SU777451A1 - Гидростатический датчик уровн жидкости - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике измерени  уровн  жидкости путем измерени  гидростатического давлени  ,и -может .быть использовано в хим-ической и нефтехимической , а также в горнодобывающей и др. :ПрОМЫ,ШЛеН;НО-СТ.И. Известен гидростатический датчик уровн  жидкости, -содержащий чувствительный элемент в виде сильфона, шток, св занный с сильфоном и дифференциально-трансформаторный преобразователь перемещени  жестко-го днища -сильфона 1. Недостатками известного датчика  вл ютс  зависимо-сть показаний от плотности исследуемой -жидкости, а также отсутстви-е компенсации вли ни  т-емпературы. Наиболее близким -к изобр-етению  вл етс  датчик, содержащий измерительный оильфон и компенсатор, включающий попла-вок посто нного погружени , перемещающий через подпружиненную каретку ось рычага, св занного одним плечом поср-едством щтока с жестким центром днища измерительного сильфона (2. Вли ние изменени  плотности исследуемой жидкости устранено IB этом датчике. Недо-статками его  вл ютс  низка  чувствительность и надежность, Обусловленные наличием трени  в ;механиз-мах передачи перемещени  поплавка, что также снижает срок служ-бы датчика. Кроме этого, результаты измерени  содержат значительную полрещность (примерно 6-в%) за счет температурных изменений размеров передающего рычага и -св занно-го -с ним штока. Известный датчИК не имеет также естественного модулированного по частоте выходного сигнала, что -затрудн ет передачу измерительной информации к регистрирующему прибору из труднодоступных мест, например из скважины.. Кроме того, известный датчик может быть установлен только в днище емкости, что не всегда возможно. Целью изобретени   вл етс  повышение точности Измерени  и расширение области Применени  устройства. Это достигаетс  тем, что в датч-ик содержащий -корпус, чувствительный элемент в виде подпружиненного сильфона и ко-мпенсато-р плотности, включающий поплавок посто нного погружени , введены струнный Преобразователь перемещени  чувствительного элемента, трансформаторный преобразователь п-еремещен-и  поплавка компенсатора плотности, йндукто-р и терм-окомпенсатор в виде биметаллической пластины, при этом струна преобразовател  перемещени  чув-ствительного элемента одним концом прикреплена к -подвижному днищу сильфона , другим концом - к подвижному элементу индуктора, выполненного в виде цилиндра , онирающегос  на жестко соединенную с корнусом би мeтaлличecкyIO пл-астину , а обмотка индуктора подключена «о вторичной обмотке трансформатора преобразовател  перемещени  поилавка.

На чертеже схематически изображен гидростатический датчик уровн  жидкости.

Он содержит измерительный подпружиненный сильфон 1, к жесткому центру .которого прикреплена одним концом струна 2 струнного преобразовател , ее другой конец крепитс  к торцу цилиндра 3 из ферромагнитного материала, а к другому торду крелитс  -пружина 4, лрИсоединенна  к центру плоской биметаллической пластины 5, закрепленной иа стойках 6. Цилиндр расположен внутри гиндуктора 7, обмотка которого подключена ко вторичной обмотке 8 взаимоиндуктивного трансформаторного преобразовател  перемещени  поплавка, Подвижный сердеч-нкк 9 которого подпружинен пружиной 10 и св зан с поплавком посто нного полрул ени  // посредством нити 12, проход щей через герметизирующий с льфон 13 малой эффективной площади. Первичную обмотку 14 взаимоиндуктив ого трансформаторцого преобразовател  подключают к источнику питани  15. Возбуждение колебаний струны производ т магнитоэлектрической системой, котора  .включает посто нный магнит -16 и генератор электромагнитных колебаний 17 с подключенным к его выходу частотомером 18 через линию св зи 19. Поплавок посто нного погружени  и ;измеритель;ный сильфон установлены в цилиндрическом корпусе 20, в герметизирозанном отсеке 21 которого расположена измерительна  схема. В отсеке 22 корпуса 20 .выполнено сквозное отверстие 23, через .которое IB .него поступает измер ема  среда.

