Claims (1)
Изобретение относитс к приборостроению и может найти применение в химической, пищевой и других отрасл х промышленности при определении уровн или количества жидкости в резервуарах с переменной плотностью. Известен пьезокетрический уровнемер , содержищий пьезометрическую тру ку, соединенную с блоком питани воз духом и входом трехмембранного элемента сравнени , выход которого соед ней со вторичным прибором и через дроссельный делитель - со вторым входом 1 . Недостатком устройства вл етс точность, обусловленна вли нием на показани вторичного прибора колебаний плотности измер емой среды, всле ствие того, что давление в пьезометрической трубке пропорционально произведению уровн на плотность жидкости . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению вл етс известный пьезометрический уровнемер, содержащий две пьезометрические трубки различной длины, погруженные в контролируемую жидкость и соединенные через регулируе( дроссели с источником питани воздухом и с измерительной схемой, с помощью которой исключаетс вли ние изменений плотности на показани вторичного прибора. Измерительна схема содержит два усилител , п ть дроссельных сумматоров, два п тимембранных сумматора и делительное устройство , на выходе которого получаетс аналоговый сигнал, пропорциональный изменению только уровн , Недостатком известного уровнемера вл етс сложнос ь конструкции из-за большого количества элементов, вход щих в измерительную схему, которые увеличивают веро тность отказов . Дроссельные сумматоры включают каждый по два дроссел , настройка которых может мен тьс в зависимости от колебаний параметров окружающей среды, например температуры, что так же снижает надежность работы уровнемера . , Цель изобретени - упрощение конструкции и повышение надежности. Поставленна цель достигаетс за счет того, что в измерительную схему введены трехмембранный элемент сравнени , переменна пневмоемкость, импульсатор, два нормально закрытых клапана, генератор линейно нарастающего сигнала и элемент пам ти, при |этом один вход п тимембранного элемента сравнени соединен с первым входом трехмембранного элемента срав нени и с короткой пьезометрической трубкой, второй вход п тимембранного элемента соединен с длинной пьезо метрической трубкой, третий вход с линией питани и входом ламинарного дроссел , четвертый вход - с выходом ламинарного дроссел и крайними камерами, а сопло - со вторым входом трехмембранного элемента сравнени , переменной пневмоемкостью и через нормально закрытый клапан с атмосферой, выход трехмембранного элемента сравнени соединен со входом импульсатора, выход которого сое динен с управл ющими входами клапанов и элемента пам ти, выход генератора линейно нарастающего сигнала со динен со входом элемента пам ти и че рез второй нормально закрытый клапан с атмосферой, а выход элемента пам ти подключен ко вторичному прибору . На чертеже представлена схема уро немера. Уровнемер содержит погруженные в контролируемую жидкость две пьезометрические трубки 1 и-2 (трубка 2 погружена на большую глубину, чем трубка 1),соединенные с блоками питани 3, и входами п тимембранног элемента 5, третий вход которого со динен с линией питани и входом ламинарного дроссел 6, четвертый вхо соединен с выходом ламинарного дрос сел 6 и крайними камерами, а сопло с пневмоемкостью 7, входом нормальн закрытого клапана 8, вторым входом трехмембранного элемента 9. Первый вход элемента сравнени 9 соединен с пьезометрической трубкой 1, а выход - со входом импульсатора 10 с сселем 11 , выход которого соеинен с управл ющими входами нормальо закрытых клапанов 8 и 12 и элеента пам ти 13, выполненного, напимер в виде линии задержки. Генеатор линейно нарастающего сигнаа 14 состоит из переменного дросел 15 и повторител со сдвигом 16, луха камера которого соединена с инией питани и входом дроссел 15, роточна камера - с выходом дросел 15, а сопло - со входом элемена пам ти 13, выход которого вл тс выходом уровнемера и одключаетс ко вторичному приору 17. Уровнемер работает следующим образом . При подаче от пьезометрических трубок давлени , пропорционального произведению плoтнotти жидкости на глубину погружени трубок, на входы элемента сравнени 5, элемент сравнени находитс в положении равновеси , при котором перепад давлени на дросселе 6 равен разности давлени в трубках, то есть пропорционален плотности жидкости. При этом при закрытом клапане 8,.пневмоемкость 7 начинает заполн тьс через дроссель 6 и сопло элемента сравнени 5 со скоростью , пропорциональной расходу воздуха через дроссель 6, а, следовательно , перепаду на нем и плотности жидкости . Одновременно при закрытом клапане 12 линейно нарастает выходной сигнал генератора линейно нарастающего сигнала . При достижении в пневмоемкости 7 а следовательно и на выходе элемента сравнени 5, давлени равного давлению в пьезометрической трубке 1, срабатывает элемент, сравнени 9 и импульсатор 10 выдает единичный импульс давлени , длительность которого определ етс настройкой дроссел 11. При этом выходное давление генератора нарастающего сигнала 1t запоминаетс элементом пам ти 13 и поступает на выход уровнемера, а через открывшиес клапаны 8 и 12,давление из пневмоемкости 7 и с выхода генератора нарастающего сигнала 14 стравливаетс в атмосферу. После сн ти выходного импульса импульсатора