SU1749715A1

SU1749715A1 - Float

Info

Publication number: SU1749715A1
Application number: SU904760506A
Authority: SU
Inventors: Роман Марьянович Гнатив; Владимир Васильевич Чернюк; Мария Болеславовна Левицкая
Original assignee: Львовский политехнический институт
Priority date: 1990-09-18
Filing date: 1990-09-18
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано в системах автоматического контрол , управлени и гулировани параметров промышленных технологических процессов, в частности дл измерени уровн границы раздела двух несмешивающихс сред в нефтехимической и других отрасл х промышленности Целью изобретени вл етс упрощение конструкции . Полости 3 и 4 поплавка разделены горизонтальной перегородкой 2. Верхн полость поплавка заполнена верхней контролируемой жидкостью 5, а нижн - нижней контролируемой жидкостью 6. Корпус 1 поплавка выполнен из тонкого эластичного материала 1 з.п.ф-лы, 1 ил.The invention relates to instrumentation and can be used in the systems of automatic control, management and control parameters of industrial technological processes, in particular to measure the level of the interface between two immiscible media in the petrochemical and other industries. The purpose of the invention is to simplify the design. The cavities 3 and 4 of the float are separated by a horizontal partition 2. The upper cavity of the float is filled with the upper controlled fluid 5, and the lower with the lower controlled fluid 6. The float body 1 is made of a thin elastic material 1 Cpf-ly, 1 ill.

Description

. Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах автоматического контроля, управления и регулирования параметров промышленных технологических процессов, в частности для измерения уровня границы раздела двух несмешивающихся сред в нефтехимической и других отраслях промышленности.. The invention relates to instrumentation and can be used in automatic control systems, control and regulation of parameters of industrial processes, in particular for measuring the level of the interface between two immiscible media in the petrochemical and other industries.

Известен поплавок, выполненный в виде перевернутого стакана в днище и стенках которого расположены сквозные каналы. Конструкция каналов такова, что при опускании поплавка в емкость с несмешивающимися жидкостями внутренняя полость стакана заполняется жидкостью с меньшим удельным весом, которая удерживается в поплавке и после перехода его в жидкость с большим удельным весом. Этим достигается увеличение рабочего объема поплавка и соответственно выталкивающей силы, действующей на него. и. как результат, повышается чувствительность устройства, измеряющего границу раздела. 'Known float, made in the form of an inverted glass in the bottom and the walls of which are located through channels. The design of the channels is such that when the float is lowered into a container with immiscible liquids, the inner cavity of the glass is filled with a liquid with a lower specific gravity, which is retained in the float even after its transition to a liquid with a higher specific gravity. This achieves an increase in the working volume of the float and, accordingly, the buoyancy force acting on it. and. as a result, the sensitivity of the device measuring the interface increases. ''

С помощью этого поплавка можно определить границу раздела несмешивающихся жидкостей только в момент пересечения последней поплавком, т.е. когда его погружают или поднимают. Постоянное нахождение поплавка на границе раздела невозможно, поскольку он тяжелее жидкостей и тонет.Using this float, it is possible to determine the interface between immiscible liquids only at the moment the last float crosses, i.e. when it is immersed or lifted. The constant location of the float at the interface is impossible, because it is heavier than liquids and sinking.

Указанный недостаток отсутствует в датчике уровня, содержащим герметичную камеру, разделенную на два объема, верхний из которых заполнен воздухом, а нижний - средой с коэффициентом объемного расширения, большим чем коэффициент объемного расширения измеряемой среды.The indicated drawback is absent in the level sensor containing a sealed chamber divided into two volumes, the upper of which is filled with air, and the lower one with a medium with a volume expansion coefficient greater than the volume expansion coefficient of the measured medium.

Однако стенки поплавка, верхнее основание и перегородка представляютжесткую конструкцию, материал которой имеет коэффициент объемного расширения значительно меньший, чем измеряемая среда. Это снижает компенсационное действие поплавка, создаваемое упругой мембраной его днища. Кроме того наличие подвижных (мембрана) и неподвижных частей поплавка усложняет его конструкцию.However, the walls of the float, the upper base and the partition represent a rigid structure, the material of which has a coefficient of volume expansion much smaller than the measured medium. This reduces the compensatory effect of the float created by the elastic membrane of its bottom. In addition, the presence of movable (membrane) and fixed parts of the float complicates its design.

Цель изобретения - упрощение конструкции поплавка.The purpose of the invention is to simplify the design of the float.

Поставленная цель достигается тем. что в поплавке, содержащем корпус, разделенный плоской перегородкой на две герметичные полости, одна из которых заполнена жидкостью с первым значением плотности, корпус поплавка выполнен из тонкого эластичного материала, а другая полость заполнена жидкостью с вторым значением плотности.The goal is achieved by that. that in a float containing a housing divided by a flat partition into two airtight cavities, one of which is filled with a liquid with a first density value, the float body is made of thin elastic material, and the other cavity is filled with a liquid with a second density value.

