SU877339A1

SU877339A1 - Pneumatic level indicator

Info

Publication number: SU877339A1
Application number: SU802878479A
Authority: SU
Inventors: Михаил Михайлович Мордасов; Виталий Петрович Астахов; Алексей Владимирович Трофимов
Original assignee: Тамбовский институт химического машиностроения
Priority date: 1980-02-01
Filing date: 1980-02-01
Publication date: 1981-10-30

Description

1one

Изобретение относитс к приборостроению , в частности к пневматичес- КИМ датчикам уровн жидкости в сосудах , и может быть использовано в системах контрол и регулировани уровн жидкости в различных отрасл х промышленности, например в химической , нефтеперерабатывающей, лакокрасочной и других.The invention relates to instrumentation, in particular, to pneumatic KIM sensors for the level of liquid in vessels, and can be used in systems for monitoring and regulating the level of liquid in various industries, for example in the chemical, oil refining, paintwork and other industries.

Известен датчик пневматического сигнализатора уровн , в котором использовано сопло, выполненное в виде эжектора, и приемна камера, снабженна диффузором, причем эжектор и диффузор расположены под равными между собой углами к плоскости заданного положени уровн L13.A known sensor of a pneumatic level indicator in which a nozzle is used, made in the form of an ejector, and a receiving chamber equipped with a diffuser, the ejector and the diffuser being at equal angles to the plane of the predetermined position of the L13 level.

Недостаток известного датчика невысока надежность и точность измерений уровн жидких сред в аппаратах . Это объ сн етс тем, что используемый в датчике метод измерени предполагает отражение струи газа, набегающей на поверхность жидкости, от недеформируемой поверхности жидкости . При взаимодействии струи газа с недеформир5 емой поверхностью жидкости или с твердой поверхностью отражени не наблюдаетс , так какThe disadvantage of the known sensor is low reliability and accuracy of measurements of the level of liquid media in the apparatus. This is due to the fact that the measurement method used in the sensor involves the reflection of a jet of gas incident on the surface of the liquid from the non-deformable surface of the liquid. When a gas jet interacts with a non-deformable liquid surface or with a solid surface, there is no reflection, since

при взсшмодействии стру прилипает к поверхности и растекаетс по ней. Таким образом, попасть в диффузор струе газа затруднительно.when extinguished, the jet sticks to the surface and spreads along it. Thus, to get into the diffuser gas stream is difficult.

Наиболее близким к предлагаем / вл етс известный пневматический сигнализатор уровн , содержащий установленные в зоне минимгшьного и максимального уровней струйные эле10 менты в виде соосно расположенных сопел питани и приемных сопел, которые соединены с двум моностабильными струйными усилител ми, источник питани и индикатор. При по влении Closest to the proposed / is a well-known pneumatic level indicator, containing jet elements installed in the zone of minimum and maximum levels in the form of coaxially arranged supply nozzles and receiving nozzles that are connected to two monostable jet amplifiers, a power source and an indicator. When appearing

15 жидкости в зазоре между соос ыми соплами по вл етс сигнал, фиксируемый индикатором 123.15, a signal appears in the gap between the coaxial nozzles, which is fixed by the indicator 123.

Недостаток известного устройстванизка надежность и точность иэмереийМ A disadvantage of the known device is the reliability and accuracy of IM.

20 при работе с жидкост ми, имеицими сложные физико-химические свойства, контакт с которыми нежелателен, так как соосные сопла вл ютс контактиыми элементами.20 when working with liquids that have complex physicochemical properties, contact with which is undesirable, since coaxial nozzles are contact elements.

2525

Цель изобретени - повьвцение надежности и точности измерений.The purpose of the invention is to increase the reliability and accuracy of measurements.

