SU494613A1

SU494613A1 - Level meter for two immiscible liquids

Info

Publication number: SU494613A1
Application number: SU1930923A
Authority: SU
Inventors: Василий Дмитриевич Тумашов; Борис Иванович Гостев; Владимир Андреевич Белов
Original assignee: Куйбышевский Филиал Специального Конструкторское Бюро По Автоматике В Нефтепереработке И Нефтехимии
Priority date: 1973-06-11
Filing date: 1973-06-11
Publication date: 1975-12-05

Description

1one

Изобретение относитс к области приборостроени , а именно к уровнеметрии и может быть использовано в различных отрасл х промышленности .The invention relates to the field of instrumentation, namely to level measurement and can be used in various industries.

Известен измеритель уровн двух несмешивающихс жидкостей, содержащий два поплавка с кольцевыми посто нными магнитами , охватывающими направл ющую трубу из немагнитного материала с расположенными внутри кольцевым посто нным магнитом (ферромагнитным кольцом) и чувствительным элементом, соединенным с измерительным устройством.A level meter of two immiscible liquids is known, comprising two floats with annular permanent magnets enclosing a guide tube of a nonmagnetic material with an annular permanent magnet (ferromagnetic ring) located inside and a sensitive element connected to the measuring device.

Однако Б таком измерителе при вертикальном расположении одного поплавка над другим на трубе остаетс незамер емый остаток уровн менее плотной жидкости, составл ющий не менее полной высоты нижнего поплавка , а при отсутствии уровн этой жидкости вес верхнего поплавка суммируетс с весом нижнего, который погружаетс в жидкость на величину, большую первоначальной, соответственно возрастает погрешность измерени уровн и более плотной жидкости (воды ) . 1However, with such a meter, when the vertical position of one float above the other remains on the pipe, there is an unmistakable residual level of a less dense fluid that is not less than the full height of the lower float, and if there is no level of this fluid, the weight of the upper float is added to the bottom the magnitude greater than the original, respectively, increases the error in measuring the level and denser liquid (water). one

В предложенном устройстве эти недостатки устран ютс благодар тому, что в нем каждый поплавок снабжен направл ющей трубой, причем чувствительные элементы обоих трубIn the proposed device, these drawbacks are eliminated due to the fact that each float in it is equipped with a guide tube, and the sensitive elements of both tubes

соединены с общим измерительным устройством .connected to a common measuring device.

Принципиальна схема измерител , в котором использованы элементы пневмоавтоматики , изображена на чертеже.A schematic diagram of a meter in which elements of pneumatic automation are used is shown in the drawing.

Он состоит из разделительных немагнитных труб 1 и 2 и кольцевых поплавков 3 и 4 с кольцевыми посто нпыми магнитами 5 и 6.It consists of dividing non-magnetic pipes 1 and 2 and ring floats 3 and 4 with annular permanent magnets 5 and 6.

Внутри труб размещены кольцевые посто нные магниты 7 и 8 (или ферромагнитные кольца), на которых закреплены концы измерительных цепочек (чувствительных элементов ) 9 и 10. На цепочке 9 укреплена щайбаInside the pipes there are annular permanent magnets 7 and 8 (or ferromagnetic rings), on which the ends of measuring chains (sensitive elements) 9 and 10 are fixed. On the chain 9 a clamp is fixed

11, ниже которой расположен рычаг 12, укрепленный па донышке сильфона 13. Выше фланцев труб 1 и 2 установлен пневмосиловой преобразователь 14, состо щий из двуплечего весового рычага 15, к концам которого присоединены концы измерительных цепочек 9 и 10, Г-образного рычага 16 с передвижным упором 17, пружины корректора нул 18, сопла 19, выходного усилител 20 и сильфона обратной св зи 21. Кроме того, измеритель содержит генератор пневматических импульсов 22, состо щий из пневмореле 23, емкости 24 и дроссел регулировани частоты генератора 25, нормально закрытый клапан 26, емкость 27 и нормально открытый клапан 28, нормально открытый клапан 29, емкость 30, нормально закрытый клапан 31 и индикаторы уровн , например манометры 32 и 33.11, below which is a lever 12, reinforced on the bottom of the bellows 13. Above the flanges of pipes 1 and 2, a pneumatic force converter 14 is installed, consisting of a two-armed weight lever 15, to the ends of which are attached the ends of measuring chains 9 and 10 the movable stop 17, the spring corrector zero 18, the nozzle 19, the output amplifier 20 and the feedback bellows 21. In addition, the meter contains a generator of pneumatic pulses 22, consisting of pneumorele 23, capacitance 24 and the frequency control droppers of the generator 25, normally a closed valve 26, a container 27 and a normally open valve 28, a normally open valve 29, a container 30, a normally closed valve 31 and level indicators, such as gauges 32 and 33.

