Claims (2)
Изобретение относитс к области метрологии, а именно к метрологическим устройствам дл измерени уровн жидкости и объемного расхода жидкости в емкост х и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства. . Известен гидростатический уровнемер с мембранным чувствительным элементом и электрической схемой, измерени , обеспечивающей контроль уровн в нескольких точках с помощью одного первичного преОбразо вател 1. Недостатком известного уровнемера вл етс сложность электрической схемы измерени и недостаточна точность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс гид ростатический уровнемер жидкости, содержащий вертикально установленну в емкости j -образную измерительную трубку, концы которой расположены соответственно в зонах максймаль(ног и минимального уровн , на трубке через равные интервалы установлены детекторы перепада давлени , воспринимающие давление жидкости внутри трубки 2, Уровень жидкости вну ри трубки определ етс по дйум выбранным детекторам, с помс цью измерительной схемы. Недостатком известного устройства вл етс невысока точность измерени , так как оно производит измерение уровн и объемного расхода жидкости дискретно, что не позвол ет осуществл ть измерени с точностью, превышающей величину шага дискретизации , или непрерывно во всем интервале изменени -уровн , что не позвол ет получить высокой точности при измерении малых объемов жидкости по отношению к полному объему бака. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени при непрерывном изменении уровн и объемного расхода жидкости, дл чего измерительна трубка снабжена расположенными на одинаковом рассто нии друг от перепускными клапанами и поплавком, а первичный преобразова- , тель установлен в изгибе-измерительной трубки, и его выход соединен через формирователь со входом счетчика уровней и цифрового вольтметра схемы измерени . Пв(5 авлШйа 1ХёЯь 71Ъст:йгаетс следующим образой, При уменьшении шагадискретизации (рассто ние между двум перепускными клапа нами близлежащего уровн ) и в ыборе пёр-,: вичного преобразовател с диапа збном и:змерени ,- незначительно превнпиаю-,, щим величину шага дискретизации при Ж ё относительных пЬтрешнрст х . йсШлкзуёМЫх измерительных .средств, ШЖй6 получить высбкие точности изме рени за счет измёрбнЮэ перепада давлени не по всей высоте столба жидкости, а за счет определени перепада непосредственно в каждом диапазонеизмерени , рдйсЗвремёННо осуществл ютс дискретные и точные отсчеты . Дискретные ИЗйерени осущест Jt ютc с помощью перепускйого клапа на, первичного преобразовател , фЬ мирбватеЛ и сметчика уровней,Со ё.диненных между собой кабелем.,Точное и Мёрёние Ьсущёствл ётс внутри инте ваЛа дискретизации (дйапазбн измё рени ) с помощью первичного преобразовател , соединенного с цифровым . вольтметром. . . , Суммарйа погрешнЪстЬ измерёни будет определ тьс погрешност ми ,: используемого первичного преобразоватёл и вторичного npeoep a 6Bai eH fl отнесенными к величине каждого уровн . о чнбЬтб этих измерений существен Hb tr eBbiiirdeT величину шага Д11(скретизации всего уровн в устройствах существующих конструкций. Это в цело обеспечивает непрерьтвную регистрацию уровн жидкости с опрёдёлезиём рбъем ГНогб расхода во воем диапазоне из . KpoSie тог6Гпрймененйё данного устройства обеспечивает проведение замеров в негерметичной и герметичной емкости и упрощаёТ об рЯботку результатов. На фиг. 1 представлена структурна схема Устройства дл непрерывного измерени уровн и объемного ,а жидкости; на фиг . 2 - узел I ; на фиг,. 3 - .графики замера, (а - график измереШ УрЬвнй жйд: кости только при дискретном . Способе, измерени ; б- график измерени уровн жидкости внутри интервала дйск- ретизации; в - график измерени уровн жидкости при со етаНйЙ дйСкретного способа и непрерывного) В состав устройства непрерывного измерени уровн входит : ем кость 1, корртка трубка 2 тл длинна трубка 3J з акрёплённыё ;:.-;--в дне емкости и соединенные с первичным преобразователем 4. Длинна - трубка 3 снабжена перепускНыщ кЛапанами 5, расположенными на одинако вой рассто нии друг ;Ьт Друга . Каж- Дый перепускной клапан 5 состоит из корпуса б, держател 7, пружины 8 И клапана 9. Торовый поплавок 10 перемещаетс по длинной трубке 3. Первичный преобразователь 4 кабелем 11 соединен с формирователем 12, сигнал от которого поступает на счётчик уровней 13. Датчик перепада , давлений 4 соединен также с цифровым вольтметром 14, Устройство рабЪтаёт следующим образом. Перед началом выработки жидкости из емкости, при заполнении ее жидкостью фиксируетс исходное полбжёние уровн , т. е.