RU2491517C1 - Method to measure liquid level in case of reservoir position change and device for its realisation - Google Patents
Method to measure liquid level in case of reservoir position change and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2491517C1 RU2491517C1 RU2012111097/28A RU2012111097A RU2491517C1 RU 2491517 C1 RU2491517 C1 RU 2491517C1 RU 2012111097/28 A RU2012111097/28 A RU 2012111097/28A RU 2012111097 A RU2012111097 A RU 2012111097A RU 2491517 C1 RU2491517 C1 RU 2491517C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- liquid
- frequency
- reservoir
- level
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам и средствам для измерения уровня и массы жидкостей в резервуарах, и может найти применение, в частности, в устройствах для измерения запаса топлива в баках транспортных средств и уровня жидких продуктов, наполняемых в танкеры при волнениях на море.The invention relates to measuring equipment, and in particular to methods and means for measuring the level and mass of liquids in tanks, and can find application, in particular, in devices for measuring the fuel supply in the tanks of vehicles and the level of liquid products filled into tankers during unrest on sea.
Известен способ определения физических параметров сжиженного газа в емкости (патент РФ №2262667 от 26.08.2002, опубл. 20.10.2005, G01F 23/26), в том числе уровня, с применением трех разнотипных, расположенных вертикально, радиочастотных датчиков емкостных или датчиков на основе отрезков длинных линий. При реализации данного способа измеряемым информативным параметром каждого датчика является резонансная частота колебательного контура, содержащего такой датчик в качестве частотозадающего элемента.A known method for determining the physical parameters of liquefied gas in a tank (RF patent No. 2262667 from 08.26.2002, publ. 10/20/2005, G01F 23/26), including the level, using three different types of vertically arranged, RF capacitive sensors or sensors on based on segments of long lines. When implementing this method, the measured informative parameter of each sensor is the resonant frequency of the oscillatory circuit containing such a sensor as a frequency-setting element.
Для определения текущих значений уровня и массы сжиженного газа в емкости производят измерение уровня жидкости по величине электрической емкости первого радиочастотного датчика, второе измерение уровня жидкости в уменьшенном или увеличенном снизу диапазоне его изменения по измеряемой величине электрической емкости второго радиочастотного датчика и измеряют электрическую емкость третьего радиочастотного датчика, располагаемого в газовой фазе верхней части емкости.To determine the current values of the level and mass of liquefied gas in the tank, a liquid level is measured by the electric capacitance of the first radio-frequency sensor, a second liquid level measurement in the range of its decrease or decrease below the measured value of the electric capacitance of the second radio-frequency sensor and the electric capacitance of the third radio-frequency sensor located in the gas phase of the upper part of the tank.
Блок функциональной обработки сигналов, поступающих с радиочастотных датчиков, для определения искомых физических параметров сжиженного газа в емкости, определяет уровень и плотность газовой фазы.The functional processing unit of the signals coming from the radio frequency sensors to determine the desired physical parameters of the liquefied gas in the tank determines the level and density of the gas phase.
Недостатками аналога являются необходимость трех измерений, громоздкость вычислений, применимость в неподвижных горизонтально стоящих емкостях, а также использование специальных эмпирических или расчетных таблиц, характеризующих зависимость объема заполнения жидкостью от ее уровня при сложных формах емкости.The disadvantages of the analogue are the need for three measurements, the complexity of the calculations, the applicability in stationary horizontally standing containers, as well as the use of special empirical or calculation tables characterizing the dependence of the volume of filling with liquid on its level with complex forms of the container.
