RU2697408C1

RU2697408C1 - Method of measuring parameters of liquid

Info

Publication number: RU2697408C1
Application number: RU2019102816A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Калашников
Original assignee: Александр Александрович Калашников
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2019-08-14

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used for measurement of main thermophysical parameters of liquid in tank, namely liquid level and temperature distribution over tank height in conditions of continuous technological processes. Disclosed solution includes distribution of thermocouples along the tank height, measurement of thermoEMF of such thermocouples. In contrast to the prototype, thermocouples are selected as thermocouples, hot junctions of which are made with inclusion of third conductors made from the same metal, recording EMF between the third conductors forming concentration elements when the liquid is placed in the measured liquid. Thermal electromotive force is used to determine liquid temperature at points of their location, and upon presence of EMF between third conductors liquid level is determined.EFFECT: broader functional capabilities of the disclosed method, which involve simultaneous determination of the liquid level and temperature profile over the height of the tank.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения основных теплофизических параметров жидкости в резервуаре, а именно, уровня жидкости и распределения температур по высоте резервуара в условиях непрерывных технологических процессов.The invention relates to measuring technique and can be used to measure the basic thermophysical parameters of a liquid in a tank, namely, the liquid level and temperature distribution along the height of the tank under continuous technological processes.

Областями применения изобретения являются электроэнергетика, химическая, перерабатывающая и пищевая промышленность, а также другие, где требуются измерения уровня жидких сред в замкнутых и не доступных другому наблюдению объемах.Fields of application of the invention are the electric power industry, the chemical, processing and food industries, as well as others, where level measurements of liquid media in closed and not observable volumes are required.

В некоторых отраслях промышленности, таких как атомная и тепловая энергетика, необходимо осуществлять измерение уровня жидкости в резервуаре, а также температурного профиля по высоте резервуара в условиях больших тепломассопереносов контролируемой среды с высокими температурами и давлениями в режиме непрерывного технологического процесса. В частности, измерение профиля температур, является востребованным в задачах оценки КПД и износа теплообменной части резервуара и в задачах расчета плотности среды.In some industries, such as nuclear and thermal energy, it is necessary to measure the liquid level in the tank, as well as the temperature profile along the height of the tank under conditions of large heat and mass transfers of the controlled environment with high temperatures and pressures in a continuous process. In particular, the measurement of the temperature profile is in demand in the problems of evaluating the efficiency and wear of the heat exchange part of the tank and in the tasks of calculating the density of the medium.

Известно устройство для измерения уровня и температуры, используемое в Метроштоке «ЭМ-0301» (Свидетельство об утверждении типа средств измерения RU.C.29.004.A №42926). «ЭМ-0301» служит для измерения в железнодорожных цистернах уровня и температуры светлых нефтепродуктов (дизельное топливо, бензин и т.п.) и может применяться на взрывоопасных участках помещений и наружных установок.A device for measuring the level and temperature used in the Metroshock "EM-0301" (Certificate of approval of the type of measuring instruments RU.C.29.004.A No. 42926). “EM-0301” is used to measure the level and temperature of light oil products (diesel fuel, gasoline, etc.) in railway tank cars and can be used in explosive areas of premises and outdoor installations.

Измерение уровня жидкости осуществляется с помощью чувствительных элементов, реализующих емкостной принцип. Уровень жидкости, в частности нефтепродуктов, изменяет емкость чувствительных элементов. Емкость преобразуется в амплитуду импульса, а затем после аналого-цифрового преобразования передается в персональный компьютер для дальнейшей обработки.Liquid level measurement is carried out using sensitive elements that implement the capacitive principle. The liquid level, in particular of petroleum products, changes the capacity of sensitive elements. The capacity is converted into the amplitude of the pulse, and then after analog-to-digital conversion is transferred to a personal computer for further processing.

