SU1483274A2

SU1483274A2 - Level gauge transducer

Info

Publication number: SU1483274A2
Application number: SU864101129A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Бертусович Лукашенок; Юрий Григорьевич Логачев; Михаил Васильевич Ушаков
Original assignee: Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1989-05-30

Abstract

Изобретение может быть использовано дл дистанционных измерений уровн жидкости в резервуарах большой высоты. Цель изобретени - расширение диапазона плотностей контролируемых сред. Датчик содержит чувствительный элемент, состо щий из идентичных сфер 2 и 3 из упругого эластичного материала, соединенных каналом 4, вокруг которого расположена измерительна катушка 5. Нижн сфера 2 заполнена ферромагнитной жидкостью, а верхн сфера 3 - газом. Чувствительный элемент размещен в замкнутом цилиндрическом корпусе 6, выполненном из диэлектрического материала с отверсти ми 7 и 8. Дл расширени диапазона плотностей контролируемых сред вокруг сферы 2 размещена подмагничивающа обмотка 9, котора укреплена на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса 6 и охватывает сферу 2 капсулы 1. Диаметр обмотки 9 превышает диаметр сферы 2. Обмотка 9 подключена к регулируемому источнику 11 посто нного тока. 1 ил.The invention can be used for remote level measurement of liquid in large tanks. The purpose of the invention is to expand the range of densities of controlled media. The sensor contains a sensing element consisting of identical spheres 2 and 3 of elastic elastic material connected by a channel 4, around which measuring coil 5 is located. Lower sphere 2 is filled with ferromagnetic fluid, and upper sphere 3 with gas. The sensing element is placed in a closed cylindrical body 6 made of a dielectric material with holes 7 and 8. To expand the range of densities of the controlled media around the sphere 2 a biasing winding 9 is placed, which is fixed on the inner side surface of the cylindrical body 6 and covers the area 2 of the capsule 1. The diameter of the winding 9 exceeds the diameter of the sphere 2. The winding 9 is connected to an adjustable DC source 11. 1 il.

Description

Изобретение относится к приборостроению, и может быть использовано для дистанционных измерений уровня жидкости в резервуарах большой высоты.The invention relates to instrumentation, and can be used for remote measurement of liquid level in large tanks.

Цель изобретения — расширение диапазона плотностей контролируемых сред.The purpose of the invention is the expansion of the density range of controlled environments.

На чертеже изображен датчик уровнемера.The drawing shows a sensor level gauge.

Датчик уровнемера содержит упругий чувствительный элемент, выполненный в виде вертикально установленной герметичной капсулы 1, нижняя и верхняя части которой представляют собой идентичные сферы 2 и 3 из упругого эластичного материала (например, из резины), сообщающиеся между собой посредством канала 4 в средней части капсулы 1, и соосно расположенную на последнем измерительную обмотку в виде катушки 5.Нижняя часть капсулы 1 (сфера 2) заполнена ферромагнитной жидкостью, а верхняя часть капсулы 1 (сфера 3) заполнена газом. Капсула 1 и катушка 5 измерительной обмотки размещены в замкнутом цилиндрическом корпусе 6, выполненном из диэлектрического материала и имеющем вверху и внизу отверстия 7 и 8 для выравнивания давления внутри и снаружи корпуса, основание которого снабжено монтажным фланцем.The sensor of the level gauge contains an elastic sensing element, made in the form of a vertically mounted sealed capsule 1, the lower and upper parts of which are identical spheres 2 and 3 of elastic elastic material (for example, rubber), communicating with each other through the channel 4 in the middle of the capsule 1 , and coaxially located on the last measuring winding in the form of a coil 5. The lower part of the capsule 1 (sphere 2) is filled with ferromagnetic fluid, and the upper part of the capsule 1 (sphere 3) is filled with gas. The capsule 1 and the coil 5 of the measuring winding are placed in a closed cylindrical housing 6 made of dielectric material and having openings 7 and 8 at the top and bottom for equalizing the pressure inside and outside the housing, the base of which is equipped with a mounting flange.