Известно устройство для измерения уровня топлива в баке (патент РФ №2040779 от 1992.03.04, опубл. 1995.07.25, G01F 23/16), содержащее установленный вертикально емкостной датчик - конденсатор с профилированными пластинами. При изменении уровня топлива поплавок перемещаясь, увлекает через магнитное поле ползун с токопроводящей перемычкой пластин конденсатора, изменяя емкость, включенную в контур генератора, частоту которого измеряют, отображая на индикаторе в единицах массы топлива.A device for measuring the level of fuel in a tank is known (RF patent No. 2040779 dated 1992.03.04, publ. 1995.07.25, G01F 23/16) containing a vertically mounted capacitive sensor — a capacitor with profiled plates. When the fuel level changes, the float moving, carries away through the magnetic field a slider with a conductive jumper of the capacitor plates, changing the capacitance included in the generator circuit, the frequency of which is measured by displaying in units of fuel mass on the indicator.
К недостаткам известного устройства относятся сложность конструкции датчика, не приспособленного к различным формам бака, наличие движущихся частей, что снижает надежность, и неприемлемая зависимость показаний уровня от положения топливного бака.The disadvantages of the known device include the complexity of the design of the sensor, not adapted to various forms of the tank, the presence of moving parts, which reduces reliability, and an unacceptable dependence of the level on the position of the fuel tank.
Наиболее близкими по технической сущности являются способ измерения уровня жидкости в баке и устройство для его осуществления (патент РФ №2301971 от 2005 08.22, опубл. 2007.06.27, G01F 23/16). Способ реализуется измерением частоты генератора, зависящей от емкостного датчика давления, расположенного вне бака, сообщающегося с ним гидравлическим каналом (трубкой). Для более точных измерений рекомендуется дополнительно использовать эталонный датчик давления с генератором, синтезатор и соответствующий процессор. Устройство крепится на баке посредством магнита, сообщается с жидкостью через опущенную в горловину трубку и содержит корпус с установленным в герметичной полости емкостным датчиком, подключенным к генератору, соединенному через частотомер с индикатором, а также процессор в схеме измерений, программа которого выполнена с возможностью отслеживания формы внутренней полости бака.The closest in technical essence are the method of measuring the liquid level in the tank and the device for its implementation (RF patent No. 2301971 from 2005 08.22, publ. 2007.06.27, G01F 23/16). The method is implemented by measuring the frequency of the generator, depending on the capacitive pressure sensor located outside the tank, communicating with it by a hydraulic channel (tube). For more accurate measurements, it is recommended to additionally use a reference pressure sensor with a generator, a synthesizer and an appropriate processor. The device is mounted on the tank by means of a magnet, communicates with the liquid through a tube lowered into the neck and contains a housing with a capacitive sensor installed in a sealed cavity connected to a generator connected via a frequency meter with an indicator, as well as a processor in the measurement circuit, the program of which is configured to track the shape the inner cavity of the tank.
Основным существенным недостатком способа и устройства является невозможность измерения уровня жидкости при наклонных положениях емкости (бака, резервуара, танкера и т.д.) и регистрации минимального уровня, сложность конструкции не типовых датчиков, требующих использования двух типов жидкостей несмачивающей и для термокомпенсации, применение дополнительно эталонного датчика и генератора, а также магнита для крепления устройства.The main significant disadvantage of the method and device is the impossibility of measuring the liquid level at inclined positions of the tank (tank, tank, tanker, etc.) and registering the minimum level, the complexity of the design of non-standard sensors requiring the use of two types of non-wetting liquids and for thermal compensation, the use of additional reference sensor and generator, as well as a magnet for mounting the device.
Задачей, заявляемого изобретения, является непрерывное измерение уровня и количества жидкости при изменении положения резервуара в пространстве и разработка устройства для его осуществления с использованием однотипных стандартных емкостных датчиков уровня, что обеспечит высокую надежность.The objective of the claimed invention is the continuous measurement of the level and amount of liquid when changing the position of the tank in space and the development of a device for its implementation using the same standard capacitive level sensors, which will provide high reliability.
