RU59819U1 - Датчик уровня жидкости - Google Patents
Датчик уровня жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU59819U1 RU59819U1 RU2005123939/28U RU2005123939U RU59819U1 RU 59819 U1 RU59819 U1 RU 59819U1 RU 2005123939/28 U RU2005123939/28 U RU 2005123939/28U RU 2005123939 U RU2005123939 U RU 2005123939U RU 59819 U1 RU59819 U1 RU 59819U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- float
- liquid
- liquid level
- density
- magnet
- Prior art date
Links
Landscapes
- Level Indicators Using A Float (AREA)
Abstract
Применение. Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения уровня жидкости в сосудах высокого давления. Сущность изобретения. Датчик уровня жидкости, включает поплавок с магнитом и со сквозным отверстием, охватывающим вертикальную направляющую трубку, внутри которой расположен магниточуствительный элемент, и ограничитель хода поплавка на конце трубки. Новым в датчике является то, что поплавок выполнен в виде объемного тела из несжимаемого материала, плотность которого выше плотности жидкости и снабжен упруго-деформируемым элементом, обеспечивающим перемещение поплавка с магнитом при его погружении в жидкость. При этом ограничитель хода поплавка выполнен с возможностью его регулировки по высоте. Технический результат - повышение надежности датчика уровня жидкости работающего в сосудах высокого давления при сохранении простоты и технологичности конструкции.
Description
Область техники.
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения уровня жидкости в сосудах высокого давления. Уровень техники.
В настоящее время создание дешевого, простого и надежного датчика уровня жидкости, работающего при высоких рабочих давлениях (≥250 Кг/см2), является актуальной и сложной инженерной задачей.
Известны различные модификации поплавковых датчиков уровня жидкости, которые рассчитаны, в основном, на рабочее давление 5...40 Кг/см2.
Известен датчик уровня жидкости со свободным поплавком /1/. В резервуаре с жидкостью установлена вертикальная немагнитная трубка, по которой свободно перемещается поплавок в виде герметичной оболочки с кольцевым магнитом. Внутри трубки помещен геркон, или группа герконов. При перемещении поплавка происходит срабатывание геркона.
Известен «Сигнализатор уровня жидкости», содержащий поплавок, состоящий из пустотелых перевернутых стаканов - верхнего и нижнего. Поплавок имеет сквозное отверстие, в котором установлена полая трубка, служащая направляющей для поплавка. Внутри трубки размещен геркон, местоположение которого определяется заданным уровнем жидкости. Нижний стакан имеет хвостовик ступенчатой формы, входящий через резьбовое соединение в верхний стакан. Между внутренней поверхностью верхнего стакана и хвостовиком нижнего стакана при их соединении образуется герметичная кольцевая полость, в которой установлены магниты. На конце трубки установлен ограничитель хода поплавка в виде диска. /2/.
Достоинствами поплавковых датчиков /1, 2/ являются простота в изготовлении и использовании.
К недостаткам этих датчиков уровня жидкости следует отнести то, что их нельзя использовать в сосудах, находящихся под высоким давлением. При высоких давлениях поплавок датчика, испытывая большие остаточные деформации, разрушается и приводит к отказу датчика. Следует заметить, что выполнение поплавка датчика из высокопрочных материалов не решает поставленную задачу.
Известные системы на основе пьезорезонансных датчиков и радиолокационных измерителей уровня жидкости в стандартном исполнении рассчитаны на давление
существенно ниже требуемого(≥250 Кг/см2). На более высокое рабочее давление рассчитаны дорогие емкостные датчики уровня SITRANS LC 500 /3/, датчики 11500 Z /4/. Однако они имеют небольшую чувствительность в жидкостях с низкой диэлектрической проницаемостью.
Известны ультразвуковые уровнемеры и системы контроля уровня жидкости на их основе, которые устанавливаются снаружи сосуда высокого давления и их работоспособность не зависит от рабочего давления внутри. Стандартные ультразвуковые системы обеспечивают позиционный бесконтактный контроль уровня и "проскока" жидких сред в технологических резервуарах и трубопроводах с различными формами, диаметрами и толщинами стенок. Однако они слишком сложны и дороги.
Решение /2/, как наиболее близкое по технической сущности к заявляемому, выбрано в качестве прототипа.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом изобретения является повышение надежности датчика уровня жидкости работающего в сосудах высокого давления при сохранении простоты и технологичности конструкции.