Чувствительный элемент снабжен подмагничивающей обмоткой в виде кольцевой катушки 9, которая укреплена на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса 6 и охватывает сферу 2 капсулы 1.The sensitive element is equipped with a magnetizing winding in the form of an annular coil 9, which is mounted on the inner side surface of the cylindrical body 6 and covers the sphere 2 of the capsule 1.

Катушки 5 и 9 измерительной и подмагничивающей обмоток имеют снаружи гидрофобное покрытие и подключены соответственно к измерительному прибору 10 (например, к измерителю добротности) и к регулируемому источнику 11 постоянного тока.The coils 5 and 9 of the measuring and magnetizing windings are externally hydrophobic coated and are connected respectively to the measuring device 10 (for example, to the Q factor meter) and to an adjustable DC source 11.

Датчик уровнемера работает следующим образом.The sensor level is as follows.

Датчик уровнемера размещают на днище резервуара, уровень жидкости в котором измеряют. При этом под действием наружного гидростатического давления проис ходит обжатие сфер 2 и 3 герметичной капсулы 1, в результате чего газ в полости сферы 3, являющийся сжимаемой средой, сдавливается, а ферромагнитная жидкость, 5 являющаяся практически несжимаемой средой, выдавливается из полости сферы 2 в канал 4, а именно во внутриобмоточное пространство катушки 5 измерительной обмотки, что приводит к увеличению ее индуктивности, фиксируемой прибором 10.The sensor of the level gauge is placed on the bottom of the tank, in which the liquid level is measured. In this case, under the influence of external hydrostatic pressure, the spheres 2 and 3 of the sealed capsule 1 are compressed, as a result of which the gas in the cavity of the sphere 3, which is a compressible medium, is compressed, and the ferromagnetic liquid 5, which is a practically incompressible medium, is squeezed out of the cavity of the sphere 2 into the channel 4, namely, in the inner-winding space of the coil 5 of the measuring winding, which leads to an increase in its inductance, fixed by the device 10.

По мере снижения измеряемого уровня жидкости ослабевает гидростатическое давление на стенки сфер 2 и 3, которые за счет своей упругости увеличиваются в объеме, в связи с чем снижается столб ферромаг15 нитной жидкости в канале 4, что вызывает пропорциональное уменьшение величины индуктивности катушки 5.As the measured liquid level decreases, the hydrostatic pressure on the walls of spheres 2 and 3 decreases, which due to their elasticity increases in volume, and therefore the column of ferromagnetic fluid in channel 4 decreases, which causes a proportional decrease in the inductance of coil 5.

Катушка 9 подмагничивающей обмотки при подаче в нее постоянного тока от источ20 ника 11 создает магнитное поле, в котором может меняться величина магнитной проницаемости ферромагнитной жидкости. В результате путем регулирования значения постоянного тока в катушке 9 возможно 25 изменять чувствительность датчика, исходя из величины плотности контролируемой жидкости, а также возможного перепада высот ее уровня. С учетом этого отсчетное устройство измерительного прибора 10 градуируют непосредственно в единицах уров30 ня во всем диапазоне контролируемых сред, исходя из данных предварительной тарировки чувствительного элемента датчика, например, в гидробарокамере.The coil 9 of the magnetizing winding, when a direct current is supplied to it from the source 20, creates a magnetic field in which the magnetic permeability of the ferromagnetic fluid can change. As a result, by adjusting the value of the direct current in the coil 9, it is possible 25 to change the sensitivity of the sensor based on the density of the liquid being monitored, as well as the possible height difference of its level. With this in mind, the reading device of the measuring device 10 is calibrated directly in units of level 30 in the entire range of controlled environments, based on the data of preliminary calibration of the sensor element of the sensor, for example, in a pressure chamber.

Claims

Claim

Level sensor St. No. 1113679. characterized in that, in order to expand the range of densities of controlled media, the sensor is equipped with a magnetizing winding connected to an adjustable constant current source, while the winding is made in the form of a ring located coaxially with the capsule and covering its lower part.