SU802797A2

SU802797A2 - Level meter

Info

Publication number: SU802797A2
Application number: SU792720548A
Authority: SU
Inventors: Евгений Иванович Ильин
Original assignee: Предприятие П/Я А-3214
Priority date: 1979-02-02
Filing date: 1979-02-02
Publication date: 1981-02-07

Description

Изобретение относитс к области приборостроени . в основном изобретении по авт. е 392344 описан уровнемер, содержащий шарнирно укрепленный пустотелый поплавок с закрепленным внутри элек трическим преобразователем в виде двух параллельных металлических пластин, снабженный металлическим шариком, расположенHbw в полости поплавка и перемещающимс по ребрам пластин, которые вьтолнены изогнуты ми по радиусу 1J. Однако описанный известный уровнемер имеет невысокую чувствительность . Это обусловлено тем, что измерительна цепь, составленна из преобразовател и вторичного прибора , например неуравновешенного моста , содержит только один элемент, изменение паргиметра которого, вызванное изменением измер емого уровн , вызывает изменение положени индикатора механизма с указателем. Этим элементом вл етс суммарное сопротивление участков пластин преобразовател между металлическим шариком и выходными зажимгми. Целью дополнительного иэобретвн вл етс повшаение чувствительности уровнемера. Поставленна цель достигаетс тем, что уровнемер снабжен консоль- но закрепленной в корпусе поплавка и изогнутой по радиусу упругой третьей металлической пластиной, подключенной в диагональ мюста последовательно с измермте ьиьм прибором а первые две металлические пластины включены в смежные клечи этого же моста. Сущность изобретени по сн етс чертежом, где на фиг. 1 представлена обща конструкци описываемого уровнемера} на фиг. 2 - схема вк почв и пластин преобразовател в измерительную цепь. Уровнемер содержит поплавок 1, выполненный, например ,из двух скрепленных между собой полусфер или полуцилиндров, который посредством поворотного рычага 2 соединен с шарниром 3, укрепленньвл на стенке резервуара. Поплавок 1 содержит внутри корпуса преобразователь, выполненный в виде двух параллельньис металлических пластин 4, началаThe invention relates to the field of instrumentation. in the main invention of auth. E 392344 describes a level gauge containing a hingedly reinforced hollow float with an electric transducer fixed inside two parallel metal plates, equipped with a metal ball, located Hbw in the float cavity and moving along the edges of the plates that are curved along the radius 1J. However, the described well-known level gauge has a low sensitivity. This is due to the fact that the measuring circuit, composed of a transducer and a secondary device, for example an unbalanced bridge, contains only one element, the change in the pargimeter, which is caused by a change in the measured level, causes a change in the position of the indicator of the mechanism with the pointer. This element is the total resistance of the portions of the transducer plates between the metal ball and the output clamps. The purpose of this additional measure is to increase the sensitivity of the gauge. The goal is achieved by the fact that the level gauge is provided with a console mounted in the float body and an elastic third metal plate bent along the radius, connected to the diagonal of the mysta in series with the measuring device, and the first two metal plates are included in adjacent tongs of the same bridge. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows the general construction of the described level gauge} in FIG. 2 is a diagram of VC soils and converter plates into a measuring circuit. The level gauge contains a float 1, made, for example, of two hemispheres or semi-cylinders attached to each other, which is connected to the hinge 3 by means of a pivoting lever 2 and is fixed on the wall of the tank. The float 1 contains a converter inside the body, made in the form of two parallel metal plates 4, beginning

и концы которых жестко соединены с корпусом. Указанные пластины изогнуты по радиусу с центром кривизны , который может совпадать с центром осей симметрии поплавка 1. Межд параллельньши пластинами 4 установлена консольно закреш1енна упруга треть металлическа пластина 5. Параллельные пластины 4 выполнены из материала с высоким удельным сопротивлением, а пластина 5 с низким удельньам сопротивлением. На гран х пластин 4 и 5 расположен металлический шарик 6, причем дл обеспечени надежности электрического контакта между пластинами и шариком упруга треть металлическа пластина 5 выполнена и закреплена следующим образом.and the ends of which are rigidly connected to the housing. These plates are curved along the radius with the center of curvature, which may coincide with the center of symmetry axes of the float 1. Between parallel plates 4, a third fixed metal plate 5 is fixed by a cantilever resilient, and parallel plate 4 is made of a material with a high specific resistance . A metal ball 6 is arranged on the faces of the plates 4 and 5, and to ensure reliable electrical contact between the plates and the ball, a third of the metal plate 5 is elastic and is fixed as follows.