Работа гидростатического датчика уровн  жидкости осуществл етс  следующим образом..

П.ри присоединении датчика к емкости и.Л1И погружении в нее, отсек 22 -через отверстие 23 заполн етс  жидкостью. При этом гидростатическое давление, завис щее от ее уровн  s ам.кости, сжимает сильфон /, что приводит к соответст1ВЗющему ослаблению предварительно нат нутой струны 2 и изменению ее собственной частоты колебаний, воз з ждаемых магнитом 16, прлсоединенньш к генератору электромагнитных колебаний 17. .

. Одновременно под действием выталкивающей силы поплавок // перемещает цилиндр 9 на величину, завис щую от плотности измер емой среды, поэтому наводим-а  во вторичной обмотке взаимоиндуктивного тра.нсфо1риматор:ного преобразовател  перемещени  8 Э.Д.С. изменитс  на соответствующую в:еличину, в результате чего изменитс  сила, вт гивающа  ил.и выталкивающа  цилиндр 3, р азмещенный внутри индуктора 7.

Таким образом, нат жение струны, завис пдее от гидростатического давлени  столба жидкости, корректируетс  в завпсимостн от Колебаний плотности жддкости.

Изменение нат жени  струны приводит к измбнению частоты ее колеба.ний, что фиксируетс  частотомером 18.

Предлагаемое техническое рещение выгодно отличаетс  от известного, т. к. позвол ет повысить точность И31меренн  уровн  в услови х измен ющихс  температур и полЗЧить естественный частотный выходной сигнал, что при .конструктивном обособлении элементов гидростатического датчика, позвол ет значительно расщирить его функциоиальм131е .возможности, а именно, производить измерени  .в труднодОСтупных местах с передачей результатов измерений на значительные рассто ни .

Формула и 3 о б р е т е .н и  

Гид.р-остатический датчик уровн  жид .кости, содержащий корпус, чувствительный элемент в виде по.дпружиненного Сильфона и компенсатор плотности, включающий по .плавок посто нного погружени , отлич а ю HI; и и с   тем, что, с целью повышени  точности из мерен.и  н расщирени  области применени , в него введены струнный преобразователь перемещени  чувствительного элемента, трансформаторный преобразователь перемещени  по.плав.ка компенсатора плотности, индуктор и термокомпенсатор в виде би-мета.ллической пластины, ири этом струна преобразовател  перемещени  чувствительного элемента одним концом при .креплена к подвижному днищу с.ильфона, другим концом - к по.движному элементу индуктора, выполненного в виде цилиндра, опирающегос  на жестко соединенную с корпусом биметаллическую пластину, а обмотка индуктора подключена ко вторичной обмотке тр.ансформатора преобразовател  перемещени  по.плавка. 1

Источники информации, прин тые во внима.ние пр.и экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР 488078, кл. G 01 iF 23/18, 04.01.72.

2.Авторское свидетельство СССР № 482630, кл. G 01 F 3/14, 28.02.74 (прототип ) .

Claims (1)

1. Фор м у л а -и з о б р е т е н -и я

   Гидростатический датчик уровня жидкости, содержащий корпус, чувствительный элемент в виде подпружиненного -сильфона и компенсатор плотности, включающий поплавок постоянного погружения, отли-

   4 а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения -области применения, в него введены струнный преобразователь перемещения чувствительного элемента, трансформаторный преобразователь перемещения поплавка компенсатора плотности, индуктор и термокомпенсатор в виде биметаллической пластины, при этом струна преобразователя перемещения чувствительного элемента одним концом прикреплена к подвижному днищу сильфона, другим концом — к подвижному элементу индуктора, выполненного в виде цилиндра, опирающегося на жестко соединенную с корпусом биметаллическую пластину, а обмотка индуктора подключена ко .вторичной обмотке трансформатора преобразователя перемещения поплавка.

   ί