RU47513U1 - Устройство для определения высоты столба жидкости - Google Patents

Abstract

Устройствое для определения высоты столба жидкости в емкости, включающее емкость с трубкой, измерительный прибор и средство подачи воздуха, отличающееся тем, что один конец трубки соединен с компрессором воздуха, а другой открытый снабжен защитной сеткой, расположен внутри емкости у ее днища, при этом трубка снабжена запирающим клапаном и измерительным прибором, например манометром, расположенным после запирающего клапана.

Description

Полезная модель относится к технике измерения высоты столба жидкости в емкостях, заполненных специфическими жидкостями, например сточными водами.

Для измерения высоты столба жидкости в таких емкостях не пригодны устройства, например поплавкового типа, «Уровнемер» см. патент РФ № 2006001, кл. G 01 F 23/72, 1991 г.так как их использование не всегда удобно и гигиенично.

Известные технические решения «Способ дистанционно-неконтактного определения уровня среды в резервуаре» по заявке № 2001122058, кл. G 01 F 23/284, 2003 г., а также «Способ определения высоты уровня жидкости (варианты), см. патент РФ № 2231028, кл. G 01 F 23/22, 2004 г. являются сложным и дорогостоящим требуют определенного состояния и свойств жидкой среды находящейся в емкости.

Современное развитие устройств для очистки сточных вод, используемых в коттеджном строительстве, предусматривает расположение таких емкостей заглубленными в грунт, поэтому необходимо разработать такое косвенное бесконтактное устройство, простое по конструкции, позволяющее определить высоту столба жидкости, не открывая емкость и не контактируя с жидкостью.

Наиболее близким техническим решением является техническое решение «Устройство для контроля уровня жидкости в емкостях, находящихся под давлением», описанное в патенте РФ № 1712788, кл. G 01 F 23/22, 1989 г. Устройство включает емкость с патрубком, измерительный прибор, импульсные трубки, регуляторы расхода воздуха и сообщающийся с ним сосуд

с коленами. Однако данное устройство также является сложным, а также требуется емкость выполнять герметичной, что усложняет устройство.

Задачей предложенного технического решение является создание устройства, которое обеспечивало бы простое, надежное, бесконтактное измерение столба жидкости в емкости, которая расположена ниже уровня поверхности земли.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в упрощении конструкции, в повышении простоты и удобства измерения высоты столба жидкости.

Поставленная задача и достижение технического результата обеспечивается тем, что в устройстве для определения высоты столба жидкости в емкости, включающем емкость с трубкой, измерительный прибор и средство подачи воздуха, один конец трубки соединен с компрессором воздуха, а другой открытый снабжен защитной сеткой и расположен внутри емкости у ее днища, при этом трубка снабжена запирающим клапаном и измерительным прибором, например манометром, расположенным после запирающего клапана, а высоту столба жидкости определяют по формуле: ********* где d -плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, Р¹ - показание измерительного прибора, Р^а - атмосферное давление.

На фиг. 1 представлен устройство для определения высоты столба жидкости в емкости.

Устройство содержит емкость 1, с заполненную жидкостью 2 (бытовые сточные воды), в емкость вставлена трубка 3, свободный конец 4 снабжен защитной сеткой 5, а другой её конец 6 связан с компрессором 7, при этом трубка снабжена запирающим клапаном 8, который пропускает воздух только в одну сторону при нагнетании его в емкость. Сразу же после запирающего клапана 8 в трубке 3 установлен измерительный прибор 9, например манометр.

Устройство работает следующим образом. Компрессор 7 нагнетает воздух в емкость 1, для надежного аэробного процесса по очистке сточных

вод посредством активного ила всегда присутствующего в емкости 1. Воздух, выходя из свободного конца 4 трубки 3 аэрирует сточные воды - жидкость 2, при этом манометр 9 показывает давление, с которым нагнетается воздух. Воздух в емкость подается импульсами, т.е. с прерыванием, поэтому после прекращения подачи воздуха компрессором наступает равновесие в трубке 3. Избыток воздуха из трубки 3 через свободный конец 4 выйдет, нижняя её часть заполнится водой по закону сообщающихся сосудов, а воздух в трубке от поверхности А воды в трубке до запирающего клапана будет находиться под двойным давлением: атмосферного Р^а и давления Р² столба Н жидкости в резервуаре 1, т.е. Р²=Р^а-Р², где Р¹ - давление воздуха в трубке после прекращения подачи воздуха компрессором, Р^а - атмосферное давление на поверхность жидкости в емкости, Р² - давление столба Н жидкости, находящейся в резервуаре, или Р²=Р¹-Р^а, а в сою очередь давление Р² столба жидкости или гидростатическое давление равно Р² =dgH, где d - плотность жидкости находящейся в резервуаре, g - ускорение свободного падения. Измерив таким образом давление воздуха, запертого между запорным клапаном и столбом Н жидкости можно определить высоту столба Н жидкости в емкости, которая выразится формулой *******, где d - плотность жидкости, ******- ускорение свободного падения, или ******* где d - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, Р* - показание измерительного прибора, P³ - атмосферное давление.

Отградуировав соответствующим образом измерительный прибор, который будет показывать давление коррелирующееся с соответствующей ему высотой Н столба жидкости, можно сразу определить высоту столба Н жидкости находящейся в емкости.

Предложенное устройство просто по конструкции, не требует дополнительного оборудования, так как используются теже средства (средства аэрации), которые уже присутствуют в системе по очистке сточных вод, просто в эксплуатации и обеспечивает дистанционное измерение высоты столба жидкости в резервуаре.

Claims (1)

1. Устройство для определения высоты столба жидкости в емкости, включающее емкость с трубкой, измерительный прибор и средство подачи воздуха, отличающееся тем, что один конец трубки соединен с компрессором, а другой открытый снабжен защитной сеткой и расположен внутри емкости у ее днища, при этом трубка снабжена запирающим клапаном, а измерительный прибор выполнен в виде манометра и расположен сразу после запирающего клапана, а высоту столба жидкости определяют по формуле:

   

   где d - плотность жидкости, кг/м³;

   g - ускорение свободного падения, м/с²;

   Р¹ - показание измерительного прибора, кГ/м²;

   Р^а - атмосферное давление, кГ/м².