SU1093905A2

SU1093905A2 - Hydrostatic level indicator

Info

Publication number: SU1093905A2
Application number: SU833564949A
Authority: SU
Inventors: Борис Иванович Гостев; Юрий Александрович Морозов
Original assignee: Куйбышевское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика"
Priority date: 1983-03-17
Filing date: 1983-03-17
Publication date: 1984-05-23

Abstract

ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР по авт. св. № 697828, отличающийс тем, что, с целью повышени эксплуатационных параметров и повышени надежности, в него дополнительно введено два трехмембранных пневмореле, первое из которых соединено по схеме ИЛИ с выходом чейки запоминани и с выходом второго трехмембранного пневмореле, соединенного по схеме НЕ через емкость и регулируемый дроссель с. входным каналом управлени генератором дополнительного поршневого насоса.HYDROSTATIC LEVEL TERM St. No. 697828, characterized in that, in order to increase operational parameters and increase reliability, two three-membrane pneumorelles are additionally introduced into it, the first of which is connected according to the OR scheme with the output of the memory cell and with the output of the second three-membrane pneumorelle, connected according to the scheme NOT through capacitance and adjustable choke with. input channel control generator additional piston pump.

Description

оabout

QD СОQD WITH

Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано дл измерени и регулировани уровн жидкости в различных отрасл х промыгаленности .This invention relates to instrumentation engineering and can be used to measure and control the level of a liquid in various parts of the hatch.

По основному авт. св. № 697828 известен гидростатический уровнемер, содержащий емкость с пульсирующей мембраной, заполненную разделительной жидкостью, генератор пневматических импульсов и рабочий пневмогидроусилитель , дополнительные генератор пневматических импульсов и поршневой гидронасос с резервуаром дл разделительной жидкости, дифманометр и чейку запоминани выходного сигнала С1 3. Недостатком известного уровнемера вл етс то, что обслуживающий персонал должен периодически провер ть наличие разделительной жидкости в резервуаре дополнительного пневмогидроусилител , причем периодичность проверки трудно определить заранее, так как возможна утечка жидкости зависит от многих непредвиденных фак торов (герметичность манжет, соединений , в зкость жидкости, ее темпера тура и др.). Кроме того, периодический контрольный осмотр резервуара может быть также значительно затруднен при уста новке уровнемера в труднодоступных или удаленных от оператора местах, так как в уровнемере предусмотрена дистанционна передача показаний. В то же врем несвоевременное пополнение резервуара разделительной жидкостью приводит к преждевременному отказу уровнемера в работе (искажение показаний, прорыв мембраны и др. Целью изобретени вл етс повышение эксплуатационных параметров и надежности за счет получени автоматической аварийной сигнализации оператором о том, что в эксплуатируе мом уровнемере в резервуаре подпитки отсутствует разделительна жидкость и ее необходимо пополнить. Поставленна цель достигаетс тем что в гидростатический уровнемер дополнительно введено два трехмембранных пневмореле, первое из которых соединено по схеме ИЛИ с выходом чейки запоминани и с выходом второ го трехмембранного пневмореле, соединенно го по схеме НЕ через емкость и регулируемьпт дроссель с входным каналом управлени генератором допол нительного порпневогп н с:оса.According to the main author. St. No. 697828 is known a hydrostatic level gauge containing a container with a pulsating membrane filled with separation fluid, a generator of pneumatic pulses and a working pneumohydraulic booster, an additional generator of pneumatic pulses and a piston hydraulic pump with a tank for separating fluid, a differential pressure gauge and a memory cell of the output signal C1 3. A disadvantage of the known level transmitter is that maintenance personnel must periodically check the presence of separation fluid in the tank of type booster, the frequency of checking is difficult to determine in advance as possible fluid leakage depends on many unforeseen factor tori (tightness of cuffs, couplings, fluid viscosity, its travel Tempera et al.). In addition, a periodic inspection of the tank can also be considerably difficult when installing the gauge in places that are difficult to reach or remote from the operator, as the gauge provides for remote transmission of readings. At the same time, late replenishment of the reservoir with separating liquid leads to premature failure of the gauge in operation (distortion of readings, membrane breakthrough, etc.). The aim of the invention is to increase operational parameters and reliability by obtaining an automatic alarm signaling that in the operated gauge there is no separation fluid in the feed tank and it needs to be replenished. The goal is achieved by additionally inserting into the hydrostatic level gauge Two three-membrane pneumorelles are given, the first of which is connected according to the OR scheme with the output of the memory cell and with the output of the second three-membrane pneumorel, connected according to the scheme NOT through the capacitor and controlled throttle with an additional control channel of the generator of the secondary pneumatic filter: the wasp.