Поставленная задача решается осуществлением способа измерения уровня жидкости при изменении положения резервуара путем измерения частоты генератора, зависящей от параметров емкостных датчиков уровня, согласно которому емкостные датчики уровня располагают равномерно симметрично по осям симметрии резервуара и соединяют попарно параллельно с внешними сопротивлениями фазирующей RC - цепочки, образующей совместно с усилителем генератор, соединенный через частотомер и контроллер, программу которого снабжают градуировочной характеристикой зависимости частоты от массы жидкости и учитывающей форму внутренней полости резервуара, после обработки контроллером результат подают на индикатор уровня и массы.The problem is solved by the implementation of the method of measuring the liquid level when changing the position of the tank by measuring the generator frequency, depending on the parameters of the capacitive level sensors, according to which the capacitive level sensors are uniformly symmetrical along the axis of symmetry of the tank and connected in pairs in parallel with the external resistances of the phasing RC-chain, forming together with an amplifier, a generator connected through a frequency meter and a controller, the program of which is supplied with a calibration characteristic Coy frequency vs. liquid mass and takes into account the shape of the inner cavity of the tank, after processing result is supplied to the controller level and weight indicator.
Кроме того, программу контроллера выполняют с возможностью коррекции значений диэлектрических проницаемостей различных жидкостей.In addition, the controller program is performed with the ability to correct the values of the dielectric constant of various liquids.
Кроме того, программу контроллера снабжают возможностью коррекции инструментальной погрешности измерения во время тарировки после установки емкостных датчиков уровня в резервуаре.In addition, the controller program is provided with the ability to correct the instrumental measurement error during calibration after the installation of capacitive level sensors in the tank.
Кроме того, программу контроллера снабжают установкой значения частоты, соответствующей минимальной массе жидкости, при достижении которой включают дополнительный режим индикации.In addition, the controller program is provided with a frequency value setting corresponding to the minimum liquid mass, upon reaching which an additional display mode is activated.
Поставленная задача решается также устройством для измерения уровня жидкости в резервуаре при изменении его положений, содержащим емкостные датчики, генератор, соединенный через частотомер и контроллер с индикатором, в котором, согласно изобретению, емкостные датчики уровня, подвешенные шарнирно для сохранения вертикального положения в жидкости при колебаниях резервуара и соединенные попарно параллельно относительно осей симметрии резервуара, составляют с внешними сопротивлениями элементы фазирующей RC - цепочки, образующие совместно с усилителем генератор.The problem is also solved by a device for measuring the liquid level in the tank when changing its position, containing capacitive sensors, a generator connected via a frequency meter and a controller to an indicator, in which, according to the invention, capacitive level sensors are pivotally suspended to maintain a vertical position in the liquid during vibrations reservoir and connected in pairs in parallel with respect to the axis of symmetry of the reservoir, constitute elements of the phasing RC with external resistances - chains forming joint but with an amplifier generator.
Кроме того, сущность технических решений поясняется чертежами, где:In addition, the essence of the technical solutions is illustrated by drawings, where:
- на фиг.1 представлен преобразователь цепной структуры;- figure 1 shows the Converter chain structure;
- на фиг.2 - примерная схема расположения емкостных датчиков уровня по резервуару;- figure 2 is an exemplary arrangement of capacitive level sensors in the tank;
- на фиг.3 - принципиальная схема фазирующей цепочки;- figure 3 is a schematic diagram of a phasing chain;
- на фиг.4 - схема измерения с использованием емкостных датчиков уровня в качестве элементов фазирующей цепочки RC - генератора.- figure 4 is a measurement circuit using capacitive level sensors as elements of a phasing chain of an RC generator.
Сущность: способ реализуется использованием типовых емкостных датчиков уровня, не менее пяти при колебаниях резервуара в двух плоскостях, подвешенных шарнирно для поддержания их вертикального положения при колебаниях резервуара, расположенных равномерно по осям его симметрии и образующих вместе с внешними резисторами фазирующую RC- цепочку генератора гармонических колебаний, частота которого зависит от уровня жидкости.Essence: the method is implemented using standard capacitive level sensors, at least five, when the tank oscillates in two planes, pivotally suspended to maintain their vertical position when the tank oscillates, located uniformly along its symmetry axes and together with external resistors form a phasing RC phase harmonic oscillator whose frequency depends on the liquid level.