В качестве датчика температуры в устройстве используется полупроводниковый датчик DS 1820 «DallasSemiconductor». Принцип измерения температуры основан на сравнении частоты двух генераторов. Частота одного генератора не зависит от температуры, а частота второго изменяется с изменением температуры. Разность частот двух генераторов определяет значение температуры. Восьмиразрядный код температуры побитно, начиная с младшего бита, выводится в линию связи. Девятый бит определяет знак измеренной температуры. Если девятый бит единичный, то температура имеет знак минус, и наоборот. Передача каждого бита данных длится 60 мкс. Если длительность низкого уровня в линии от 1 до 15 мкс, то импульс идентифицируется как лог. 1. Лог. 0 идентифицируется при длительности низкого уровня в линии от 15 до 60 мкс.The device uses a Dallas Semiconductor DS 1820 semiconductor sensor as a temperature sensor. The principle of temperature measurement is based on comparing the frequency of two generators. The frequency of one generator does not depend on temperature, and the frequency of the second changes with temperature. The frequency difference between the two generators determines the temperature value. The eight-bit temperature code is bit-wise, starting with the least significant bit, is output to the communication line. The ninth bit determines the sign of the measured temperature. If the ninth bit is single, then the temperature has a minus sign, and vice versa. The transmission of each data bit lasts 60 μs. If the duration of the low level in the line is from 1 to 15 μs, then the pulse is identified as a log. 1. Log. 0 is identified when the low level in the line is from 15 to 60 μs.

Недостатком данного устройства является то, что при своей сложной конструкции оно предусматривает измерение температуры, максимум, всего в трех точках по высоте измерительной штанги метроштока. Причем, верхний предел измерений температур не превышает значения + 50 °С, что существенно ограничивает область применения устройства. В частности, это не позволяет его применять в резервуарах, работающих под давлением, в атомной и тепловой энергетике.The disadvantage of this device is that with its complex design, it provides for the measurement of temperature, a maximum of only three points along the height of the measuring rod metrostock. Moreover, the upper limit of temperature measurements does not exceed + 50 ° C, which significantly limits the scope of the device. In particular, this does not allow it to be used in tanks operating under pressure, in nuclear and thermal energy.

Известны способы и устройства измерения уровней жидкости с использованием терморезисторных преобразователей, изменяющих сопротивление подогреваемого резистора (терморезистора) в зависимости от условий теплообмена в газовой или жидкой среде (Виглеб Г. Датчики. - М.: Мир, 1989 г., стр.53; RU 2081400 C1; US 5421202; SU 1735721 A1).Known methods and devices for measuring liquid levels using thermistor converters that change the resistance of a heated resistor (thermistor) depending on the conditions of heat transfer in a gas or liquid medium (Vigleb G. Sensors. - M .: Mir, 1989, p. 53; RU 2081400 C1; US 5421202; SU 1735721 A1).

Известные способы и реализующие их устройства не решают задачу измерения температурного профиля. Кроме того, их недостатком является низкое быстродействие и недостаточная точность определения уровня, обусловленные массой и низким тепловым сопротивлением конструкции датчиков, передающих тепло и изменяющих температуру жидкости в точках их расположения.Known methods and devices that implement them do not solve the problem of measuring the temperature profile. In addition, their disadvantage is the low speed and lack of accuracy in determining the level due to the mass and low thermal resistance of the design of the sensors that transmit heat and change the temperature of the liquid at the points of their location.

Известен «Способ контроля дискретных уровней жидкости, учитывающий изменения температуры жидкости, и система (устройство), обеспечивающая его реализацию» (RU № 2413184, G01F 23/04, опубл. 27.02.2011, бюл. № 6), способ включает размещение датчиков уровня с чувствительными элементами, каждый из которых выполнен в виде теплоизоляционной подложки с терморезистором для измерения уровня жидкости, в контрольных точках в емкости, циклическое поочередное подключение чувствительных элементов к измерительному устройству одновременно на четыре нижних или верхних датчика уровня, измерение параметров всех датчиков снизу вверх в каждом цикле опроса. Производят усреднение измеряемых значений за определенный промежуток времени, передачу информационного сигнала о состоянии датчиков, подключение соседних датчиков по мере изменения параметров датчиков при погружении или извлечении из жидкости. The well-known "Method for controlling discrete fluid levels, taking into account changes in fluid temperature, and a system (device) that ensures its implementation" (RU No. 2413184, G01F 23/04, published on 02.27.2011, Bulletin No. 6), the method includes the placement of level sensors with sensitive elements, each of which is made in the form of a heat-insulating substrate with a thermistor for measuring the liquid level, at control points in the tank, cyclic alternating connection of the sensitive elements to the measuring device at the same time on the four lower or upper their level sensor, measuring the parameters of all sensors from the bottom up in each polling cycle. Averaging the measured values for a certain period of time, transmitting an information signal about the state of the sensors, connecting neighboring sensors as the parameters of the sensors change when immersed or removed from the liquid.