фиксируют в каком диапазоне измерени находитс уровень жидкости, этот уровень принимаетс за начало замера. При прохо.ждении поплавка через клапан идет заполнение трубки 3 жидкостью. Высота поплавка подо.брана таким образом, чтобы поплавок, подыма сь и проход через клапан снизу вверх, обеспечивал необходимое врем отйрдайгй клапайа, требу - щегоС дл Заполнени пройденного снизу вверхпо высоте трубки диапазона измерени . Заполнение емйости осуществл етс до срабатывани верхнего клапана первого диапазона измерени , после чего заполнение прекращаетс . При уменьшении уровн жидкости в емкости 1 в первом диапазоне измерени производитс замёр Уровн .при помощи первичного преобразова )тел 4, передающего по кабелю 11 сигнал на цифровой, вольтметр 14, который фиксирует на табло вели-. чину изменени уровн в первом диапа.зоне измерени . При дальнейшей выработке жидкости из емкости торовЫй поплавок 10, снижа сь с изменением уровн по трубке 3, проходит ч.ерез перепускной клапан 5, смонтированный через равные промежутки в длинной трубке3. Торовый поплавок 10, нажима на конусную часть , клапана9, сжимает пружину 7 и открывает клапан 9. Столб жидкости , наход щийс в только что выработанном диапазоне измерени , перепускаетс в емкость 1, этот переnycil фиксируетс при помощи первично .го преобразовател 4, передающегосигнал по кабелю 11 на формиоователь 12 и Счетчик уровней 13, на табло которого По вл етс цифра 2 Далее идётточНа фиксаци вырабатываемого уровн во втором диапазоне измерени . Нарастание показаНий цифрового вольтметра ПрОйехййи При изменеНИИ уровн от верхней отметки до второго регистрируемого уровн . Так, по. мере умёнгЁшейи уровн жидкости в емкости, торовый поплавок 10,последовательно открыва перепускные клапанд 9 перепускает столб жидкости Из Каждого выработанного диапазона измерени в емкость, фиксиру тем самым в каком диапазоне измерени идет точный отсчет уровн и т, д. по всем уровн м,, Таким образом будут послеловател но чередоватьс показани счетчика уровней 13 и цифрового вольтметра 14, показываницегЬ уровень жидкости в диапазоне измерени , обеспечива таким образом непрерывный и точный замер уровн и объемного расхода кости во всем диапазоне измер емой емкости. После выработки жидкости из посл него диапазона измерени произвс1дит с заполнение емкости новым количес вом жидкости, При заполнении емкости устройств фиксирует уровень заливаемой в емкость жидкости и проводит систему в исходное положение с определением уровн залитой в емкость жий кости подготавлива устройство дл проведени дал 11нейшей работы. Общий объемный расход жидкости может быть подсчитан как п - число уровней до измер емого , / ( р объемный расход между уров н ми при градуировке, i - текущий расхсзд (п+ 1) .-г уровн . График расчитан на основе формулы ) 4i t описывающей измерение расхода в данный момент времени предлагаемым устройством (эта формула приведена в описании устройства). График (фиг. 2) вл ет с - алгебраической суммой результат измерени уровн дискретным способом , при котором срабатывание уровней фиксируетс счётчиком уровней 13, и Репрерывным, при котором в каждом интервале дискретизации изменение уровн фик сируетс цифровым вольтметром 14. Максимальные показани цифрового вольтметра соот.ветствуют количеству жидкости, наход щейс между соседними уровн ми, т. е. эти величины на графиках фиг 3 (а и б) равны между собой. Поэтому при алгебраическом сложении графиков получаетс непрерывна крива . . Формула изобретени Гидростатический уровнемер жидкости , содержащий вертикально установленную в .емкости I/ -образную измерительную трубку, концы которой расположены соответственно в зонах максимального и минимального уровн , первичный преобразователь и схему измерени , отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерь ни , измерительна трубка снабжена распол эженны№т на одинаковом рассто нии друг от друга перепускными клапанами и поплавком, а первичный преобразователь установлен в изгибе измерительной трубки и его выход соединен через формирователь со входом счетчика уровней и цифрового вольтме±ра измерени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 375491, кл. G 01 F, 23/18, 1971. The invention relates to the field of metrology, namely, to metrological