Известные традиционные методы исследования не позволяют получать аналитические выражения, связывающие уровень жидкости с частотой генерации, зависящей от одновременного индивидуального изменения параметров нескольких емкостных датчиков уровня (более четырех), и, тем самым, решить актуальную проблему.Known traditional research methods do not allow obtaining analytical expressions that relate the liquid level to the generation frequency, which depends on the simultaneous individual change in the parameters of several capacitive level sensors (more than four), and thereby solve the actual problem.
Использование метода функций преобразования (ФП) позволило устранить этот пробел (см. Гулин А.И. Анализ амплитудно-фазочастотных критериев резонансов неоднородных цепных структур // Вестник УГАТУ. 2011. Т.15. №1 (41). С.123-125).Using the method of transformation functions (FP) allowed to eliminate this gap (see Gulin A.I. Analysis of amplitude-phase-frequency criteria for resonances of inhomogeneous chain structures // Vestnik UGATU. 2011. V.15. No. 1 (41). S.123-125 )
ФП Kn преобразователя цепной структуры (Фиг.1) (формально,FP K n Converter chain structure (Figure 1) (formally,
обратная величина традиционного коэффициента передачи), являющаяся отношением входной активной величины U0 к выходной Bn (напряжение Un или ток In) описывается выражением (см. Гулин А.И. Диагностика измерительных преобразователей и устройств связи с неоднородной цепной структурой // Контроль. Диагностика. 2010. №11. С.69-72) при четном числе плеч nreciprocal of the traditional transmission coefficient), which is the ratio of the input active quantity U 0 to the output B n (voltage U n or current I n ) is described by the expression (see Gulin A.I. Diagnostics of measuring transducers and communication devices with an inhomogeneous chain structure // Control Diagnostics. 2010. No. 11. P.69-72) with an even number of shoulders n
где i=2b-1;where i = 2b-1;
b=1, 2, 3, …, 0,5n,b = 1, 2, 3, ..., 0.5n,
а для цепных структур (ЦС) с нечетным числом плеч nand for chain structures (CS) with an odd number of shoulders n
где b=1, 2, 3, …, 0,5(n+1) для ЦС с нечетным числом плеч n.where b = 1, 2, 3, ..., 0.5 (n + 1) for a CA with an odd number of shoulders n.
Соотношения (1) и (2) приводят к рекуррентной формуле для вычисления ФПRelations (1) and (2) lead to a recurrence formula for calculating the phase transition
где Ti иммитанс i-го плеча (сопротивление Z для нечетных i и проводимость Y для четных i).where T i is the immitance of the ith arm (resistance Z for odd i and conductivity Y for even i).
Начальными условиями алгоритма вычисления Kn являются значения K0=1 при n=0 и K1=Т1 при n=1.The initial conditions of the calculation algorithm K n are the values K 0 = 1 for n = 0 and K 1 = T 1 for n = 1.
Рекомендуемая схема расположения однотипных емкостных датчиков уровня, являющихся элементами RC фазирующей цепочки (ФЦ), по резервуару и ее электрическая схема представлены на Фиг.2 и Фиг.3 соответственно. Емкостные датчики уровня располагают по осям симметрии резервуара максимально в крайних точках и соединяют попарно, а один датчик - в центре. Следовательно, необходимое минимальное число емкостных датчиков уровня, при колебаниях резервуара в двух плоскостях, для создания ФЦ должно быть не менее пяти. При наклонах резервуара в различных плоскостях суммарные емкости С2-1+С2=2=2С2, и C6-1+C6=2=2С6. При сложных формах резервуаров число емкостных датчиков попарно соединенных увеличивают по его пространству.The recommended arrangement of the same type of capacitive level sensors, which are the elements of the RC phasing chain (FC), along the reservoir and its electrical circuit are presented in Fig.2 and Fig.3, respectively. Capacitive level sensors are positioned at the extreme points along the symmetry axes of the tank and connected in pairs, and one sensor is in the center. Therefore, the required minimum number of capacitive level sensors, when the tank oscillates in two planes, to create a FC must be at least five. When the tank is inclined in different planes, the total capacitance is C 2-1 + C 2 = 2 = 2C 2 , and C 6-1 + C 6 = 2 = 2C 6 . With complex forms of tanks, the number of capacitive sensors coupled in pairs is increased over its space.