Определяют изменение температуры жидкости с помощью дополнительного терморезистора, расположенного у нижнего края подложки под терморезистором для измерения уровня, и уточняют значение порога переходной характеристики сигнала терморезистора, расположенного в верхней части подложки и изменяющего величину сопротивления от изменения температуры и теплопроводности среды - жидкости или газа. The change in the temperature of the liquid is determined using an additional thermistor located at the lower edge of the substrate under the thermistor for measuring the level, and the threshold value of the transition characteristic of the signal of the thermistor located in the upper part of the substrate and changing the resistance value from changes in temperature and thermal conductivity of the medium - liquid or gas is specified.

Способ реализуется устройством, содержащим датчики уровня с чувствительными элементами, соединенные с измерительным устройством, которое соединено с информационным входом индикатора уровня. Чувствительный элемент каждого из датчиков выполнен в виде теплоизоляционной подложки с терморезисторами для измерения уровня жидкости, а также терморезистор, используемый для определения изменения температуры жидкости. Терморезисторы соединены с измерительным устройством, в состав которого наряду со схемой измерения уровня дополнительно входит схема определения температуры жидкости и микроконтроллер с программным обеспечением. The method is implemented by a device containing level sensors with sensitive elements connected to a measuring device, which is connected to the information input of the level indicator. The sensitive element of each of the sensors is made in the form of a heat-insulating substrate with thermistors for measuring the liquid level, as well as a thermistor used to determine the temperature change of the liquid. Thermistors are connected to a measuring device, which along with a level measuring circuit also includes a liquid temperature determination circuit and a microcontroller with software.

Измерение температуры жидкости повышает точность определения уровня. В то же время используемые терморезисторы нагревают жидкость в области чувствительного элемента и тем самым неизбежно вносят ошибку в результат измерения температуры жидкости.Measuring fluid temperature improves the accuracy of level determination. At the same time, the thermistors used heat the liquid in the region of the sensing element and thereby inevitably introduce an error into the result of measuring the temperature of the liquid.

Известен «Термопарный дискретный уровнемер» (SU № 518633, G01F 23/22, опубл. 25.06.1976, бюл. №23), содержащий термопары, распределенные по высоте емкости, которые с помощью системы управляемых ключей попарно подключаются к дифференциальному усилителю, выход которого управляет работой подключенного триггера Шмидта, который через время-импульсную схему управляет генератором импульсов, импульсы с которого подсчитываются счетчиком и дешифрируются первым дешифратором, счетчик через систему ключей подключен к регистру, выходами подключенного ко второму дешифратору с выхода которого код выводится на цифровой индикатор. The well-known "Thermocouple discrete level gauge" (SU No. 518633, G01F 23/22, publ. 06/25/1976, bull. No. 23) containing thermocouples distributed over the height of the capacitance, which using a system of controlled keys are connected in pairs to a differential amplifier, the output of which controls the operation of the connected Schmidt trigger, which, through a time-pulse circuit, controls the pulse generator, the pulses from which are counted and decrypted by the first decoder, the counter is connected to the register through the key system, the outputs connected to the second decoder output code which is displayed on the digital display.