Поставленна цель достигаетс тем за счет того, что сигнализатор снабжен дополнительным соплом, располо30The goal is achieved due to the fact that the detector is equipped with an additional nozzle, located 30

женным под углом к поверхности жидкости , ось которого размещена и центральной плоскости, перпендикул рной к оси струйного элемента, и вторым моностабильным струйным усилителем, при этом выход струйного элемента подключен к одному из входов первого ,струйного моностабильного усилител , присоединенного своим выходом к входу второго моностабильного усилител , один вход которого соединен с входом дополнительного сопла, а другой через дроссель и пневмоемкость сизмерительным устройством.angled to the surface of the liquid whose axis is located on the central plane perpendicular to the axis of the jet element and the second monostable jet amplifier; the output of the jet element is connected to one of the inputs of the first, jet monostable amplifier connected to the output of the second monostable an amplifier, one input of which is connected to the input of an additional nozzle, and the other through a choke and pneumatic capacity with a measuring device.

На фиг.1 приведена принципиальна схема сигнализатора; на фиг.2 взаимодействие струи газа с поверхностью жидкости при различных ее уровн х.Figure 1 is a schematic diagram of the detector; 2, the interaction of a gas jet with the surface of a liquid at its various levels.

Трубка 1 сопла питани струйного элемента расположена соосно с приемным соплом 2, подключенным к входу 3 первого струйного моностабильного усилител 4. Выход 5 усилител 4 соединен с атмосферой, а выход 6 - с входом 7 второго моностабильного струйного усилител 8. Выходной канал 9 усилител 8 подключен к входу дополнительного сопла 10 ось которого размещена в центральной плоскрсти, перпендикул рной к оси струйного элемента. Выходной канал 1 усилител 8 через сопротивление 12 и пневмоемкость 13 соединен с измерительным устройством (не показано) .The tube 1 of the power jet nozzle of the jet element is located coaxially with the receiving nozzle 2 connected to the input 3 of the first jet monostable amplifier 4. The output 5 of the amplifier 4 is connected to the atmosphere, and the output 6 is connected to the input 7 of the second monostable jet amplifier 8. The output channel 9 of the amplifier 8 is connected To the entrance of the additional nozzle 10, the axis of which is located in the central plane, perpendicular to the axis of the jet element. The output channel 1 of the amplifier 8 through the resistance 12 and the air capacity 13 is connected to a measuring device (not shown).

На вход трубки 1, а также в канал 14 усилител 4 и в канал 15 усилител 8 соответственно через дроссели 16-18 подано давление питани .Supply pressure is applied to the input of the tube 1, as well as into the channel 14 of the amplifier 4 and into the channel 15 of the amplifier 8, respectively, through the chokes 16-18.

Сигнализатор работает следующим образомThe detector works as follows

При подаче давлени .питани на вход трубки 1 струи газа с ее выхода поступают через приемное сопло 2 на вход 3 моностабильного струйного усилител 4, результирующа стру , образовавша с при взаимодействии струй, выход щих из каналов 3 и 14,. затем поступает в канал б, соединенный с входным каналом 7 моностабильного струйного усилител 8. Струи, выход щие из каналов 15 и 7 усилител 8, взаимодействуют между собой и результирующа стру поступает на вход канала 9, к которому подключено сопл 10. Стру газа, выход из сопла 10, при значительном удалении от него поверхности жидкости (фиг.2а) взаимодействует с поверхностью жидкости, незначительно ее деформиру .When a pressure is applied to the inlet of the tube 1, the gas jet from its outlet passes through the receiving nozzle 2 to the inlet 3 of a monostable jet amplifier 4, the resultant jet formed by the interaction of the jets coming out of channels 3 and 14. then enters channel b connected to the input channel 7 of a monostable jet amplifier 8. The jets emanating from channels 15 and 7 of amplifier 8 interact with each other and the resulting jet enters the input of channel 9 to which nozzles 10 are connected. from the nozzle 10, with a significant distance from the surface of the liquid (Fig.2A) interacts with the surface of the liquid, slightly deforming it.