Вес поплавка 3 выбран с таким расчетом, чтобы он плавал на поверхности жидкости с меньшей плотностью, а вес поплавка 4 выбрап по жидкости с большей плотностью. Длины и веса измерительных цепочек должны быть одинаковы.The weight of the float 3 is selected so that it floats on the surface of a liquid with a lower density, and the weight of the float 4 selects a liquid with a higher density. The lengths and weights of the measuring chains should be the same.

Измеритель работает следуюшим образом.The meter works as follows.

При нулевом уровне обоих жидкостей в емкости поплавки 3 и 4 наход тс на одной нижней отметке по горизонтали, магниты 7 и 8 занимают одинаковое положение по высоте труб 1 и 2, рычаг 15 под воздействием одинакового веса цепочек 9 и 10 находитс в равновесии , па выходе усилител 20 пневмосилового преобразовател формируетс давление, соответствуюп ;ие нулевому уровню Й2 жидкости в емкости. В выходной линии генератора 22 с частотой, определ емой настройкой дроссел 25, формируютс поочередно импульсы давлени и Pi 0.At the zero level of both liquids in the tank, the floats 3 and 4 are at the same lower level horizontally, the magnets 7 and 8 occupy the same position along the height of pipes 1 and 2, the lever 15 under the influence of the same weight of chains 9 and 10 is in equilibrium, pa output the pneumatic-power converter amplifier 20, a pressure is formed corresponding to a zero level H2 of the liquid in the tank. Alternately, pressure pulses and Pi 0 are alternately generated in the output line of generator 22 at a frequency determined by the setting of throttles 25.

При импульсе давлени клапаны 26 и 31 закрыты, а клапаны 28 и 29 открыты, емкость 27 соединена с индикатором 32 уровн hi, выход усилител 20 соединен с емкостью 30, рычаг 12 сильфона 13 находитс ниже шайбы 11. Давление, соответствуюш;ее пулевому уровню hz, формируетс в емкости 30.During the pressure pulse, valves 26 and 31 are closed, valves 28 and 29 are open, tank 27 is connected to level 32 indicator hi, output of amplifier 20 is connected to tank 30, lever 12 of bellows 13 is below washer 11. Pressure corresponding to bullet level hz formed in the container 30.

При импульсе давлени генератора 22 открываютс клапаны 26 и 31 и закрываютс клапаны 28 и 29, рычаг 12 сильфона 13 приподнимает шайбу 11 и снимает с левого плеча рычага 15 нагрузку от цепочки 9, на правое плечо рычага 15 воздействует только вес цепочки 10, заслонка рычага 15 подходит к соплу 19, на выходе усилител 20 формируетс новое значение выходного давлени , которое через снльфон обратной св зи 21 уравновешивает в новом положении рычаг 15. Это давление, пропорциональное начальному уровню жидкости hi, формируетс в емкости 27, а на индикаторе 33 регистрируетс давление, пропорциональное нулевому уровню HZ в емкости 30.When the pressure pulse of the generator 22 is opened, the valves 26 and 31 open the valves 28 and 29, the lever 12 of the bellows 13 lifts the washer 11 and removes the load from the chain 9 from the left arm of the lever 15, only the weight of the chain 10 affects the right arm of the lever 15, the lever 15 suited to nozzle 19, at output of amplifier 20 a new value of output pressure is formed, which, through feedback loop 21, balances lever 15 in a new position. This pressure, which is proportional to the initial level of liquid hi, is formed in tank 27, and on indicator 33 a register ruets pressure proportional to the zero level in the reservoir 30 HZ.