Благодаря управлению ключами, ко входу усилителя последовательно подключаются по две дифференциально соединенные термопары. Две соседние скоммутировавшие термопары, находящиеся в одной из сред имеют одинаковую температуру, и общая э.д.с. этих встречно соединенных термопар равна нулю. В этом случае с приходом с генератора очередного импульса счетчик через дешифратор подсоединяет к усилителю следующую термопару. И так до тех пор, пока к усилителю не подсоединяются термопары, находящиеся в разных средах, например, жидкость и воздух. В случае наличия разных температур у этих сред, на выходе усилителя будет сформирован сигнал отличный от нуля. По этому сигналу через управляющие элементы ( триггер Шмидта, время-импульсное устройство) число счетчика заносится в регистр, дешифруется и отображается на цифровом индикаторе в виде значения уровня в необходимых единицах измерения.Thanks to key management, two differentially connected thermocouples are connected in series to the amplifier input. Two adjacent switched thermocouples located in one of the media have the same temperature, and the total emf of these counter-connected thermocouples is zero. In this case, with the arrival of the next pulse from the generator, the counter connects the following thermocouple to the amplifier through a decoder. And so on, until thermocouples located in different environments, for example, liquid and air, are connected to the amplifier. In the event that these media have different temperatures, a signal other than zero will be generated at the amplifier output. According to this signal, through the control elements (Schmidt trigger, time-pulse device), the number of the counter is entered into the register, decrypted and displayed on the digital indicator as a level value in the necessary units of measurement.

Использование неподогреваемых термопар открывает возможность определять температуру среды с высокой точностью. Однако, данное устройство не позволяет этого сделать, так как оно предусматривает только дифференциальное включение термопар, которое не предназначено для измерения абсолютного значения температуры.The use of unheated thermocouples makes it possible to determine the temperature of the medium with high accuracy. However, this device does not allow this, since it provides only for differential switching of thermocouples, which is not intended to measure the absolute temperature value.

Кроме того, данное устройство имеет ограниченную область применения, так как оно осуществляет измерения уровня только в том случае, если среды, например, жидкость и воздух, имеют разную температуру.In addition, this device has a limited scope, since it only measures levels if the media, such as liquid and air, have different temperatures.

Известен «Способ измерения уровня жидких сред» (RU № 2575472, G01F 23/22, опубл. 20.02.2016, бюл. №5), выбранный в качестве прототипа, который включает распределение по высоте резервуара нагреваемых спаев дифференциально включенных термопар, регистрацию электрических сигналов, поступающих с информационных выходов и характеризующих разность температур в зонах размещения спаев, определение уровня жидкой среды в резервуаре на основании обработки регистрируемых сигналов, нагрев спаев производят посредством электрических импульсов, подаваемых непосредственно на электроды дифференциально включенных термопар, определение уровня жидкой среды в резервуаре осуществляют по сигналу, отличному от нуля, с соответствующих дифференциально включенных термопарThe well-known "Method of measuring the level of liquid media" (RU No. 2575472, G01F 23/22, publ. 02/20/2016, bull. No. 5), selected as a prototype, which includes the distribution of the height of the reservoir of the heated junctions of differentially connected thermocouples, registration of electrical signals coming from the information outputs and characterizing the temperature difference in the areas of the junctions, the determination of the level of the liquid medium in the tank based on the processing of the recorded signals, the junctions are heated by means of electric pulses supplied directly GOVERNMENTAL the electrodes differentially connected thermocouples, determining the fluid level in the reservoir is carried by a signal different from zero, with the respective differentially connected thermocouples

Способ позволяет с большой точностью определять уровень жидкости независимо от температуры жидкой и паровоздушной среды.The method allows with high accuracy to determine the liquid level regardless of the temperature of the liquid and vapor-air environment.

Однако, способ не предусматривает определение температуры жидкости для построения температурного профиля по высоте резервуара в связи с тем, что используется именно дифференциальное включение термопар. Даже в случае модернизации схемы включений термопар измерения температуры не будут постоянными, их придется прерывать на время нагрева и остывания, в течение которых будут выполняться измерения уровня.However, the method does not provide for determining the temperature of the liquid for constructing the temperature profile according to the height of the tank due to the fact that the differential switching of thermocouples is used. Even if the thermocouple switching circuit is modernized, temperature measurements will not be constant, they will have to be interrupted for heating and cooling, during which level measurements will be performed.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей способа, за счет того, что при выполнении высокоточных измерений уровня жидкости, одновременно определяется температура жидкости по высоте резервуара в режиме непрерывного технологического процесса.The objective of the invention is to expand the functionality of the method, due to the fact that when performing high-precision measurements of the liquid level, the liquid temperature is simultaneously determined by the height of the tank in a continuous process.