закрываютс клапан;; 8 и 12 и цикл измерени повтор етс . Давлени в пьезометрических труб ках PI 2 ог1Рвдел ютс по уравне . F Ра Hjpg,. где Н. и Н - глубина погружени тр бок в жидкость, плотность жидкости р ускорение свободного падени . Перепад давлени Р на дросселе 6 равен разности давлени в трубках: ЛР Р - Р. (Н - Н ) ДН5)д KtO , (2) коэффициент пропорциональности . Расход воздуха через ламинарный дроссель 6 может быть определен по уравнению G , (3) где К- - коэффициент пропорциональ ности, определ емый параметрами дроссел . Промежуток времени Т, за которое давление в пневмоемкости возрастает до величины Р. , при котором происхо дит срабатывание элемента сравнени определ етс по уравнению где V - объем пневмоемкости После подстановки (1), (2) и в W получают УИ4. (,, ) Запоминаемый в конце цикла измере ни выходной сигнал Р генератора нарастающего сигнала, равный выходному сигналу устройства Р, пропо ционален времени Т. Р Р г где Кд - коэффициент пропорциональности , определ емый настройкой дроссел 15 и перепадом давлени на нем устанавливаемым повторителем со сдви гом 1бо После подстановки 5) в W получают РВЫХ то есть величина выходного сигнала пропорциональна глубине погружени первой пьезометрической трубки, т.е 3 уровню жидкости зависит от плотности . Упрощение конструкции, уменьшение количества элементов, вход щих в схему , повышает ее надежность и срок службы. Формула изобретени Пьезометрический уровнемер, содержащий две пьезометрические трубки различной длины, погруженные в контролируемую жидкость и соединенные через регулируемые дроссели с источником питани воздухом и с измерительной схемой, котора включает вторичный прибор и ;- тимембранный элемент сравнени с ламинарным дросселем в линии питани , отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции и повышени надежности, в измерительную схему введены трехмембранный элемент сравнени , переменна пневмоемкость, импульсатор, два нормально закрытых клапана, генератор линейно нарастающего сигнала и элемент пам ти, при этом один вход п тимембранного элемента сравнени соединен с первым входом трехме ранного элемента и с короткой пьезометрической трубкой, второй вход п тимембранного элемента соединен с длинной пьезометрической трубкой, третий вход - с линией питани и входом ла нарного дроссел , четвертый вход с выходом ла «1нариого дроссел и крайними камерами, а сопло - со вто-, рым входом трехмембранного элемента сравнени , переменной пневмоенкостью и через нормально закрытый клапан с атмосферой, выход трехмембраиного элемента сравнени соединен со входом импульсатора, выход которого соединен с управл ющими входами клапанов элемента пам ти, выход генератора линейно нарастающего сигнала соединен со входом элемента пам ти и через второй нормально закрытый клапан с атмосферой,, а выход элемента па ти подключен ко вторичному прибору. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 609059, кл. G 01 F 23/16, 03.01.77о 2,Авторское свидетельство СССР № 659907, кл. G 01 F 23/16, 29.11.76 (прототип).The invention relates to instrumentation and can be used in the chemical, food and other industries in determining the level or amount of fluid in tanks with variable density. A piezometric meter is known, containing a piezometric tube connected to the air supply unit and the input of a three-membrane comparison element, the output of which is connected to the secondary device and through the choke divider to the second input 1. The disadvantage of the device is the accuracy due to the influence on the readings of the secondary instrument of the fluctuations of the density of the medium being measured, due to the fact that the pressure in the piezometric tube is proportional to the product of the level and the density of the liquid. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is a well-known piezometric level gauge containing two piezometric tubes of different lengths, immersed in a controlled fluid and connected through regulation (throttles with a power source with air and with a measuring circuit, which eliminates the influence changes in the density of the secondary instrument readings. The measuring circuit contains two amplifiers, five throttle totalizers, two five-membrane totalizers. Pa and dividing device, the output of which receives an analog signal proportional to changing only the level, A disadvantage of the known level gauge is the complexity of the design due to the large number of elements included in the measuring circuit, which increase the probability of failures. Throttle accumulators each include two droplets, the setting of which can vary depending on fluctuations of environmental parameters, such as temperature, which also reduces the reliability of the level gauge. The purpose of the invention is to simplify the design and increase reliability. The goal is achieved by introducing a three-membrane reference element into the measuring circuit, variable pneumatic capacity, a pulsator, two normally closed valves, a linearly rising signal generator and a memory element, while one input of the five-membrane comparison element is connected to the first input of the three-membrane element compared with a short piezometric tube, the second input of the five -membrane element is connected to a