Иа чертеже изображена принципиальна схема гидростатического уровнемера .Figure 1 shows a schematic diagram of a hydrostatic level gauge.

Уровнемер состоит из заполненной разделительной жидкостью цилиндрической емкости 1, дно которой со стороны резервуара с измер емой жидкостью герметично закрыто эластичной в лой мембраной 2. По центру мембраны приклеен посто нный магнит 3. На заданном рассто нии от фланца емкости, соответствующем максимально допустимому прогибу внутрь емкости 1 мембраны 2, установлен герметичный магнитоуправл емый пневмоконтакт 4 с соплом 5 и подпружиненной заслонкой 6. Посто нный магнит 3 и пневмоконтакт 4 с соплом и заслонкой образуют датчик предельного положени в лой мембраны. Выход пневмоконтакта 4 сЬединен с управл ющей камерой пневмореле 7, включенного по схеме НЕ, в схему которого дополнительно включены емкость 8 и регулируемый дроссель 9. Разделительна жидкость, кроме емкости 1, параллельно заполн ет положительную камеру дифманометра 10 и камеру пневмогидроусилител 11. Выходной канал дифманометра 10 соединен с входом чейки 12 запоминани выходного сигнала, состо щей из нормально открытого пневмоклапана , емкости и выходного усилител . Дл управлени работой пневмогидроусилител 11 в схеме установлен генератор 13 пневмоимпудьсов, состо щий из пневмореле, емкости и регулируемого дроссел . Гидронасос 14 с пневмоприводом состоит из двойного поршн 15 (воздух-разделительна жидкость ) , всасывающего клапана 16 и нагнетательного клапана 17, соединенного с емкостью 1. Вход всасывающего клапана 16 соединен с резервуаром 18, заполненным разделительной жидкостью. Резервуар работает при атмосферном давлении. Дл управлени работой гидронасоса 14 предусмотрен дополнительный генератор 19 пневмоимпульсов . В линии питани генератора 13 пневмоимпульсов установлен нормально открытьп1 клапан 20. Выходной канал пневмоконтакта 5, параллельно емкости 8, соединен через регулируемый дроссель 21 н емкость 22 с нижней управл ющей камерой пневмореле 23, включенного по схеме НЕ. Выход пневмореле 23 в свою очероль соединен с верхней управл ющс камерой пневмореле 24, вкл1пченн(гч1 но схеме ПЛИ, I1 на вход которого в нижнюю камеру поступает выходной сигнал с чейки 12 запоминани . В непосредственной близости к оператору на выходном канале уровнемера устанавливаетс вторичный прибор 25 и сигнализирующее устройство, например воздушна сирена 26. Уровнемер работает следующим образом. В процессе работы уровнемера в первоначальный момент емкость 1, камера дифманометра 10 и емкость пневмогидроусилител 11 заполнены разделительной жидкостью, при этом мембрана 2 занимает положение примерно по плоскости фланца (средн пунктирна лини ). При импульсе PJ. 1 генератора 13 поршень пневмо1 ,1 гидроусилител 11 движетс вниз до упора, закрываетс клапан 12 чейки запоминани , избыток разделительной жидкости перетекает в емкость 1, мембрана 2 перемещаетс в крайнее правое положение (права пунктирна лини ). При импульсе Р 0 генератора 13 поршень пневйогидроусилител 11 перемещаетс вверх до упора, разделительна жидкость под воздействием гидростатического давлени измер емой жидкости перетекает в емкость пневмогидроусили тел , мембрана 2 возвращаетс в перво начальное положение, а на выходе чей ки 12 запоминани выходного сигнала устанавливаетс давление, пропорциональное гидростатическому давлению измер емой жидкости, равному произведению уровн на плотность. При извест ной плотности выходное давление ...,„ вл етс мерой уровн . Это давление С выхода чейки запоминани поступает в нижнюю камеру пневмореле 24 и чере открытое нижнее сопло в линию дистанционной передачи. Величина уровн отсчитываетс по шкале вторичного при бора 25. Частота перемещений поршн пневмогидроусилител (пульсаций мембраны 2) задаетс настройкой частоты генератора 13 и зависит от интенсивности кристаллизации в измер емой жидкости }ши от степени ее. загр знени в зкими компонентами. По мере ра боты пневмогидроусилител через зазо ры в паре поршень-гидроцилиндр разде лительна жидкость постепенно перетекает из емкости 1 в пневматическую камеру усилител 11 и выбрасываетс в атмосферу. Утечка разделительной 05 жидкости может происходить также в местах соединений трубопроводов при нарушении их гермеричности. При этом прогиб мембраны 2 все больше происходит влево в сторону магнитоуправл емого пневмоконтакта 4. При зан