Выражение ФП шестиплечей ФЦ согласно (1) будетThe expression of the AF of the six-armed FC according to (1) will be
Для ФЦ (Фиг.3), где Z1=Z3=Z5=R; Y2=Y6=jω2C; Y4=jωC, ФП запишем в составляющих действительной и мнимой частиFor FC (Figure 3), where Z 1 = Z 3 = Z 5 = R; Y 2 = Y 6 = jω2C; Y 4 = jωC, we write the phase transition in the components of the real and imaginary parts
K6=ReK6+ImK6,K 6 = ReK 6 + ImK 6 ,
Условием возникновения колебаний при использовании ФЦ являетсяThe condition for oscillations when using FC is
где КАП - ФП активного преобразователя (усилителя);where K AP - AF active converter (amplifier);
КФЦ - ФП фазирующей цепочки.K FC - FP phasing chain.
Т.к. ФП усилителя является вещественной, то для выполнения условия (5) необходимо, чтобы ФП ЦС КЦС на частоте самовозбуждения была тоже вещественной. При этом обе ФП могут иметь одновременно либо положительные, либо отрицательные значения, т.е. ФЦ в зависимости от вида активного преобразователя должна осуществлять сдвиг фазы на четное или нечетное число т радиан, где i=1, 2, 3 … - натуральный ряд чисел.Because The amplifier phase is real, in order to fulfill condition (5), it is necessary that the phase-to-phase conjugation to the central oscillator at the self-excitation frequency is also real. In this case, both phase transitions can simultaneously have either positive or negative values, i.e. FC, depending on the type of active converter, must carry out a phase shift by an even or odd number t radians, where i = 1, 2, 3 ... is a natural series of numbers.
Рассмотрим вопрос определения частоты квазирезонанса у шестиплечей ФЦ (Фиг.3), составленной из RC элементов и осуществляющей поворот фазы на 180°, которая наиболее часто используется при построении генераторов на однокаскадных усилителях. Частота квазирезонанса определяется из мнимой части ФП фазирующего четырехполюсника при обращении ее в ноль, т.е.Consider the question of determining the frequency of quasiresonance in a six-arm FC (Figure 3), composed of RC elements and performing a phase rotation of 180 °, which is most often used in the construction of generators on single-stage amplifiers. The frequency of quasi-resonance is determined from the imaginary part of the phase transition phasing quadripole when it vanishes, i.e.
Подставив в (4) значения Zi и Yi+1 и приравняв к нулю мнимую часть ФП (условие квазирезонанса), получим выражение для искомой частоты ωω0 шестиплечей ФЦSubstituting in (4) the values of Z i and Y i + 1 and equating to zero the imaginary part of the phase transition (quasi-resonance condition), we obtain the expression for the desired frequency ω ω 0 of the six-arm FC
ImK6=Z1Y2+Z1Y4+Z1Y6+Z3Y4+Z3Y6+Z5Y6+Z1Y2Z3Y4Z5Y6 ImK 6 = Z 1 Y 2 + Z 1 Y 4 + Z 1 Y 6 + Z 3 Y 4 + Z 3 Y 6 + Z 5 Y 6 + Z 1 Y 2 Z 3 Y 4 Z 5 Y 6
ImK6=-J4ω3C3R3+J10ωCR;ImK 6 = -J4ω 3 C 3 R 3 + J10ωCR;
откуда
Определим действительную часть ФП ReK6 ФЦ на частоте квазирезонанса ω0 из выражения (4)We determine the real part of the phase transition ReK 6 FC at the frequency of quasi-resonance ω 0 from the expression (4)
ReK6=Z1Y2Z3Y4+Z1Y2Z3Y6+Z1Y2Z5Y6+Z1+Y4Z5Y6+Z3Y4Z5Y6,ReK 6 = Z 1 Y 2 Z 3 Y 4 + Z 1 Y 2 Z 3 Y 6 + Z 1 Y 2 Z 5 Y 6 + Z 1 + Y 4 Z 5 Y 6 + Z 3 Y 4 Z 5 Y 6 ,
подставив в него значения элементов, получимsubstituting the values of the elements in it, we obtain
а, подставив значение частоты квазирезонанса из (7), определимa, substituting the value of the frequency of quasi-resonance from (7), we define
ReK6=-34.ReK 6 = -34.