Технический результат достигается тем, что в датчике уровня жидкости, включающем поплавок с магнитом и со сквозным отверстием, охватывающим вертикальную направляющую трубку, внутри которой расположен магниточуствительный элемент, и ограничитель хода поплавка на конце трубки, новым является то, что поплавок выполнен в виде объемного тела из несжимаемого материала, плотность которого выше плотности жидкости и снабжен упруго-деформируемым элементом, обеспечивающим перемещение поплавка с магнитом при его погружении в жидкость. При этом ограничитель хода поплавка выполнен с возможностью его регулировки по высоте.
Благодаря выполнению поплавка в виде объемного (сплошного, не пустотелого) тела из несжимаемого материала с плотностью выше плотности жидкости увеличивается его прочность и тем самым надежность датчика. Поплавок может бить изготовлен из материалов стойких в гидравлической жидкости и несминаемых высоким внешним давлением, например полиэтилен, полиамид и т.п.
Упруго-деформируемый элемент обеспечивает перемещение поплавка с магнитом, при его погружении в жидкость, под воздействием Архимедовой силы на требуемую для надежного срабатывания датчика уровня жидкости величину. Упругим элементом может быть пружина или пружины (спиральные, плоские, или кручения), эластичные элементы (из резины или полиуретана) и т.д. Ограничитель хода поплавка, выполненный с
возможностью его регулировки по высоте, регулирует уровень жидкости, при котором происходит срабатывание датчика.
Не обнаружены технические решения, совокупность признаков которых совпадает с совокупностью признаков заявляемого датчика уровня жидкости по п.п.1, 2, в том числе с отличительными признаками. Эта новая совокупность признаков является новым техническим средством, который обеспечивает получение технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень".
Заявляемый датчик уровня жидкости представлен на фиг. в сечении: поз.1 - поплавок, поз.2 - магнит, поз.3 - направляющая трубка из немагнитного материала (диамагнетик или парамагнетик), поз.4 - магниточуствительный элемент, поз.3 - упруго-деформируемый элемент, поз.6 - ограничитель хода поплавка (втулка с гайками), поз.7 - фланец.
Заявляемый датчик уровня жидкости конструктивно может быть выполнен следующим образом.
Датчик уровня жидкости содержит немагнитную трубку 3 с фланцем 7. Толщина стенки трубки 3 рассчитана таким образом, чтобы выдерживать без остаточной пластической деформации максимальное давление, на которое рассчитан сосуд, где устанавливается датчик. Внутри трубки 3 расположен магниточуствительный элемент 4, например геркон. Поплавок 1, в виде объемного тела, со сквозным отверстием и закрепленным на нем магнитом 2, устанавливается на направляющей трубке 3 с зазором, зависящим от вязкости применяемой жидкости. Зазор не должен быть излишне большим во избежание перекосов. Поплавок 1 изготовлен из материалов химически стойких к рабочей жидкости, например полиэтилена или полиамида. Плотность материала поплавка выше, чем плотность жидкости. На конце трубки 3, с противоположной от фланца 7 стороны, имеется ограничитель хода поплавка 6 в виде резьбовой вставки с гайками. Между ограничителем хода 6 и поплавком 1, расположен упруго-деформируемый элемент 5, которым служит пружина сжатия. Жесткость пружины рассчитывается из условия обеспечения рабочего хода поплавка 1 при его погружении в жидкость не менее 1...3 мм, необходимого для гарантированного срабатывания геркона.
Заявляемый датчик уровня жидкости работает следующим образом. В исходном состоянии, при отсутствии жидкости поплавок 1 занимает нижнее положение, так как на упруго-деформируемый элемент 5 действует полный вес поплавка 1. В сосуд, на крышке которого установлен фланец 7 датчика, под высоким давлением подается рабочая жидкость. Жидкость, дойдя до определенного, заданного уровня, затапливает
поплавок 1 с установленным на нем постоянным магнитом 2. Уровень жидкости поднимается выше поплавка 1, так как поплавок 1 может не обладать достаточным запасом плавучести. Под действием выталкивающей силы, равной произведению плотности жидкости на объем, поплавок 1 перемещается (приподнимается) под действием упруго-деформируемого элемента 5 на величину, достаточную для переключения геркона 4, по состоянию которого можно судить об уровне жидкости в сосуде высокого давления. Упруго-деформируемый элемент 5 должен быть достаточно мягким и эластичным, так как, при небольших габаритах поплавка 1 и невысокой плотности вытесняемой жидкости, выталкивающая сила невелика. Для гарантированного переключения геркона 4, осуществляющего контроль за уровнем жидкости, необходимо обеспечить рабочий ход поплавка 1 не менее 1-3 мм. При этом, положением ограничителя хода 6 регулируется уровень жидкости, при котором происходит включение геркона 4.