При импульсе генератора 22 Р( 0 опускаетс рычаг 12, заново уравновешиваетс рычаг 15, в емкости 30 формируетс давление, пропорциональное уровню h, а па индикаторе 32 регистрируетс давление, соответствуюш;его уровню hi в емкости 27. При повышении уровн hi и отсутствии уровн /12 при периодическом подъеме и опускапни шайбы 11 и переключении клапанов 26, 28, 29 и 31 давление на индикаторе 32 возрастает, а на индикаторе 33 остаетс соответствуюшим нулевому уровню hz, так как при уменьшении веса измерительной цепочки на правом плече рычага 15 давлеппе на выходе пневмосилового преобразовател возрастает. При по влении в емкости уровн /Z2 менее плотной жидкости и опускании рычага 12 на плечах рычага 15 про вл етс тем больший разбалансWhen the generator pulse 22 P (0, the lever 12 is lowered, the lever 15 is rebalanced, the pressure proportional to the level h is formed in the tank 30, and the pressure corresponding to the hi level in the tank 27 is recorded on the indicator 32. 12, with periodic lifting and lowering of the washer 11 and switching valves 26, 28, 29 and 31, the pressure on the indicator 32 increases, and on the indicator 33 remains corresponding to the zero level hz, since when the weight of the measuring chain on the right arm of the pressure lever 15 decreases, ode pnevmosilovogo transducer increases. At the occurrence of a container layer / Z2 less dense liquid and lowering the arm 12 of the lever 15 on the shoulders is about the larger unbalance

весов цепочек 9 и 10, чем выше уровень hz. При этом на индикаторе 33 регистрируетс давление, пропорциональное уровню /Zg, а на индикаторе 32 по-прежпему формируетс давление, пропорциональное уровню hi пезависимо от величины уровн hz.chain weights 9 and 10, the higher the level hz. At the same time, a pressure proportional to the level / Zg is recorded on the indicator 33, and a pressure proportional to the level hi is formed on the indicator 32, regardless of the level hz.

В описанной схеме с повышением уровн hi давление на индикаторе 32 повышаетс , а с повышением уровн hz давление на индикаторе 33 понижаетс . Следовательно, ппдикатор 33 должен иметь обратную шкалу, либо на выходе клапана 31 может быть установлепо пневматическое устройство изменени знака сигнала, например прибор простейших алгебраических операций типа ПФ-1 системыIn the described scheme, with increasing level hi, pressure on indicator 32 rises, and with increasing level hz, pressure on indicator 33 decreases. Consequently, the indicator 33 should have a reverse scale, or a pneumatic device for changing the sign of the signal can be installed at the outlet of the valve 31, for example, a device of the simplest algebraic operations of the PF-1 type of system

«СТАРТ."START.

Достаточна частота генератора 22, сопоставленна со скоростью измерени уровн , обеспечивает практически непрерывность измерени , а параллельное расположение двухThe sufficient frequency of the generator 22, correlated with the level measurement speed, provides almost continuous measurement, and the parallel arrangement of two

поплавков позвол ет измер ть уровень hz с нулевого значени . При отсутствии уровн hz прибор работает как измеритель уровн только hi без дополнительной коррекцин показаннй .Floats allow you to measure the level of hz from zero. In the absence of a level hz, the device operates as a level meter only hi without the additional correction shown.

Предмет изобретни The subject of invention

Измеритель уровн двух несмешиваюшнхс жидкостей, содержащий два поплавка с кольцевыми посто нными магнитами, охватываюш;ими направл ющую трубу из немагнитпого материала с расположенными внутри кольцевым посто нным магнитом (ферромагнитным кольцом) и чувствительным элементом , соединенным с измерительным устройством , отличающийс тем, что, с цельюA level meter of two immiscible liquids, containing two floats with annular permanent magnets, encompasses a guide tube made of a nonmagnetic material with an internal permanent magnet (ferromagnetic ring) and a sensor element connected to a measuring device, different in that the purpose

расширени диапазона и повышени точности измерений, в нем каждый поплавок снабжен направл ющей трубой, причем чувствительные элементы обоих труб соединены с общим измерительным устройством.extending the range and improving the measurement accuracy; each float in it is equipped with a guide tube, with the sensitive elements of both tubes connected to a common measuring device.

/./.