ФЦ ослабляет уровень сигнала в 34 раза, а знак минус подтверждает поворот фазы на 180°. Следовательно, КАП - ФП активного преобразователя (коэффициент усиления) должна превышать более чем в 34 раза.FC attenuates the signal level by 34 times, and a minus sign confirms a phase rotation of 180 °. Therefore, K AP - AF of the active transducer (gain) should exceed more than 34 times.
При использовании четного числа емкостных датчиков, соединенных попарно, расчеты по вычислению частот квазирезонансов сводятся, как оказалось, к определению коэффициента kn выраженияWhen using an even number of capacitive sensors connected in pairs, the calculations for calculating the frequencies of quasi-resonances are reduced, as it turned out, to determining the coefficient k n of the expression
В результате аналитического анализа впервые получена формула, определяющая коэффициент kn из уравнений видаAs a result of analytical analysis, a formula was first obtained that determines the coefficient k n from equations of the form
где p=0,25n-1 - для четных 0,5n;where p = 0.25n-1 - for even 0.5n;
р=0,25(n+2)-1 - для нечетных 0,5n.p = 0.25 (n + 2) -1 - for odd 0.5n.
Например, для десятиплечей (пятизвенной) ФЦ уравнение (8) имеет вид 15k-28k3+k5=0, решение которого дает следующие значения k:For example, for ten-arm (five-link) FC equation (8) has the form 15k-28k 3 + k 5 = 0, the solution of which gives the following values of k:
k1,2=±23/32; k3,4=±167/32; k5=0.k 1,2 = ± 23/32; k 3.4 = ± 167/32; k 5 = 0.
Из всех вещественных положительных корней уравнения (8) необходимо использовать наименьшее значение k=23/32 (для шестиплечей - трехзвенной ФЦ оно равно
Для расчета более сложных ФЦ можно воспользоваться программой (см. Тулин А.И., Сухинец Ж.А. и др. Расчет частоты квазирезонанса и коэффициента передачи многозвенных RC- структур // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2003611147 / 16.05.2003. Роспатент. Москва. 2003).To calculate more complex FCs, you can use the program (see Tulin A.I., Sukhinets Zh.A. et al. Calculation of the frequency of quasi-resonance and transmission coefficient of multi-link RC structures // Certificate of official registration of a computer program No. 2003611147 / 05.16.2003 Rospatent. Moscow. 2003).
Необходимо отметить, что ФП Kn ФЦ на частотах квазирезонанса с увеличением числа плеч п от шести до бесконечности уменьшается и стремится от К6=-29 до Kn=-11,6, т.е.
Полученные выводы полностью распространяются и на случаи реализации данного способа с использованием радиочастотных датчиков на основе отрезков длинной линии (см., например, монографию: Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С.Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. М.: Наука. 1989. С.84-117). Тогда к радиочастотным датчикам для сохранения вертикального положения при наклонах резервуара необходимо снизу прикреплять грузила.The findings fully apply to cases where this method is implemented using radio frequency sensors based on long line segments (see, for example, the monograph: Viktorov V.A., Lunkin B.V., Sovlukov A.S. Radio wave measurements of process parameters. M .: Nauka. 1989. P.84-117). Then, to maintain vertical position when the tank is tilted, weights must be attached from below.