Решить поставленную задачу изобретения позволяет заявляемый способ измерения параметров жидкости, находящейся в резервуаре, включающий, как и в прототипе, распределение по высоте резервуара термопар и измерение термо-ЭДС таких термопар.To solve the problem of the invention allows the claimed method of measuring the parameters of the liquid in the tank, including, as in the prototype, the distribution of the height of the tank of thermocouples and the measurement of thermo-EMF of such thermocouples.

В отличие от прототипа в качестве термопар выбирают термопары, горячие спаи которых выполнены с включением третьих проводников, выполненных из одинакового металла, регистрируют ЭДС между третьими проводниками, образующих при помещении в измеряемую жидкость концентрационные элементы. При этом по термо-ЭДС термопар определяют температуру жидкости в точках их расположения, а по факту наличия ЭДС между третьими проводниками определяют уровень жидкости.Unlike the prototype, thermocouples are selected as thermocouples, the hot junctions of which are made with the inclusion of third conductors made of the same metal, the EMF is recorded between the third conductors, which form concentration elements when placed in the measured liquid. At the same time, the temperature of the thermocouples determines the temperature of the liquid at the points of their location, and the fact of the presence of EMF between the third conductors determines the liquid level.

Благодаря использованию термопар, горячие спаи которых выполнены с включением третьих проводников, стало возможным расширить функциональные возможности заявляемого способа, заключающиеся в одновременном определении уровня жидкости и температурного профиля по высоте резервуара. Thanks to the use of thermocouples, hot junctions of which are made with the inclusion of third conductors, it became possible to expand the functionality of the proposed method, which consists in simultaneously determining the liquid level and temperature profile by the height of the tank.

Уровень жидкости в резервуаре стало возможно определять с помощью третьих проводников, которые, попарно контактируя с измеряемой жидкостью выполняют роль электродов, образующих концентрационные элементы. Температуру жидкости по высоте резервуара определяют по величине термо-ЭДС термопар, снимаемой с информационных выходов термопар.It became possible to determine the liquid level in the tank with the help of third conductors, which, in pair contacting with the measured liquid, act as electrodes forming the concentration elements. The temperature of the liquid by the height of the tank is determined by the value of thermo-EMF of thermocouples, taken from the information outputs of thermocouples.

Кроме того, использование концентрационного эффекта, возникающего при контакте третьих проводников с жидкостью, позволяет исключить необходимость схемы нагрева термопар для определения уровня и тем самым существенно упростить конструкцию и принцип работы устройства.In addition, the use of the concentration effect arising from the contact of the third conductors with the liquid eliminates the need for a heating circuit for thermocouples to determine the level and thereby greatly simplify the design and operation of the device.

С целью детального рассмотрения предлагаемого изобретения далее по тексту приводятся пример конкретного выполнения системы для осуществления способа измерения параметров жидкости, соответствующего формуле изобретения.For the purpose of a detailed review of the invention, hereinafter, an example of a specific embodiment of a system for implementing a method for measuring liquid parameters according to the claims is given.

На Фиг.1 представлена схематично система для осуществления способа измерения параметров жидкости, соответствующего формуле, с устройством, реализующим измерения параметров жидкости.Figure 1 shows schematically a system for implementing a method for measuring fluid parameters corresponding to the formula, with a device that implements the measurement of fluid parameters.

На Фиг.2 схематично представлено устройство для измерения параметров жидкости.Figure 2 schematically shows a device for measuring fluid parameters.

На Фиг. 3 схематично представлена термопара с третьим проводником.In FIG. 3 schematically shows a thermocouple with a third conductor.

Система, представленная на Фиг.1, содержит устройство 1 для измерения параметров жидкости, которое содержит распределенные по высоте резервуара термопары, горячие спаи которых выполнены с включением третьих проводников, устройство помещено в резервуар 2 с жидкостью, путем его закрепления с помощью герметизирующего фланца 3 на верхней стенке резервуара и подключено с помощью соединительных проводов 4 к многоканальной регистрирующей аппаратуре 5.The system shown in FIG. 1 contains a device 1 for measuring the parameters of a liquid, which contains thermocouples distributed over the height of the tank, hot junctions of which are made with the inclusion of third conductors, the device is placed in a tank 2 with liquid, by fixing it using a sealing flange 3 on the upper wall of the tank and connected via connecting wires 4 to the multi-channel recording equipment 5.