Длина пластины 5 больше длины пластины 4, причем место закреплени защемленного конца ее смещено относительно места закреплени начал пластин 4 на величину разности между длиной пластины 5 и пластин 4 Этим обеспечен необходимый прогиб пластины 5 под действием веса шарика 6 при расположении его на любых из участков пластин 4) радиус пластины 5 равен радиусу пластин 4; центр кривизны пластины 5 смещен относительно центра кривизны пластин 4 несколько вверх и влево, чем обеспечено расположение вогнутой грани пластины 5 выше вогнутых граней пластин 4.The length of the plate 5 is longer than the length of the plate 4, and the fixing point of the clamped end of it is offset from the fixing point of the plates 4 by the difference between the length of the plate 5 and the plates 4 This ensures the required deflection of the plate 5 under the weight of the ball 6 when placed on any of the plate sections 4) the radius of the plate 5 is equal to the radius of the plates 4; the center of curvature of the plate 5 is offset from the center of curvature of the plates 4 slightly up and to the left, which ensures the location of the concave face of the plate 5 above the concave faces of the plates 4.

Таким образом надежность электрического контакта между пластинами 4 и металлическим шариком 6 обеспечена силой его т жести. Надежность электрического контакта между металлическим шариком б и упругой пластиной 5 обеспечена силой упругости последней.Thus, the reliability of electrical contact between the plates 4 and the metal ball 6 is ensured by the strength of its gravity. The reliability of the electrical contact between the metal ball b and the elastic plate 5 is provided by the elastic force of the latter.

Шхастины 4 подключены к клеммам а и © и здааемленный конец упругой пластины 5 подключен к клемме в. Клеммы а, б и в посредством выведенного наружу кабел 7 соединены с измерительной мостовой схемой. Ири этом две металлические пластины 4 включены в смежные плечи моста, упруга треть металли еска пластина 5 подключена в диагональ этого же моста, последовательн с фазочувствительным измерительным прибором 8 со стрелкой 9 и шкалой 10, отградуированной в единицах контролируемого уровн .Shkhastiny 4 are connected to terminals a and © and the provided end of the elastic plate 5 is connected to terminal c. The terminals a, b, and c are connected via an outgoing cable 7 to a measuring bridge circuit. In this case, two metal plates 4 are included in the adjacent shoulders of the bridge, the elastic one-third metal ec plate 5 is connected to the diagonal of the same bridge, successively with a phase-sensitive measuring device 8 with an arrow 9 and a scale of 10 calibrated in units of a controlled level.

Уровнемер работает следующим обрзом .The gauge works as follows.

В исходном положении жидкость заполн ет половину резервуара и ее уровень совпг1дает с-серединой диапазона контрол , этом металлический шарик 6 занимает положение , которое совпадает с осью сим ,методам пластин 4. Поэтому электрическое сопротивление участка однойIn the initial position, the liquid fills half of the reservoir and its level coincides with the mid-range of the control, this metal ball 6 occupies a position that coincides with the axis of the sym, the methods of the plates 4. Therefore, the electrical resistance of one section

пластины 4, между клеммой а и точкой соприкосновени с шариком б, равно электрическому сопротивлению участка другой пластины 4, между клеммой б и точкой соприf косновени с шариком б. Мост измерительной схемы уравновешен, ток через измерительный прибор уравновешен и стрелка 9 на шкале 10 показывает значение отметки серединыplate 4, between terminal a and the point of contact with the ball b, is equal to the electrical resistance of the area of the other plate 4, between terminal b and the point of contact with the ball b. The bridge of the measuring circuit is balanced, the current through the measuring instrument is balanced and the arrow 9 on the scale 10 shows the value of the midpoint mark

- диапазона контрол . При повышении уровн жидкость поднимает поплавок и поворачивает егопосредством рычага 2 вокруг шарнира 3. Это вызывает соответствукадий поворот пластин 4 и 5 вокруг центра кривизны- control range. When the level rises, the liquid raises the float and turns it by means of lever 2 around hinge 3. This causes the corresponding movement of plates 4 and 5 around the center of curvature.