тии мембраной крайнего левого положени (показано сплошной линией) магнит 3 прит гивает заслонку 6, открываетс сопло 5, и давление в управл ющей камере реле 7 падает до атмосферного , а на выходе устанавливаетс давление питани , под воздействием которого закрываетс клапан 20 и выключаетс генератор 13, а генератор 19 включаетс . При импульсе 1 генератора 19 поршень гидронасоса 14 через клапаны 16 и 17 из резервуара 18 перекачивает в емкость 1 порции разделительной жидкости, равные объему гидроцилиндра гидронасоса, при зтом мембрана 2 постепенно прогибаетс вправо до момента замыкани заслонкой 6 сопла 5 пневмоконтакта. После замыкани пневмоконтакта дл обеспечени гарантированного удалени магнита 3 от заслонки 6 генератор 19 работает еще некоторое врем , и в емкости 1 подкачиваетс разделительна жидкость. Врем дополнительной работы генератора устапаиливаетс настройкой дроссел 9. После 1-:стечени заданного времени закрываетс верхнее сопло реле 7, па его выходе устанавливаетс атмосферное давление, отключаетс генератор 19 и включаетс в работу генератор 13 пневмогидроусилител 11, мембрана 2 снова начинает работать в пульсирующем режиме. Общее врем восстановлени 7eмбраны 2 в рабочее положение определ етс частотой генератора 19, емкостью гидроциликдра гидронасоса 14 и регулировкой дроссел 9. Если по истечении указанного времени мембрана 2 не возвращаетс в среднее положение , магнит 3 не отпускает заслонку 6 и не закрываетс сопло- 5, воздух , который под давлением питат;и находитс в емкости 22, через пегулируемьй дроссель 21 и сопло 5 стравливаетс в атмосферу, открываетс верхнее сопло ппевмореле 23, на его выходе устанавливаетс данленис питани , которое поступает в сгхиюю управл ющую камеру пневморпле 24. Под воздействием этого дзплеии закрываетс Н1гжнее и открыплет -;- нормнее сопло пневмореле 24, на его выходе по вл етс сигнал давлени питани , которое заведомо выше максимально возможного давлени Р, в рабочем режиме уровнемера.The level gauge consists of a cylindrical tank 1 filled with separating liquid, the bottom of which is sealed with elastic in a blunt membrane 2 on the side of the reservoir with the measured liquid. A permanent magnet 3 is glued to the center of the membrane. At a predetermined distance from the tank flange corresponding to the maximum permissible deflection inside the tank 1 membrane 2; a sealed magnetically controlled pneumatic contact 4 is installed with a nozzle 5 and a spring-loaded damper 6. A permanent magnet 3 and pneumatic contact 4 with a nozzle and a damper form the sensor limit Foot positions in loi membrane. The output of the pneumocontact 4 is connected to the control chamber of the pneumorele 7 connected according to the NOT scheme, the circuit of which additionally includes capacity 8 and adjustable throttle 9. Separating fluid, in addition to capacity 1, simultaneously fills the positive chamber of the differential pressure gauge 10 and the chamber of the pneumohydraulic booster 11. Output channel of the differential pressure gauge 10 is connected to the input of the output memory cell 12, which consists of a normally open pneumatic valve, a tank and an output amplifier. To control the operation of pneumohydraulic amplifier 11, a generator of 13 pneumatic impulses, consisting of a pneumorele, a tank and an adjustable throttle, is installed in the circuit. The pneumatic pump 14 consists of a double piston 15 (air separation fluid), a suction valve 16 and a discharge valve 17 connected to the tank 1. The inlet of the suction valve 16 is connected to a reservoir 18 filled with a separating fluid. The tank operates at atmospheric pressure. An additional generator 19 pneumatic pulses is provided for controlling the operation of the hydraulic pump 14. In the supply line of the generator 13 pneumo pulses, a normally open p1 valve 20 is installed. The output channel of the pneumocontact 5, parallel to the tank 8, is connected via an adjustable choke 21 n to the tank 22 with the lower control chamber of the pneumorele 23 connected according to the NOT circuit. The output of the pneumorele 23 is connected to the upper control chamber of the pneumorel 24, which is connected to its ocherol (HLC circuit of the SLI), I1 at whose input the lower chamber receives the output signal from the memory cell 12. In the