SU1760357A1 - Поплавковый уровнемер жидкости - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и позвол ет повысить точность измерени  уровн  жидкости при изменении ее плотности и температуры. Сущность: содержит поплавок (П) 1 и противовес (ПР) 2, соединенные посредством гибких звеньев 3 и 4, соответственно с мерным шкивом 5 и шкивом-барабаном 6. Шкивы 5 и 6 насажены на вал 7, ПР 2 расположен в жидкости, выполнен с отрицательной плавучестью и из материала, имеющего равный с П 1 коэффициент линейного расширени . ПР 2 выполнен с массой Мпр и площадью горизонтального сечени  Fnp, определ емым из выражений МПр1 Мп Rn/Rnp. и Fnp Fn Rn/Rnp, где Мп - масса ПР 2; Rn. и Rnp - соответственно радиусы шкивов 5 и 6, Fn - площадь горизонтального сечени  П 1. При изменении температуры П 1 остаетс  неподвижным относительно уровн  жидкости. В случае подъема (падени ) уровн  жидкости П 1 перемещаетс  вверх (вниз), что приводит к повороту вала 7. Пропорциональный углу поворота вала 7 электрический сигнал с преобразовател  8 поступает на прибор 10, показывающий текущий уровень жидкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. fe

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к устройствам измерени  уровн  жидкости, и может быть использовано в различных отрасл х промышленности и сельского хоз йства.

Цель изобретени  - повышение точности измерени ,

На фиг. 1 изображен общий вид поплавкового уровнемера жидкости; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Уровнемер содержит поплавок 1 и противовес 2, св занные посредством гибких звеньев 3 и 4 соответственно с мерным шкивом 5 и барабан-шкивом 6, установленными на одном валу 7, подсоединенном к преобразователю 8 углового перемещени  шкивов 5 и 6 в электрический сигнал,

Электрический сигнал от преобразовател  8 по линии св зи 9 поступает на показывающий прибор 10. Противовес установлен в емкости 11 с возможностью расположени  в контролируемой жидкости 12, выполнен с отрицательной плавучестью и с массой МПр., определ емой из выражени 

Мпр. Мп- ,(1)

Кпр

где Мп - масса поплавка 1;

Rn. - радиус шкива 5, св занного с поплавком 1;

Rnp. - радиус шкива 6, св занного с противовесом 2.

Поплавок 1 и противовес 2 изготовлены из материалов с равными коэффициентами

Xl

О

j°

со ел |

линейного расширени . Площадь поперечного сечени  противовеса Fnp. определ етс  из выражени 

Rn(2)

Fnp. Fn.

пр

где Fn. - площадь поперечного сечени  поплавка .

Объем поплавка V принимаетс  из выражени 

.- Rnp./Rn., где Vnp. - объем противовеса.

Уровнемер работает следующим образом .

При посто нном уровне жидкости 12 система поплавок-противовес находитс  в равновесии, при этом объем погруженной в контролируемую жидкость 12 части поплавка 1 Vn. вследствие выражени  (1) не зависит от удельного веса жидкости и определ етс  выражением

Vn Vnp. Rnp./Rn.(3)

Из выражений (2) и (3) вытекает, что

hn hnp,(4)

где hn - осадка поплавка 1;

hnp - высота противовеса 2.

В случае подъема (уменьшени ) уровн  жидкости 12 поплавок 1 перемещаетс  вверх (вниз), а противовес 2 - вниз (вверх), что приводит к повороту вала 7. Пропорциональный углу поворота вала 7 электрический сигнал с преобразовател  8 поступает на прибор 10, показывающий текущий уровень жидкости.

С целью расширени  диапазона измер емых уровней под противовес 2 в дне емкости 11 выполн етс  при мок 13, дл  уменьшени  глубины которого радиус про- тивовесного колеса б принимаетс  меньше радиуса поплавкового колеса 5. В этом случае глубину при мка 13 h следует принимать по формуле

h Н RnP./Rn,(5)

где Н - превышение максимального уровн  жидкости 12 над дном емкости 11.

При изменении температуры поплавка 1 и противовеса 2 нал их объемы с учетом (2) и (4) станов тс  равными:

Vnp. Fnp.hnp.(1 + оДт.)3 Fn- hn(1 +

+ 0&Г,

пр

Vn Fnhn(1 + aA tr,

(7)

(6)

где a - коэффициент линейного расширени  материалов поплавка 1 и противовеса 2. Таким образом, исход  из (6), (7) и благодар  (2) обеспечиваетс  соблюдение уравнени  (3) и при изменении температуры, т.е. при этом не происходит нарушение равновеси  системы поплавок-противовес и сохран етс  посто нным положение на боковой поверхности поплавка 1 линии раздела 14 жидкости 12 и воздушной среды.

Сохранение равновеси  системы поплавок-противовес как при изменении плотности контролируемой жидкости, так и ее температуры, и перемещение поплавка с

противовесом только при изменении уровн  жидкости определ ет существенное повышение точности измерений за счет исключени  погрешностей от изменени  удельного веса и температуры жидкости.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Поплавковый уровнемер жидкости, содержащий поплавок, св занный гибким звеном через мерный шкив с преобразователем перемещени , который

   подсоединен к показывающему прибору, и противовес, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введен второй барабан-шкив, установленный на одном валуе первым и св занный

   гибкой св зью с противовесом, который установлен с возможностью расположени  в контролируемой жидкости и выполнен с отрицательной плавучестью с массой Мпр, определ емой из выражени 

   35

   Мпр Мп Rn

   Rnp где Мп - масса поплавка;

   Rn - радиус шкива, св занного с поплавком ,

   40 Rnp- радиус шкива, св занного с противовесом ,

   при этом поплавок и противовес выполнены из материалов с равными коэффициентами линейного расширени , а площадь попереч45 ного сечени  противовеса Fnp определ етс  из выражени 

   р - Р Rn

   гпр - гп т;- , Кпр

   где Fn - площадь поперечного сечени  по- 50 плавка .

   Ш1

   т

   А А#п