SU720312A1 - Уровнемер жидкости - Google Patents

Description

(54) УРОВНЕМЕР ЛИДКОСТИ

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в различных отрасл х промышле ности в широком диапазоне рабочих температур окружающей среды. Известен манометрический уровнемер , который содержит мембрану, силь фон и капилл р, заполненные рабочей жидкостью. В нем, с целью устранени  вли ни  термического расширени  рабочей жидкости , установлена втулка, выполненна  из л атериала с большим коэффициентом линейного расширени . Эта втулка жестко св зана с сильфоном и представл ет собой несущую корпусную деталь, через которую передаетс  сосредоточенное усилие, развиваемое мембраной и пропорциональное измер емому уровню. Однако материал, из которого изго товлена втулка, например, полиэтилен , обладает плохими упругими механическими свойствами, значительной величиной остаточной деформации, что ограничивает точность измерени  уров немера . Известен также уровнемер жидкости , содержащий чувствительный злемент в виде мембранной коробки, заполненной рабочей жидкостью, термокомпенсатор и пневмосиловой преобразователь 1. Термокомпенсатор выполнен .в виде двух гибких капилл рных трубок, соединенных с подмембранной полостью другой мембранной коробки и заполненных рабочей жидкостью. Согласование объемов коробок и чувствительности мембраны обеспечивает температурную компенсацию. Дл  устранени  вли ни  температуры на объем жидкости в коробке она укреплена в обойме из инвара, а корпус преобразовател  изготовлен из нержавеющей стали . Однако прибор не обеспечивает требуемой точности измерени  при работе в широком диапазоне температур. Цель изобретени  - повышение точности измерени  в более широком диапазоне рабочих температур. Эта цель достигаетс  выполнением термокомпенсатора в виде вспомогатель ной емкости с рабочей жидкостью   двух соосно расположенных один внутри другого сильфонов с общим основанием и крышкой, при зтом вспомогательна  емкость соединена с полостью

наружного сильфона, а полость внутреннего сильфона соединена с мембранной коробкой. С целью регулировани  полезного объема рабочей жидкости внутри вспомогательной емкости расположены балластные металлические элементы.

На чертеже представлена принципиальна  схема уровнемера жидкости.

Уровнемер содержит измеритель выходного сигнала 1, пневмосшговой р агчажный пневмопреобразователь 2, на одном конце рычага которого расположена полость 3, заполненна  рабочей жидкостью. Полость 3 пневмос лового преобразовател  с помощью патрубка 4 сообщаетс  с мембранной полостью 5 чувствительного элемента, а через отверстие б в основании 7 с полостью сильфона 8, в которых также содержитс  рабоча  жидкость. Этот сильфон расположен внутри и соосно с сильфоном 9, Торцы этих сильфонов герметично соединены с одной стороны с общим основаниемf а с другой стороны - с общей крышкой 10 и образуют полость, котора  с помощью патрубка 11 сообщаетс  с полостью вспомогательной емкости 12, которые также заполнены рабочей жидкостью. Вспомогательна  емкость непосредственно примыкает к мембранной полости 5 чувствительного элемента г котора  в свою очередь через разделительную мембрану 13 и рабочую жидкость, заполн ющую ее, воспринимает гидростатическое давление столба жидкости в резервуаре 1 уровень которой измер етс  устройством . Внутри вспомогательной емкости располагаютс  балластные металлические элементы 15, количество и суммарный Объем которых определ етс  в процессе подстройки вспомогательной емкости до необходимого объема рабочей жидкости в ней.

Уровнемер работает следующим образом.

Гидростатическое давление столба жидкости в резервуаре 14, пропорциональное величине измер емого уровн  этой жидкости, воздействует на разделительную мембрану 13, котора  в свою очередь через рабочую жидкост в мембранной полости 5 и патрубке 4 передает его в полость 3 пневмосилового ,преобразовател  2, который в свою очередь преобразует величину этого давлени  в пропорциональный ему стандартный пневматический сигна регистрируемый измерителем выходного сигнала.

При неизменной температуре окружающей среды объем рабочей жидкости в полости, образованной сильфонами 8 и 9, патрубке 11 и в полости вспомогательной емкости 12 остаетс  неизменным и, так как рабоча  жидкость практически не сжимаема, то никакого

вли ни  на показани  вторичного показывающего прибора -измерител  1 не оказываем.

При изменении температуры окружающей среды в сторону увеличени  или уменьшени  объем рабочей жидкост в полости 3 пневмосиловогЪ преобразовател  2, мембранной полости 5 и в патрубке 4 соответственно увеличиваетс  или уменьшаетс . Одновременно с этим объем рабочей жидкости Б полости, образованной сильфонагда 8 и 9, полост х вспомогательной емкости 12 и соединительного патрубка

11также соответственно увеличиваетс  либо уменьшаетс , В св зи с тем, что корпус вспомогательной емкости

12имеет жесткость на несколько пор дков большую, чем сильфон 9 в осевом направлении, то избыток либо недостаток этого объема рабочей жидкости приведет соответственно к расшрению , либо к сжатию сильфона 9. Но так как сильфоны 8 и 9 установлены

на общем основании 7 и имеют общую крышку 10, то и сильфон 8 также расшир етс  либо сжимаетс , соответственно , при увеличении либо при уменьшении температуры. При этом из полости 3 через отверстие 6 в основании 7 при увеличении температуры избыток рабочей жидкости отсасываетс  полость сильфона 8, а при уменьшении недостающий объем рабочей жидкости нагнетаетс  из полости сильфона 8.

Стабильность и точность показаний уровнемера при изменении температуры окружающей среды имеет тем более высокое значение, чем больше при этом посто нство суммарного объе рабочей жидкости в полости 3, мембраной полости 5 и соединительном патруке 4 .

При исходном значении температуры окружающей среды подбирают необходим соотношение объемов полостей гидросистемы уровнемера, пропорциональное отношению эффективных площадей сильфонов 8 и 9, и получают посто нство объема рабочей жидкости в полости 3 и в мембранной полости 5 независимо от температуры окружающей среды, т.е термическое расширение рабочей жил кости на показани  уровнемера в широком диапазоне температур не оказывает вли ни .

Дл  подбора соотношени  объемов используютс  -балластные металлические элементы 15, коэффициент термического расширени  которых меньше, чем у рабочей жидкости. Суммарный объем их можно подобрать с достаточно высокой степенью точности.

Claims (1)

1. Уровнемер жидкости, содержащий чувствительный элемент в виде

мембранной коробки, заполненной рабочей жидкостью, термокомпенсатор и пневмосиловой преобразователь/ отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  в более широком диапазоне рабочих температур, термокомпенсатор выполнен в виде вспомогательной емкости с рабочей жидкостью и двух соосно расположенных один внутри другого сильфонов с общим основанием и крьшкой, прй.этом вспомогательна  емкость соединена с полостью

наружного сильфона, а полость внутреннего сильфоча соединена с мембранной коробкой.

2, Уровнемер по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью регулировки полезного объема рабочей жидкости, внутри вспомогательной емкости расположены балластные металлические элементы.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

0

1. Патент США № 4019387, кл. 73-299, опублик. 1977 (прототип)