Датчик имеет высокую надежность при высоком давлении, так как поплавок в виде объемного тела из несжимаемого материала, плотность которого выше плотности жидкости, не пористый и не пустотелый, не сминается даже высоким внешним давлением. Надежность подобного датчика уже не зависит от прочности и герметичности поплавка, самого ненадежного в эксплуатации элемента.
Благодаря своим преимуществам предлагаемый датчик уровня жидкости найдет применение, например, для сосудов высокого давления, используемых для хранения и перевозки метана, заправка которых производиться переливом, т.е. выдавливанием жидкости газом высокого давления
В настоящее время проведена конструкторская проработка заявляемого датчика уровня жидкости, изготовлен макет установки высокого давления с применением датчиков. Предварительные испытания датчика показали его надежность при работе в сосудах высокого давления, а следовательно и возможность его применения в промышленной эксплуатации.
Источники информации, принятые во внимание:
1. К.И.Харазов. Устройства автоматики с магнитоуправляемыми контактами. М.: Энергоатомиздат, 1990 с.215 -216;
2. А.с. 1742628 кл. G 01 F 23/56, опубликовано 23-06-1992;
3. https://pi.khe.siemens.de/index.asp?Nr=4932.
4. http://62.213.75.239/equip-db/device.php?id=25001
Claims (2)
1. Датчик уровня жидкости, включающий поплавок с магнитом и со сквозным отверстием, охватывающим вертикальную направляющую трубку, внутри которой расположен магниточувствительный элемент, и ограничитель хода поплавка на конце трубки, отличающийся тем, что поплавок выполнен в виде объемного тела из несжимаемого материала, плотность которого выше плотности жидкости и снабжен упруго-деформируемым элементом, обеспечивающим перемещение поплавка с магнитом при его погружении в жидкость.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123939/28U RU59819U1 (ru) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Датчик уровня жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123939/28U RU59819U1 (ru) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Датчик уровня жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU59819U1 true RU59819U1 (ru) | 2006-12-27 |
Family
ID=37760550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005123939/28U RU59819U1 (ru) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Датчик уровня жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU59819U1 (ru) |
-
2005
- 2005-07-27 RU RU2005123939/28U patent/RU59819U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6595051B1 (en) | Fluid level sensing and control system | |
US6513378B1 (en) | Liquid level float switch with manual reset | |
US8261613B2 (en) | Fuel sender with reed switch and latching magnets | |
US20090265132A1 (en) | Device and method for determining the density of a fluid | |
US20100206066A1 (en) | Device and Method for Determination Regarding the Liquid Level in Containers | |
RU59819U1 (ru) | Датчик уровня жидкости | |
NO141956B (no) | Byggeelement. | |
US6443005B1 (en) | Pressure activated control | |
US4395605A (en) | Float operated reed switches | |
US3319571A (en) | Liquid level responsive apparatus | |
CN209209577U (zh) | 一种储液罐判空装置 | |
KR20110133284A (ko) | 고압용기의 액체레벨 검출장치 | |
WO2010077188A1 (en) | Urea level metering device. | |
KR950002978B1 (ko) | 가동식 컵 형상 센서가 부착된 공기 주머니형 어큐뮬레이터 | |
WO2003102515A1 (en) | A sensor for measuring the level of a medium | |
KR101078177B1 (ko) | 과압안전밸브를 구비한 압력측정장치 | |
US20200333174A1 (en) | Liquid Level Sensor | |
RU2603948C1 (ru) | Устройство и способ для определения плотности жидкости | |
US2826629A (en) | High pressure tanks for oil cable installations | |
RU2783631C1 (ru) | Сигнализатор предельных уровней с возможностью контроля целостности цепей | |
RU2662703C1 (ru) | Устройство контроля верхнего положения плавающей крыши (понтона) в резервуаре | |
KR101852866B1 (ko) | 마그네틱 레벨센서 | |
CN203727990U (zh) | 一种罐内液位的测量装置 | |
JP3221482U (ja) | 差圧検出装置 | |
CN201408369Y (zh) | 浮动传感液位控制器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB1K | Licence on use of utility model |
Effective date: 20080229 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140728 |