devices for measuring the level of a liquid and the volumetric flow rate of a liquid in tanks and can be used in all parts of the national economy. . A hydrostatic level gauge with a membrane sensing element and an electrical circuit is known, the measurement providing level control at several points with a single primary transducer 1. A disadvantage of the known level gauge is the complexity of the electrical measurement circuit and the lack of accuracy. The closest to the technical essence of the invention is a hydrostatic liquid level gauge containing a j-shaped measuring tube vertically installed in a tank, the ends of which are located respectively in the maximal zone (legs and minimum level) pressure sensing detectors are installed on the tube at equal intervals The liquid inside the tube 2, the liquid level inside the tube is determined by the diameter of the selected detectors, with a measuring circuit. A disadvantage of the known device is The measurement accuracy is low because it measures the level and volumetric flow of a fluid discretely, which does not allow measurements to be made with an accuracy greater than the sampling step, or continuously throughout the change interval -level, which does not allow to obtain high accuracy when measuring small volumes of fluid relative to the total volume of the tank. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy with continuous change in the level and volumetric flow rate of the fluid, for which the measuring tube is equipped with located at the same distance from the relief valves and the float, and the primary transducer is installed in the bending-measuring tube, and its output is connected through the driver to the input of the level meter and the digital voltmeter of the measurement circuit. Pv (5 avlShya 1HYOYa 71st: ygatsya as follows, When decreasing the step of discretization (the distance between the two bypass valves at a nearby level) and in the selection of a first,: a primary converter with a range and: measurement, - slightly higher than the step size Discretization with relative relative measurement instruments, measurement tools, and means to obtain high accuracy of measurement due to the measurement of the pressure drop not by the entire height of the liquid column, but by determining the difference directly in each measurement range, p discrete and accurate readings are performed discretely. ) using a primary converter connected to a digital voltmeter.., the measurement error will be determined by the errors,: the primary converter used and the secondary npeoep a 6Bai eH fl are referred to the value of each level. about chnbtb these measurements is significant Hb tr eBbiiirdeT step size D11 (skretizatsii whole layer in devices of existing designs. This integral provides neprertvnuyu registration liquid level with oprodoleziom rbem flow GNogb in howling range of. KpoSie tog6Gprymenenyo this device provides a collection of measurements in the unsealed and sealed container and simplifies the processing of the results. Fig. 1 shows the structural scheme of the Device for continuous level and volumetric measurement, and liquid; Fig. 2 shows the node I; measuring, (a is the measurement curve of the level of the bone: the bones are only for discrete. Method, measurements; b is the graph of the measurement of the level of fluid within the test interval; in the graph of the measurement of the level of liquid under the parallel dIspecific method and continuous) level measurement includes: capacitance 1, a corrective tube 2 tons long tube 3J s augmented;: .-; - in the bottom of the tank and connected to the primary transducer 4. Long - tube 3 is equipped with a bypass LAPAN 5, located at the same distance each ; Dt Dru a. Each bypass valve 5 consists of a body b, a holder 7, a spring 8 and valve 9. The torus float 10 moves along a long tube 3. The primary converter 4 is connected by cable 11 to the driver 12, the signal from which goes to the level counter 13. The differential sensor , pressure 4 is also connected to a digital voltmeter 14, the device operates as follows. Before the production of liquid from the tank begins, when it is filled with liquid, the initial half of the level is fixed, i.e. it is fixed in what range of measurement the liquid level is, this level is taken as the beginning of the