SU1099107A1 - Вибрационный уровнемер жидкости - Google Patents

Abstract

ВИБРАЦИОННЫЙ УРОВНЕМЕР ЖИД КОСТИ, содержащий резонатор в виде трубки, сообщающейс  с основной емкостью , систему возбуждени  и съема колебаний резонатора в вертикальной плоскости, усилитель и частотомер , отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности , резонатор установлен концентрично в также сообщающемс  с основной емкостью цилиндрическом корпусе и закреплен в нем у основани , причем рассто ние между внешней поверхностью резонатора и цилиндрическим корпусом не превышает удвоенной амплитуды колебаний резонатора. -T42f

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может найти приме нение дл  дистанционного измерени  уровн  жидкости. Наиболее близким к изсбретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  частотный датчик уровн , содержащий резонатор выполненный в виде неупругой трубки закрепленной на упругом основании и сообщающейс  с основной емкостью, систему возбуждени  и съема колебаний трубки в вертикальной плоскости усилитель и частотомер f1. Недостатками уровнемера  вл ютс  низка  чувствительность и ограничен на  номенклатура контролируемых сред, обусловленна  уменьшением чувствительности при низких плотнос т х жидкостей. Это подтверждает вид функции преобразовани  уровнемера: где момент инерции жидкости; момент инерции трубки с укрепленными на ней детал ми; площадь отверсти  уровнеме ной трубки; жесткость упругой заделки при повороте трубки в плос кости колебаний; уровень жидкости в трубке. Дифференциру  (1) по h, получаем 2 -S ,(2) .-.-2 dri Девиаци  периода Т(Ь) не превыЪает 3/5%, поэтому, как следует из (2), абсолютна  чувствительность пр мо пропорциональна плотности. Цель изобретени  - повьшение чув ствительности уровнемера. Поставленна  цель достигаетс  те что в вибрационном уровнемере жидкости , содержащем резонатор в виде трубки, сообщающейс  с основной емкостью , систему возбуждени  и съема колебаний резонатора в вертикальной плоскости, усилитель и частотомер, резонатор установлен концентрично в также сообщающемс  с основной емкостью цилиндрическом корпусе и закре лен в нем у основани , причем рассто ние между наружной поверхностью резонатора и цилиндрическим корпусом не превышает удвоенной амплитуды колебаний резонатора. Такое выполнение чувствительного элемента позвол ет повысить чувствительность за счет дополнительной присоединенной массы жидкости, образующейс  в кольцевом зазоре между резонатором и корпусом. Дл  трубчатого резонатора эта присоединенна  масса максимальна при рассто нии между резонатором и корпусом, не большем удвоенной амплитуды колебаний, и равна: , M -f-sMD -- ) , (3) где D , сЛ - наружный и внутренний диаметры резонатора, соответственно ; V( - контролируемый уровень. На фиг. 1 изображен вибрационный уровнемер жидкости, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1. Устройство содержит резонатор 1., укрепленный в корпусе 2 у основани  3, в котором выполнены четыре отверсти  4. Рассто ние между резонатором 1 и корпусом 2 выбираетс  не больше, чем удвоенна  амплитуда колебаний . Внутренн   полость 5 резонатора и полость 6 между наружной поверхностью резонатора и корпусом частично, до уровн  li, заполнены жидкостью 7, котора  поступает из основной емкости 8 по трубопроводу 9. На конце трубопровода установлен конический переходник 10. Дл  возбуждени  автоколебаний резонатор снабжен приемником 11 колебаний, усилителем 12, возбудителем 13 колебаний , включенными по обычной схеме автогенератора. Дл  регистрации измер емого уровн  применен цифровой частотомер 14. Устройство работает следующим образом . Сигнал от приемника 11 колебаний поступает на усилитель 12 сигнала, выполненный по схеме с двухсторонним амплитудным ограничением. С выхода усилител  сигнал подаетс  на возбудитель 13 колебаний, который восполн ет потерн колебательной энергии резонатора 1. Частота автоколебаний резонатора 1 при соответствующем подборе фазочастотных характеристик приемника, усилител  и возбудител  близка к собственной час тоте резонатора 1 и определ етс  присоединенной к резонатору массой жидкости 3, котора  максимальна при зазоре между резонатором и корпусом не большем, чем удвоенна  амплитуда колебаний, и массой жидкости, наход  щейс  в pesoHaTojJe: .2 Частота колебаний однозначно св зана сконтролируемым уровнем и регистрируетс  прибором 14. Градуировочную характеристику предложенного уровнемера легко получить , воспользовавшись соотношением (1): V / Гт I- /4.1 пI SflSti гдеЭ --момент инерции жидкости , наход щейс  внутри резонатораi момент инерции присо единенной массы жидкости; - площадь отверсти  ре зонатора; ) - площадь трубки в сечеDQ - момент инерции трубки с у.к.р,епленными на ней детал ми. читыва  соотношени  дл  J, и исп 4) получаем: T Hb; iiii: тг ифференциру  (5) по Ъ , получаем твительность уров«емера: л. dT№) .TjzlV ill (h)H равнение (2) и (6) показывает, чувствительность возрастает на чину . -Z Hw то позвол ет использовать уровнена средах, имеющих относительно ую плотность.

Claims (1)

1. ВИБРАЦИОННЫЙ УРОВНЕМЕР ЖИДКОСТИ, содержащий резонатор в виде трубки, сообщающейся с основной ем- костью, систему возбуждения и съема колебаний резонатора в вертикальной плоскости, усилитель и частотомер, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, резонатор установлен концентрично в также сообщающемся с основной емкостью цилиндрическом корпусе и закреплен в нем у основания, причем расстояние между внешней поверхностью резонатора и цилиндрическим корпусом не превышает удвоенной амплитуды колебаний резонатора.

   Vut.l