Устройство 1, представленное на Фиг.2, содержит диэлектрический корпус 6 со сквозными отверстиями 7, отстоящих друг от друга на некотором расстоянии; металлические полоски 8, по форме и размерам соответствующие отверстиям 7, в которые они устанавливаются плотно закрывая их, таким образом, что металлические полоски 8 с внутренней стороны соединены с термоэлектродами 9, которые посредством соединительных проводов 4, подключаются к многоканальной регистрирующей аппаратуре 5 (позиции 4 и 5 показаны на фигуре 1), а с внешней стороны контактируют с контролируемой средой. Металлические полоски 8 в совокупности с присоединёнными термоэлектродами образуют термопары с третьим проводником, т.е. металлическая полоска в термопарах выступает в качестве третьего проводника.The device 1 shown in FIG. 2 comprises a dielectric housing 6 with through holes 7 spaced apart from one another; metal strips 8, in shape and size corresponding to the holes 7 in which they are installed tightly closing them, so that the metal strips 8 are internally connected to thermoelectrodes 9, which are connected via multi-wire wires 4 to the multi-channel recording equipment 5 (position 4 and 5 are shown in figure 1), and from the outside are in contact with a controlled environment. The metal strips 8 in conjunction with the attached thermoelectrodes form thermocouples with a third conductor, i.e. a metal strip in thermocouples acts as the third conductor.

Внутренний объем корпуса 6 с установленными термопарами, для повышения герметичности и надежности конструкции, может быть залит компаундом.The internal volume of the housing 6 with installed thermocouples, to increase the tightness and reliability of the structure, can be filled with a compound.

Один из вариантов конструкции термопары с третьим проводником, представленный на Фиг.3 до момента её установки в отверстие 7, содержит металлическую полоску 8, к концам которой припаяны/приварены термоэлектроды 9. One of the design options for a thermocouple with a third conductor, shown in Fig. 3 until it is installed in the hole 7, contains a metal strip 8, to the ends of which thermoelectrodes 9 are soldered / welded.

Металлические полоски 8 в устройстве выполняют двойную функцию. Для термопар они выполняют роль третьего проводника, а контактируя с жидкостью, металлические полоски 8 выполняют роль электродов в концентрационных элементах. Причём, для концентрационных элементов каждая из металлических полосок 8 подключается к измерительной аппаратуре 5 одним однотипным термоэлектродом через провод 4.The metal strip 8 in the device performs a dual function. For thermocouples, they serve as the third conductor, and in contact with the liquid, metal strips 8 act as electrodes in the concentration elements. Moreover, for concentration elements, each of the metal strips 8 is connected to the measuring equipment 5 with one of the same type of thermoelectrode through wire 4.

При этом, металлические полоски 8 выполняются из одного и того же металла, чтобы не образовывались гальванические пары. Используемый металл должен быть износоустойчивым в конкретных условиях применения. В частности, для электроэнергетики предпочтительным является применение нержавеющей стали. At the same time, metal strips 8 are made of the same metal so that galvanic couples do not form. The metal used must be wear resistant under specific conditions of use. In particular, stainless steel is preferred for the electric power industry.

Способ, реализуемый с помощью устройства 1, осуществляется следующим образом.The method implemented using the device 1 is as follows.

Устройство 1 для измерения параметров жидкости закрепляется на резервуаре 2 с жидкостью с помощью герметизирующего фланца 3 и подключается посредством проводов 4 к регистрирующей многоканальной аппаратуре 5, что показано на фиг. 1.The device 1 for measuring the parameters of the liquid is fixed on the reservoir 2 with the liquid using a sealing flange 3 and is connected via wires 4 to the recording multi-channel equipment 5, as shown in FIG. one.