5 против часовой стрелки, следовательно , прокатывание по их гран м метал- лического шарика 6, который сохран ет положение устойчивого равновеси под действием собственного5 counterclockwise, therefore, rolling a metal ball 6 along their edges, which maintains a stable equilibrium position under the action of its own

Q веса. Прокатывание металлического шарика вызывает пераг щение точек соприкосновени его с пластинами 4 и 5, что уменьшает длину и электрическое сопротивление участка однойQ weight. Rolling a metal ball causes frustration of the points of contact with the plates 4 and 5, which reduces the length and electrical resistance of a section of one

5 пластины 4, между клемиой а и точкой соприкосновени с шариком б, и увеличивает длину и электрическое сопротивление участка другой пластины 4, между клеммой б и точкой соприкосновени с шариком б. Так как пластины 4 включены в смежные плечи моста 10, по его диагонали через измеритель 8 протекает электрический ток, величина которого пропорциональна измерению сопротивлени участков пластин, и следовательно , величине повышени уровн . В результате возникает отклонение стрелки 9 вправо от среднего (нулевого ) положени на соответствующий5 of the plate 4, between the terminal a and the point of contact with the ball b, and increases the length and electrical resistance of the portion of the other plate 4 between the terminal b and the point of contact with the ball b. Since the plates 4 are included in the adjacent arms of the bridge 10, an electric current flows through its meter 8 through the meter 8, the value of which is proportional to the measurement of the resistance of the plate sections and, consequently, to the level increase. As a result, a deviation of the arrow 9 to the right from the average (zero) position to the corresponding

0 угол и ее конец показьшает на шкгше 10 значение контролируемого уровн жидкости.0 the angle and its end shows at 10 the value of the liquid level being monitored.

При понижении уровн жидкости от середины диапазона контрол ра5 бона элементов уровнемера аналогична вышеописанному случаю пов1Л11ени уровн за исключением того, что жидкость опускает поплавок 1, в результате чего электрическое сопротивление участка одной пластины 4, между клеммой а и точкой соприкосновени с шариком 6, увеличиваетс , а электрическое сопротивление другой пластины 4, между клеммой б и точкой соприкосновени с шариком 6When the liquid level decreases from the middle of the control range, the boom of the elements of the level gauge is similar to the above described case of level changing, except that the liquid lowers the float 1, resulting in an electrical resistance of a portion of one plate 4, between terminal a and the point of contact with the ball 6, and electrical resistance of the other plate 4, between the terminal b and the point of contact with the ball 6

уменьшаетс . Это вызывает протекание тока через измеритель 8 в направлении , обратном направлению тока в случае повышени уровн и, следовательно , отклонение стрелки 9 влево от среднего положени , а ее конец показывает на шкгше 10 значение конт рслируамого уровн .decreases. This causes the current to flow through the meter 8 in the direction opposite to the direction of the current in the event of an increase in the level and, consequently, the deviation of the arrow 9 to the left from the middle position, and its end shows at the pin 10 above the value of the corresponding level.

Таким образом при повышении или понижении уровн жидкости от середины диапазона контрол в фазочувствительном измерителе 8 возникает электрический ток, величина которого пропорциональна изменению уровн , а фаза зависит от направлени изменени (повышени или понижени ) уровн . Предлагаема конструкци позвол ет за счет включени параллельных металлических пластин в смежные плечи измерительного моста повысить чувствительность уровнемера в два раза. Кроме того, за счет того, что в процессе измерени происходит одновременно увеличение электрического сопротивлени одной пластины и уменьшение сопротивлени другой| уровнемер имеет повышенную линейность преобразовани уровн в выходной сигнал.Thus, when the liquid level rises or falls from the middle of the control range, an electric current arises in the phase-sensitive meter 8, the value of which is proportional to the level change, and the phase depends on the direction of the change (increase or decrease) in the level. The proposed design allows for the inclusion of parallel metal plates in the adjacent arms of the measuring bridge to increase the sensitivity of the level gauge twice. In addition, due to the fact that in the process of measurement, an increase in the electrical resistance of one plate and a decrease in the resistance of another | The level gauge has increased linearity of level conversion to output signal.

Claims

1. USSR author's certificate 392344, cl. C 01 F 23/10, 1971 (prototype).