immediate vicinity of the operator, a secondary device 25 is installed on the output channel of the level gauge. and a signaling device, for example, air siren 26. The level gauge works as follows: During operation, the gauge 1 at the initial time, the chamber of the differential pressure gauge 10 and the capacity of the pneumo-hydraulic amplifier 11 are filled will separate When the pulse PJ. 1 of the generator 13 is set, the pneumatic piston 1, 1 of the hydraulic booster 11 moves down to the stop, the valve 12 of the storage cell closes, the excess separation fluid flows into the tank 1 , the membrane 2 moves to the extreme right position (right dashed line). With the pulse P 0 of the generator 13, the piston of the pneumohydraulic booster 11 moves up to the stop, the separation fluid under the influence of hydrostatic pressure is measured The fluid flows into the tank of the pneumo-hydraulics of the bodies, the membrane 2 returns to its initial position, and at the output of the output signal mem- ory 12, a pressure proportional to the hydrostatic pressure of the measured fluid equal to the product of the density is set. With a known density, the outlet pressure ..., is a measure of the level. This pressure From the output of the memory cell, it enters the lower chamber of the pneumorel 24 and through the open lower nozzle into the distance transmission line. The magnitude of the level is measured on the scale of the secondary instrument 25. The frequency of the piston movements of the pneumohydraulic booster (pulsations of the membrane 2) is set by adjusting the frequency of the generator 13 and depends on the intensity of crystallization in the measured liquid} shi. contaminated with viscous components. As the pneumo-hydraulic booster works, the separation fluid in the pair of hydraulic cylinder gradually flows from the tank 1 into the pneumatic chamber of the amplifier 11 and is released into the atmosphere. Leakage of the separation fluid 05 can also occur at the joints of pipelines in violation of their tightness. In this case, the deflection of the membrane 2 increasingly occurs to the left in the direction of the magnetically controlled pneumocontact 4. When the membrane is at the leftmost position (shown by a solid line), the magnet 3 attracts the flap 6, the nozzle 5 opens, and the pressure in the control chamber of the relay 7 drops to atmospheric and at the outlet a supply pressure is established, under the influence of which the valve 20 is closed and the generator 13 is turned off, and the generator 19 is turned on. With pulse 1 of generator 19, the piston of hydraulic pump 14 through valves 16 and 17 from tank 18 pumps into the container 1 portions of separation fluid equal to the volume of hydraulic cylinder of hydraulic pump, while membrane 2 gradually deflects to the right until it closes with valve 6 of pneumatic contact nozzle 5. After the pneumatic contact closes to ensure that the magnet 3 is removed from the flap 6, the generator 19 is operated for some more time, and a separating fluid is pumped into the tank 1. The additional generator operation time is set by setting the throttles 9. After 1-: after the set time has elapsed, the upper nozzle of the relay 7 closes, atmospheric pressure is set at its output, generator 19 is turned off and generator 13 of the pneumohydraulic booster 11 starts up, and membrane 2 starts to operate again in pulsating mode. The total recovery time of the 7embrane 2 to the working position is determined by the frequency of the generator 19, the capacity of the hydraulic pump hydraulic pump 14 and the adjustment of the choke 9. If the membrane 2 does not return to the middle position after the specified time, the magnet 3 does not release the flap 6 and the nozzle does not close, 5 which, under pressure, feeds and is located in the vessel 22, through the pegulum choke 21 and the nozzle 5 is released into the atmosphere, the upper nozzle of the pepemore 30 opens, the power supply is set at its outlet, which enters Yu pnevmorple control chamber 24. Under the influence of dzpleii closed N1gzhnee and otkryplet - - normnee nozzle pneumatic relay 24, its output signal is at a power pressure, which is certainly higher than the maximum possible pressure P, in operation the transmitter.

