SU669200A1

SU669200A1 - Устройство дл измерени уровн жидкости

Info

Publication number: SU669200A1
Application number: SU772457650A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Павлович Нелюбин
Original assignee: Завод Втуз При Ленинградском Металлическом Заводе; Производственное Объединение Турбостроения "Ленинградский Металлический Завод"
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1979-06-25

Description

Изобретение относитс к приборостроению и предаазначено дн измерени уровн . Известны устройства дл измерени жидкости, .содержащие измерительную трубку, на которой установлен дифференциальный трансформаторный ; датчик, а внутри трубки расположен цилиндрический поплавок, во внутренней полости которого расположены ферромагнитные стержни 1. Из-за медленного перетекани жидкости в зазор между наружной образующей поплавка и внутренней образующей измерительной трубки в указанном устройстве наблюдаетс невысока динамичность поплавка при резких скачкообразных изменени х уровн жидкости в измерительной убке . При этом создаетс значительное запаздывание между временем установки нового уровн жид кости в трубке и временем стабилизации поплавка на. этом уровне, в результате чего вторичные шказьшающке приборы не отражают действительwjro оложени уровн жидкости в измерительной ;фубке. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство, содержащее поплавок, выполненный в виде наружного щшиндра с ферромагнитными стержн ми, внутри которого расположен коаксиальный цилиндр из немагнитопровод щего материала, укрепленный с торцов поплавка и имеющий сквозные отверсти дл прохода избыточной жидкости 2. Однако это устройство обладает недостаточной чувствительностью при резких изменени х уровн жидкости в измерительной трубке, так как при резких скачках уровн ощкости, например при понижении уровн , поплавок выступает над поверхностью мениска жидкости и касаетс своей наружной цилиндрической поверхностью внутренней поверхности измерительной трубки. При зтом происходит занипание поплавка, чем снижаетс чувствительность устройства. Целью изобретени вл етс повыщение чувствительности устройства. Это достигаетс тем, что в известном устройстве рл измерени уровн жидкости, содержащем поплавок с сердечником из магнитом гкого материала , расшложенньш в измерительной трубке, на которой установлен дафференциальнын трйнсформаторный датчик, поппавок выполнен в вще двух усеченных полых конусов,расположениых

вертикально и сопр женных меньшими основани ми , а большие ос1ювани конусов наглухо зала ны и образуют торцы поплавка.

На фиг. 1 дано устройство со стабилизированным по уровню жидкости поплавком, разрез; на фиг. 2 - устройство при понижающемс уровне жидкости (магнитный сердечник поплавка не показан ) ; на фиг. 3 - устройство при повышающемс уровне жидкости (магнитный сердечник поплавка не показан); на фиг. 4 поперечный разрез через среднюю часть поплавка и измерительной трубки .

Устройство дл измерени уровн жидкости содержит измерительную трубку 1, частично заполненНую легкой неэлектропроводной жидкостью 2, в которую целиком погружен поплавок 3, выполненный в виде двух усеченных полых конусов, 4, расположенных вертикально и сопр женных меньшими основани ми, а большие основани конусов наглзосо запа ны и образуют торцы поплавка .

Внутри поплавка 3 в направлении его продольной оси установлен сердечник из магните м гкого материала, выполенный в виде стержн 5. Снаружи измерительную трубку 1 охватьшает дифференциальный трансформаторный датчик 6, имеющий обмотку возбуждени 7 и две измерительные обмотки 8 и 9, включенные по разностной, схеме. Обмотки датчика 6 размещаютс на катушке с обмотками , котора охватываетс магнитопровод щим корпусом ( на черт, не показаны).

Датчик 6 вместе с корпусом может жестко фиксироватьс на заданной отметке измерительной трубки i дл случа регистрации заданного уровн или свободно перемещатьс от привода вдоль трубки при работе в след щем режиме.

Описываемое устройство дл измерени уровн жидкости работает следующим образом.

На обмотку возбуждени датчика 6 подаетс переменное напр жение. Когда поплавок 3 стйбилизирован по уровню жидкости в измерительной трубке 1, то его сердечник, выполненный, например , в виде стержн 5, располагаетс по своей длине одинаково по отношению к измерительным обмоткам 8 и 9, вкл1оченным по разностной схеме . Измерительные обмотки охватьшают равные магнитные потоки, навод щие в них равные э.д.с. На выходе измерительных обмоток при разностном включении выходной сигнал U будет равен нулю. Если уровень жидкости в измерительной трубке изменилс , например, увеличилс (фиг. 3), то стабилизаци поплавка 3 по уровню нарушаетс , его положение относнтельно обмоток датчика 6 также мен етс . Магнитные потоки, охватьшающие измерительные обмотки 8 и 9. будут разными. Например , поток, охватывающий обмотку 9 (фиг.З), будет больше потока, охватьшающего обмотку 8.

В измерительных обмотках навод тс разные по амплитуде з.д.с.

Выходной сигнал датчика пропорционален степени отклонени поплавка 3 от нулевого стабилизированного положени , а фаза выходного сигнала определ етс направлением смещени кор поплавка относительно нулевого положени .

При повышении уровн жидкости в трубке корь-попп вок будет подниматьс вверх, стрем сь зан ть стабилизированное нулевое положение

При малом зазоре между внутренними стенками измерительной трубки 1 и торцами поплавка 3 избыточна жидкость переходит из полости, расположенной над верхним торцом поплавка, в полость, ограниченную внутренними стенками измерительной трубки 1 и наружной поверхностью поплавка 3, выполненной в виде двух усеченных полых конусов 5, расположенных вертикально и симметрично друг относительно друга, и затем избыточна жидкость переходит в полость, расположенную под нижним торцом поплавка 3 (фигЛ) Тем самым повышаетс данамика поплавка и его ч)шствительность за счет того, что жидкость проходит малые зазоры между торцами поплавка 3 и внутренними стенками измерительной трубки 1, где скорость жидкости увеличиваетс , а в полости за нижним торцом и в полоста , ограниченной внутренними стенками измерительной трубки 1 и наружными стенками поплавка 3, жидкость попадает в расшир ющиес объемы, где возникают турбулентные течени . Равнодействующа сил турбулентных течений в каждый момент времеда будет мен ть свое направление по отношению к внутренним стенкам измерительной трубки 1 и наружньи стенок поплавка 3. Возникающие при этом вибрации поплавка повышают его чувствительность .

При резком понижении уровн жидкости в и мерительной трубке I (фиг. 2) поплавок 3 своей верхней частью выступает над поверхностью жидкости . С внутренними стенками измерительной трубки касаетс только верхний торец и силы сцеплевд выступающей части поплавка 3 с внутренними стенками измерительной трубки 1 небольшие . Кроме того, избыточна жидкость, проход из полости под нижним торцом поплавка 3 в люлость , ограниченную внутренними стенками измерительной трубки 1 и частью нарундаых стенок погшавка 3, через малый зазор между нижним торцом поплавка и внутренними стенками изме рительной трубки, создает турбулентное течение в полости вьпие нижнего торца. Равнодействующа сил турбулентного течени в каждый момент времеш мен ет свое нафавление, создава вибрации кор -поплавка, повыша его чувствительность.

Claims

Формула изобретени Устройство дл измерени урювн жидкости, содержащее поплавок с сердечником из магнитом гкого материала, расположенный в измеритель