measurement. During the passage of the float through the valve, the tube 3 is filled with liquid. The height of the float is selected in such a way that the float, rising and passing through the valve from the bottom up, provides the necessary time for the valve that is required to fill the height of the measuring tube from the bottom upwards. The capacity is filled until the upper valve of the first measuring range is activated, after which the filling is stopped. With a decrease in the level of liquid in the tank 1 in the first measurement range, the Level is measured by means of a primary transform (tel 4), transmitting a signal to digital via a cable 11, a voltmeter 14 that captures the value on the board. the order of the level change in the first measurement range. With further development of fluid from the tank, the float 10, decreasing with the change of level through the tube 3, passes through the relief valve 5 mounted through equal intervals in the long tube3. The torus float 10, pressing on the cone part, valve 9, compresses the spring 7 and opens the valve 9. The liquid column, which is in the newly developed measuring range, is bypassed into the tank 1, this resetting is fixed with the help of the primary converter 4, transmitting the signal through the cable 11 on the shape 12 and the Level Counter 13, on the board of which Number 2 appears. Next comes the fixation of the produced level in the second measurement range. Increase of digital voltmeter values of the Failure With the change of the level from the upper mark to the second level to be recorded. So, by. measure the level of liquid in the tank, the tore float 10, successively open the bypass valves 9 bypass the liquid column From each developed measurement range into the container, thereby fixing in what range of measurement there is an accurate reading of the level, and so on through all levels. thus, the levels of the level meter 13 and the digital voltmeter 14 will be interleaved, indicating the fluid level in the measurement range, thus ensuring continuous and accurate measurement of the level and volume flow of the bone in the entire range of the measured capacity. After the fluid is produced from the last measurement range, it will produce a filling of the tank with a new amount of fluid. When the tank of the devices is filled, it fixes the level of the fluid poured into the tank and leads the system to its original position with the level of the bone filled into the tank preparing the device for performing the 11th work. The total volumetric flow rate of a fluid can be calculated as n - the number of levels before the measured one, / (p the volume flow between the levels during calibration, i - the current flow rate (n + 1).-G level. The graph is calculated based on the formula) 4i t describing the measurement of consumption at a given moment of time by the proposed device (this formula is given in the description of the device). The graph (Fig. 2) is with - the algebraic sum of the level measurement in a discrete way, in which the operation of the levels is recorded by a level counter 13, and Repetitive, in which in each sampling interval the level change is recorded by a digital voltmeter 14. The maximum readings of the digital voltmeter are correspondingly. correspond to the amount of fluid between adjacent levels, i.e., these values in the graphs of FIG. 3 (a and b) are equal to each other. Therefore, with algebraic addition of graphs, a continuous curve is obtained. . Claims of the invention A hydrostatic liquid level gauge containing a I / -shaped measuring tube vertically installed in capacitance, the ends of which are located respectively in zones of maximum and minimum level, a primary transducer and a measuring circuit, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurement, the measuring tube Equipped with an equal distance from each other by bypass valves and a float, and the primary transducer is installed in the bend of the measuring tube and its output d is connected via a driver to the input of a level meter and a digital voltme ± ra measurement. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 375491, cl. G 01 F, 23/18, 1971.
2.Патент Японии 46-8150, л. 108 Е 4, 1971 (прототип).2. Japanese patent 46-8150, l. 108 E 4, 1971 (prototype).
til.ltil.l
а but
jj
(Л - )П(L -) P
j|j |
ЧH
JJ
..
..