Суммарная масса жидкостей, заполняющих его полости, превышает массу корпуса и перегородки.The total mass of the liquids filling its cavities exceeds the mass of the body and partition.

На чертеже представлена принципи5 альная схема поплавка.The drawing shows a schematic diagram of a float.

Поплавок содержит корпус 1. разделенный плоской горизонтальной перегородкой 2 на верхнюю 3 и нижнюю 4 полости. Среда, заполняющая полость 3, имеет плотность, 10 равную плотности верхней контролируемой жидкости 5, а среда, заполняющая полостьThe float contains a housing 1. divided by a flat horizontal partition 2 into the upper 3 and lower 4 cavities. The medium filling the cavity 3 has a density 10 equal to the density of the upper controlled liquid 5, and the medium filling the cavity

4. имеет плотность, равную плотности нижней контролируемой жидкости 6. При этом перегородка 2 совмещена с границей 7 раз15 дела несмешивающихся жидкостей 5 и 6. Заполнение полостей поплавка жидкостями осуществляется через герметизированные штуцеры-заглушки 8.4. has a density equal to the density of the lower controlled liquid 6. At the same time, the partition 2 is aligned with the boundary 7 times15 of the immiscible liquids 5 and 6. The float cavities are filled with liquids through sealed plugs 8.

Так, при определении границы раздела 20 двух жидкостей нефть - вода поплавок выполнен из двух однородных материалов разных плотностей, например, в виде шара, причем верхняя часть поплавка выполнена из полиэтилена с плотностью, равнойр25 = 830 кг/м³, и равна плотности верхней жидкости, т.е. нефти (р = 830 кг/м³). Нижняя часть поплавка выполнена из полистирола, плотность которого 1050 кг/м³, и равна плотности нижней жидкости, т.е. минерализованной воды (р= 1050 кг/м³).So, when determining the interface 20 of two oil-water liquids, the float is made of two homogeneous materials of different densities, for example, in the form of a ball, and the upper part of the float is made of polyethylene with a density equal to p25 = 830 kg / m ³ and is equal to the density of the upper liquid , i.e. oil (p = 830 kg / m ³ ). The lower part of the float is made of polystyrene, the density of which is 1050 kg / m ³ and is equal to the density of the lower liquid, i.e. saline water (p = 1050 kg / m ³ ).

Поплавок работает следующим образом.The float works as follows.

Заполняют полости жидкостями и поме35 щают в резервуар с контролируемыми жидкостями. При опускании поплавка в емкость с несмешивающимися жидкостями он тонет в верхней жидкости, поскольку удельный вес его нижней части больше удельного веса 40 верхней жидкости. При этом верхняя часть поплавка на погружение влияния не оказывает, так как удельные веса верхней жидкости и верхней части поплавка одинаковы. Погружение происходит до совмещения пе45 регородки 2 с границей 7 раздела. Дальнейшее погружение невозможно потому, что на верхнюю часть поплавка со стороны нижней жидкости действует выталкивающая сила, вызванная разностью удельных весов ниж50 ней жидкости и верхней части поплавка. Поплавок займет устойчивое положение, при котором перегородка 2 будет совмещена с границей 7 раздела жидкостей. Изменение границы раздела жидкостей приведет к со55 ответствующему изменению положения поплавка.The cavities are filled with liquids and placed in a reservoir with controlled liquids. When the float is lowered into a container with immiscible liquids, it drowns in the upper liquid, since the specific gravity of its lower part is greater than the specific gravity 40 of the upper liquid. In this case, the upper part of the float has no effect on immersion, since the specific gravities of the upper liquid and the upper part of the float are the same. The immersion takes place before the partition 2 is combined with the boundary 7 of the partition. Further immersion is impossible because the buoyancy force acts on the upper part of the float from the bottom of the liquid, caused by the difference in the specific gravities of the lower liquid and the upper part of the float. The float will occupy a stable position in which the partition 2 will be aligned with the boundary 7 of the liquid section. Changing the interface between liquids will lead to a corresponding change in the position of the float.

Изменение температуры окружающей среды приведет к изменению температуры и плотности контролируемых жидкостей.A change in ambient temperature will result in a change in temperature and density of the controlled liquids.

Тонкая оболочка корпуса поплавка не препятствует аналогичным изменениям плотности жидкостей, заполняющих полости. Это обеспечивает устойчивое положение поплавка на границе раздела при любых 5 изменениях температуры контролируемых жидкостей.The thin shell of the float body does not prevent similar changes in the density of liquids filling the cavities. This ensures a stable position of the float at the interface with any 5 temperature changes of the controlled liquids.

Claims

Claim

1. A float containing a body divided by a flat partition into two sealed cavities, one of which is filled with liquid with the first density value. characterized in that. that, in order to simplify the design, the float body is made of thin elastic material. and the other cavity is filled with a liquid with a second density value.

2. The float according to claim 1, characterized in that the total mass of liquids filling its cavities exceeds the mass of the body and partition.