용한 액체 액위/유량 측정 시스템 및 그 측정방법 | |
CN104280096A (zh) | 一种自浮式水位测试计 | |
US8776596B2 (en) | Apparatus for the monitoring of floating roof position for storage tank roofs | |
RU2277229C1 (ru) | Устройство для измерения уровня и плотности жидкости | |
KR20100127989A (ko) | 디스플레이먼트식 수위 전송기용 로드셀 | |
US11092474B2 (en) | Liquid level sensor | |
JPS58112993A (ja) | タンクの充填レベルを測定する装置 | |
RU130392U1 (ru) | Устройство для измерения уровня и плотности жидкости | |
RU2229691C2 (ru) | Устройство для измерения уровня жидкости | |
RU2603948C1 (ru) | Устройство и способ для определения плотности жидкости | |
RU2273829C2 (ru) | Устройство для измерения уровня и плотности жидкости | |
JP2019168323A (ja) | 圧力計測装置 | |
JPH0216417A (ja) | 液量測定装置 | |
US3494194A (en) | Fluid quantity measuring device | |
CN212721663U (zh) | 定容管活塞式油气水多相流量计的密度测量装置 | |
RU2270982C2 (ru) | Устройство для измерения уровня и плотности жидкости | |
SE512510C2 (sv) | Anordning för sann nivåmätning i en tank | |
CN212963789U (zh) | 用于模型试验的土压力测量装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070128 |