При приближении поверхности жидкости к соплу 10, т.е. при увеличении уровн деформаци поверхности увеличиваетс (фиг.26) , на поверхности образуетс углубление. Стру газа, двига сь по поверхности образованного ею углублени , приобретает криволинейную составл ющую скорости и выходит из углублени под некоторым углом к недеформируемой поверхности жидкости.When approaching the liquid surface to the nozzle 10, i.e. As the level increases, the deformation of the surface increases (Fig. 26), a recess is formed on the surface. The gas jet, moving along the surface of the recess formed by it, acquires a curvilinear component of velocity and emerges from the recess at a certain angle to the non-deformable surface of the liquid.

При некотором заданном максимальном значении уровн поверхность жидкости под действием газовой струи деформируетс настолько, что выход ща из углублени стру газа будет взаимодействовать со струей, выход щей из трубки 1 (фиг.2в). При этом давление в приемном сопле 2, а следовательно , и в канале 3 усилител 4 падает , что приводит к переключению струи с канала б на канал 5.At a certain maximum level, the surface of the liquid under the action of the gas jet is deformed so that the jet of gas coming out of the recess will interact with the jet coming out of the tube 1 (Fig. 2c). The pressure in the receiving nozzle 2, and hence in the channel 3 of the amplifier 4 drops, which leads to the switching of the jet from channel b to channel 5.

Отсутствие струи на выходе канала 7 усилител 8 приводит к переключению струи, выход щей из канала 15, с канала 9 на канал 11. При этом прекращаетс подача сжатого воздуха в сопло 10 и через дроссель 12 и -емкость 13 на измерительное устройство поступает пневмосигнал.The absence of a jet at the exit of the channel 7 of the amplifier 8 leads to the switching of the jet leaving the channel 15 from channel 9 to channel 11. This stops the supply of compressed air to the nozzle 10 and through the throttle 12 and capacity 13 to the measuring device receives a pneumatic signal.

После прекращени действи струи, выход щейиз сопла 10, на поверхность жидкости стру из трубки 1 вновь поступит в сопло 2. Произойдет срабатывание схемы аналогично рассмотренному выше. После переброса струи в усилителе 8 с канала 11 на канал 9 на выходе сопла Ю по витс стру газа. Эта стру вновь деформирует поверхность до состо ни , при котором происходит взаимодействие выход щей из углублени струи газа и струи, выход щей из трубки 1. Давление при этом в приемном сопле 2 падает , что приводит к срабатыванию схемы и в конечном итоге к перебро-. су струи в усилителе 8 с канала 9 на канал 11.After the jet stops at the exit of the nozzle 10, the jet from the tube 1 will again flow into the nozzle 2. The circuit will operate as described above. After transferring the jet in the amplifier 8 from channel 11 to channel 9 at the exit of the nozzle Yu, the gas jet is used. This jet again deforms the surface to the state in which the gas coming out of the recess interacts with the jet coming out of the tube 1. The pressure then drops in the receiving nozzle 2, which causes the circuit to operate and, finally, perebro. su jet in the amplifier 8 from channel 9 to channel 11.

Таким образом, при изменении уровн жидкости, если его значение будет равно или больше максимального , на вход измерительной схемы будут поступать импульсы давлени .Thus, when the liquid level changes, if its value is equal to or greater than the maximum, pressure pulses will be sent to the input of the measuring circuit.

При уменьшении уровн жидкости до значени меньше критического (фиг.26) выход ща из углублени стру газа не взаимодействует со струей, выход щей из трубки 1. Датчик находитс в положении, при котором из сопла 10 выходит стру газа.When the liquid level decreases to a value less than the critical value (Fig. 26), the gas jet coming out of the recess does not interact with the jet coming out of the tube 1. The sensor is in a position where the gas jet comes out of the nozzle 10.

Предлагаемый датчик пневматического сигнализатора уровн жидкостей позволит проводить бесконтактное надежное измерение с получением выходного сигнала, представленного в импульсной форме.The proposed sensor of the pneumatic liquid level indicator allows non-contact reliable measurement with the output signal, presented in a pulsed form.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 492748, cl. G 01 F 23/00, 1974.

2, US Patent 3,590,843,

cl. 137-81,5, 07.06.71 (prototype).