Под воздействием давлени питани пнепмореле 24 включаетс звукова сирена 26, настроенна на давление питани , а прибор 25 зашкаливает. Это дает оператору сигнал о том, что в резервуаре 18 уровнемера кончилась разделительна жидкость и ее необходимо пополнить.Under the influence of the supply pressure, the siren 26 is turned on, set to the supply pressure, and the device 25 rolls over. This gives the operator a signal that in the tank 18 of the level gauge the separation fluid has run out and must be replenished.

ПрИ заливке жидкости в резервуар работан ций гидронасос заполн ет камеру 1 , мембрана 2 перемещаетс вправо.When fluid is poured into the work tank, the hydraulic pump fills chamber 1, membrane 2 moves to the right.

заслонка 6 закрывает сопло 5, давление питани через дроссель .9 заполн ет нижнюю камеру пневмореле 7, генератор 19 отключаетс , затем через дроссель. 2,1 заполн етс давлением питани нижн камера пневмореле 23, на его выходе устанавливаетс атмосферное давление,происходит переключение пневмореле 24, на его вькоде устанавливаетс рабочее давление &ыч отключаетс сирена 26. {1апичие такого сигнализирующего устройства избавл ет оператора от периодических осмотров и наблюдени за уровнем разделительной жидкости, а также предупреждает отказы в работе уровнемера .the damper 6 closes the nozzle 5, the supply pressure through the throttle .9 fills the lower chamber of the pneumorel 7, the generator 19 is turned off, then through the throttle. 2.1 Filling the bottom chamber of the pneumorele 23 is filled with pressure, atmospheric pressure is established at its output, the pneumorel 24 switches over, the siren 26 is set at its pressure, and the siren 26 is turned off. {1 part of such a signaling device relieves the operator from periodic inspections and observations for the level of separation fluid, and also prevents failures in the operation of the gauge.

Claims

HYDROSTATIC LEVEL MEASURER by ed. St. No. 697828, characterized in that, in order to increase operational parameters and increase reliability, two additional three-membrane pneumatic relays are introduced into it, the first of which is connected according to the OR circuit with the output of the memory cell and with the output of the second three-membrane pneumatic relay connected according to the NOT circuit via a capacitor and adjustable throttle with input channel for controlling an additional piston pump generator.

(L f—