Устройство для измерения уровня жидкости в резервуаре 1 содержит емкостные датчики уровня 2, подвешенные шарнирно для сохранения вертикального положения в жидкости при колебаниях резервуара, и составляющие с внешними сопротивлениями элементы фазирующей цепочки 3 для образования совместно с усилителем 4 задающий генератор 5, соединенный через частотомер номинальных значений (измеряющий частоту в заданном диапазоне для повышения быстродействия) 6 через контроллер 7 с цифровым индикатором 8.A device for measuring the liquid level in the
Программу контроллера снабжают градуировочной характеристикой зависимости частоты от массы жидкости, учитывающей форму внутренней полости резервуара, а также возможностью коррекции: значений диэлектрических проницаемостей различных жидкостей; инструментальной погрешности измерения во время тарировки после установки емкостных датчиков уровня в резервуаре; установкой значения минимальной количества массы жидкости, при достижении которого включается дополнительный режим индикации, привлекающий внимание оператора.The controller program is equipped with a calibration characteristic of the dependence of the frequency on the mass of the liquid, taking into account the shape of the internal cavity of the tank, as well as the possibility of correction: the values of the dielectric constant of various liquids; instrumental measurement error during calibration after installing capacitive level sensors in the tank; setting the value of the minimum amount of liquid mass, upon reaching which an additional display mode is activated, attracting the attention of the operator.
Измерение уровня жидкости в резервуаре 1 осуществляется следующим образом. Однотипные емкостные датчики уровня 2 подвешивают на шарнирах, для сохранения вертикального положения в жидкости при колебаниях резервуара, равномерно по осям его симметрии, соединяют попарно параллельно с внешними сопротивлениями для образования фазирующей цепочки 3, а совместно с усилителем 4 - задающий генератор 5, который соединяют через частотомер номинальных значений (измеряющий частоту в заданном диапазоне для повышения быстродействия) 6 через контроллер 7 с цифровым индикатором 8. При изменениях и колебаниях уровня жидкости в резервуаре меняются значения емкостей датчиков уровня, причем суммарные емкости попарно соединенных датчиков неизменны при отклонениях резервуара и образуют однородную фазирующую цепочку 3 генератора 5. В соответствии с величинами этих емкостей устанавливается частота генератора 5, которая измеряется частотомером 6, а результат измерений преобразуется контроллером 7 в единицы уровня, объема или массы и индицируется на индикаторе 8 в этих единицах. Контроллер программно предусматривает установки значений массы жидкости, ниже которого включается дополнительный режим индикации, привлекающий внимание оператора, и градуировочной характеристикой зависимости частоты от количества жидкости и учитывающей форму внутренней полости топливного бака (резервуара),The measurement of the liquid level in the
Итак, заявляемое изобретение позволяет непрерывно измерять уровень и массу жидкости при изменении положений резервуара в пространстве с использованием однотипных стандартных емкостных датчиков уровня, что обеспечивает высокую надежность способа.So, the claimed invention allows to continuously measure the level and mass of the liquid when changing the position of the tank in space using the same standard capacitive level sensors, which ensures high reliability of the method.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111097/28A RU2491517C1 (en) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Method to measure liquid level in case of reservoir position change and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111097/28A RU2491517C1 (en) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Method to measure liquid level in case of reservoir position change and device for its realisation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2491517C1 true RU2491517C1 (en) | 2013-08-27 |
Family
ID=49163886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012111097/28A RU2491517C1 (en) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Method to measure liquid level in case of reservoir position change and device for its realisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2491517C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624979C1 (en) * | 2016-08-03 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Frequency method of measuring liquid level |