В качестве измеряемой жидкости могут выступать сильные электролиты, например, борированная вода и солевые растворы, а также слабые электролиты, такие как ацетон и химически обессоленная вода.Strong electrolytes, such as borated water and saline solutions, as well as weak electrolytes, such as acetone and chemically desalted water, can serve as a measured liquid.

Термопары устройства, образованные индивидуально соединёнными с каждой металлической полоской 8 двумя разнотипными термоэлектродами 9, закрепленными в корпусе 6, измеряют температуру контролируемой среды, так как их горячие спаи, образованные с помощью металлических полосок 8, имеют связь с контролируемой средой резервуара.The thermocouples of the device, formed individually by connecting two different types of thermoelectrodes 9 individually connected to each metal strip 8 and mounted in the housing 6, measure the temperature of the controlled medium, since their hot junctions formed with the help of metal strips 8 are connected with the controlled medium of the tank.

В то же время металлические полоски 8, выполненные из одного металла, контактируя с ионосодержащей и/или полярной жидкостью в резервуаре 2, попарно образуют концентрационные элементы. ЭДС таких концентрационных элементов даже в случае слабых электролитов достигает десятки и сотни милливольт и является сопоставимой с термо-ЭДС термопар.At the same time, metal strips 8 made of one metal, in contact with the ion-containing and / or polar liquid in the tank 2, form concentration elements in pairs. EMF of such concentration elements even in the case of weak electrolytes reaches tens and hundreds of millivolts and is comparable to thermo-EMF thermocouples.

Металлические полоски 8 в контакте с воздухом или насыщенным паром концентрационные элементы не образуют, соответственно ЭДС с любой пары металлических полосок, где хотя бы одна из них находится в воздухе или насыщенном паре, будет равна нулю. Отсюда, только с попарно взятых металлических полосок 8 находящихся в жидкости, сигнал, поступающий на многоканальное регистрирующее устройство 5, будет отличен от нуля (от нижнего порога срабатывания по напряжению регистрирующего устройства 5). По координатам образовавшегося верхнего концентрационного элемента вычисляется уровень жидкости.Metal strips 8 in contact with air or saturated steam do not form concentration elements, respectively, the EMF from any pair of metal strips, where at least one of them is in air or saturated steam, will be zero. Hence, only from pairwise taken metal strips 8 located in the liquid, the signal arriving at the multi-channel recording device 5 will be different from zero (from the lower threshold for voltage detection of the recording device 5). Based on the coordinates of the formed upper concentration element, the liquid level is calculated.

При этом для определения уровня можно выполнять регистрацию наличия напряжения по различным сочетаниям электродных пар (пар из металлических полосок 8) путем выполнения соответствующих переключений в измерительном устройстве 5.In this case, to determine the level, it is possible to register the presence of voltage for various combinations of electrode pairs (pairs of metal strips 8) by performing the corresponding switches in the measuring device 5.

Так как ЭДС концентрационных элементов является сопоставимой с термо-ЭДС термопар, то реализация измерительного устройства 5 возможна на базе многоканальных термоизмерительных приборов.Since the EMF of the concentration elements is comparable with the thermo-EMF of thermocouples, the implementation of the measuring device 5 is possible on the basis of multi-channel thermo-measuring devices.

Заявляемый способ измерения параметров жидкости, осуществляемый с помощью предложенного устройства, позволяет непрерывно определять уровень жидкости и температуру с высокой точностью.The inventive method of measuring fluid parameters, carried out using the proposed device, allows you to continuously determine the liquid level and temperature with high accuracy.

Таким образом, заявляемое изобретение, позволит при его использовании осуществлять измерение и непрерывный контроль уровня жидкости и температуры с высокой точностью.Thus, the claimed invention will allow, when using it, to measure and continuously monitor the liquid level and temperature with high accuracy.

Claims

The method of measuring the parameters of the liquid in the tank, including the distribution of thermocouples along the height of the tank, measuring the thermopower of such thermocouples, characterized in that thermocouples are selected as thermocouples, the hot junctions of which are made with the inclusion of third conductors made of the same metal, the concentration EMF between the third conductors that form concentration elements when placed in a measured liquid, while the thermopower of each thermocouple determines the temperature of the liquid at points their location, and the fact of the presence of concentration EMF between the third conductors determines the liquid level.