RU2759208C1 (en) * | 2020-08-03 | 2021-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method for measuring the level of liquid and mass in fuel tanks and reservoirs during rolling and tilting and apparatus for implementation thereof |
RU2791960C2 (en) * | 2021-08-09 | 2023-03-14 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства обороны Российской Федерации | Method for measuring the weight of liquid in a tank of arbitrary configuration |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2040779C1 (en) * | 1992-03-04 | 1995-07-25 | Юрий Федорович Учаев | Gauge to measure level of fuel in tank |
RU2262667C2 (en) * | 2002-08-26 | 2005-10-20 | Совлуков Александр Сергеевич | Method of measuring physical parameters of liquefied gas in container |
RU2301971C2 (en) * | 2005-08-22 | 2007-06-27 | Михаил Сергеевич Зайков | Method and device for measuring liquid level in tank |
US20090320587A1 (en) * | 2005-07-11 | 2009-12-31 | Siemens Milltronics Process Instruments, Inc. | Capacitive level sensor with a Plurality of Segments Comprising Each a Capacitor and a Circuit |
-
2012
- 2012-03-22 RU RU2012111097/28A patent/RU2491517C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2040779C1 (en) * | 1992-03-04 | 1995-07-25 | Юрий Федорович Учаев | Gauge to measure level of fuel in tank |
RU2262667C2 (en) * | 2002-08-26 | 2005-10-20 | Совлуков Александр Сергеевич | Method of measuring physical parameters of liquefied gas in container |
US20090320587A1 (en) * | 2005-07-11 | 2009-12-31 | Siemens Milltronics Process Instruments, Inc. | Capacitive level sensor with a Plurality of Segments Comprising Each a Capacitor and a Circuit |
RU2301971C2 (en) * | 2005-08-22 | 2007-06-27 | Михаил Сергеевич Зайков | Method and device for measuring liquid level in tank |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624979C1 (en) * | 2016-08-03 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Frequency method of measuring liquid level |
RU2759208C1 (en) * | 2020-08-03 | 2021-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method for measuring the level of liquid and mass in fuel tanks and reservoirs during rolling and tilting and apparatus for implementation thereof |
RU2791960C2 (en) * | 2021-08-09 | 2023-03-14 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства обороны Российской Федерации | Method for measuring the weight of liquid in a tank of arbitrary configuration |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Casteleiro-Roca et al. | New approach for the QCM sensors characterization | |
CN106872905A (en) | A kind of full battery parameter acquisition methods of monomer lithium ion | |
US7772854B2 (en) | High-conductivity contacting-type conductivity measurement | |
US9228930B2 (en) | Oscillating type physical property measuring apparatus and method | |
JPS6236161B2 (en) | ||
RU2610546C1 (en) | Mass flow and viscous liquid mass meter | |
RU2491517C1 (en) | Method to measure liquid level in case of reservoir position change and device for its realisation | |
Ahumada et al. | A new way to find dielectric properties of liquid sample using the quartz crystal resonator (QCR) | |
US20160103053A1 (en) | Method and device for determining the filling quality of a frequency oscillator | |
JP6177051B2 (en) | Solid phase ratio measuring device, cooling system and solid phase ratio measuring method for solid-liquid two-phase fluid | |
RU2578749C1 (en) | Method of determining position of interface of two substances in container | |
JP5664217B2 (en) | Water level gauge and water level measurement method | |
CN106199270A (en) | A kind of measuring method of quartz-crystal resonator equivalent circuit parameter | |
RU2624979C1 (en) | Frequency method of measuring liquid level | |
RU2260809C2 (en) | Method for determination of two-terminal network parameters | |
Sukhinets et al. | Intelligent Frequency Liquid Level Sensor | |
JPS60143722A (en) | Capacitance type three-way displacement detector | |
Ivie et al. | A meter for recording slow liquid flow | |
RU2113694C1 (en) | Device for measuring the conducting medium level | |
CN2525487Y (en) | Capacitance level meter | |
RU2774218C1 (en) | Method for measuring the position of the interface between two dielectric media in a tank | |
RU2354980C2 (en) | Method of determining dielectric constant of dielectric product | |
CN209745366U (en) | guided wave radar level gauge for transient and steady state measurement | |
RU2139508C1 (en) | Pressure testing device | |
Chakraborty et al. | An innovative method for the measurement of liquid level of a conducting liquid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150323 |