long piezo-metric tube, the third input with the power line and the input of laminar throttles , the fourth input - with the output of laminar throttles and extreme chambers, and the nozzle - with the second input of the three-membrane comparison element, variable pneumatic intensity and through a normally closed valve with atmosphere, the output of the three-membrane comparison element is connected to the input of the pulsator, the output of which is connected to the control inputs of the valves and the memory element, the output of the ramp signal generator is connected to the memory element input and through the second normally closed valve with atmosphere, and the memory element output is connected to the secondary Nome device. The drawing shows the scheme of the measure. The level gauge contains two piezometric tubes 1 and-2 immersed in a controlled fluid (tube 2 is immersed to a greater depth than tube 1) connected to power supply units 3 and the inputs of five-membrane element 5, the third input of which is connected to the power supply line and the entrance to the laminar the throttle 6, the fourth inlet is connected to the outlet of the laminar throttle valve 6 and the extreme chambers, and the nozzle with pneumatic capacity 7, the inlet of the normally closed valve 8, the second inlet of the three-membrane element 9. The first input of the comparison element 9 is connected to the piezometric tube 1 and the output is with the input of the pulser 10 with the village 11, the output of which is connected to the control inputs of the normally closed valves 8 and 12 and the memory element 13, made, for example, in the form of a delay line. The linearly rising signal generator 14 consists of a variable drosel 15 and a repeater with a shift of 16, the chamber of which is connected to the power supply and the entrance of the droselsel 15, the rotary chamber with the outlet of the drosel 15, and the nozzle with the input of the memory element 13, the output of which is the output of the level gauge and is connected to the secondary prior 17. The level gauge operates as follows. When applying pressure from the piezometric tubes, proportional to the product of the fluid's tightness to the tube immersion depth, to the inputs of the comparison element 5, the comparison element is in an equilibrium position at which the pressure drop across the throttle 6 is equal to the pressure difference in the tubes, i.e. proportional to the density of the liquid. At the same time, when the valve 8 is closed, the pneumatic capacity 7 begins to fill through the throttle 6 and the nozzle of the comparison element 5 with a speed proportional to the air flow through the throttle 6, and, consequently, the drop on it and the density of the liquid. At the same time, with the valve 12 closed, the output signal of the generator of the linearly rising signal rises linearly. When reaching in pneumatic capacity 7 and therefore at the output of the comparison element 5, the pressure equal to the pressure in the piezometric tube 1, the element is triggered, the comparison 9 and the pulser 10 outputs a single pressure pulse, the duration of which is determined by setting the throttles 11. At the same time, the output pressure of the rising signal generator 1t is memorized by the memory element 13 and is fed to the output of the level gauge, and through the opened valves 8 and 12, the pressure from the pneumatic capacity 7 and from the output of the increasing signal generator 14 is released into the atmosphere. After the pulser output pulse is removed, the valve is closed ;; 8 and 12 and the measurement cycle is repeated. The pressures in the piezometric tubes PI 2 are set to equilibrium. F Ra Hjpg ,. where N. and H are the depth of immersion in the liquid, the density of the liquid is the acceleration of free fall. The pressure drop P on the throttle 6 is equal to the pressure difference in the tubes: LR P - P. (H - N) DN5) q KtO, (2) the proportionality coefficient. Air flow through the laminar choke 6 can be determined by the equation G, (3) where K- is the proportionality coefficient determined by the parameters of the throttle. The time interval T, for which the pressure in the pneumatic capacity increases to the value of P., at which the element of comparison occurs, is determined by the equation where V is the volume of pneumatic capacity. After substitution (1), (2) and in W receive UI4. (,,) The output signal P of the rising signal generator P, remembered at the end of the measurement cycle, equal to the output signal of device P, is proportional to time T. P g where Kd is the proportionality coefficient determined by setting throttles 15 and the differential pressure set on it by the repeater shift 1bo After substitution of 5) in W, the ROY are obtained, i.e. the output signal is proportional to the immersion depth of the first piezometric tube, i.e. the liquid level depends on the density. Simplifying the design, reducing the number of elements included in the circuit improves its reliability and service life. The invention of a piezometric level gauge comprising two piezometric tubes of various lengths immersed in a controlled fluid and connected via adjustable chokes to an air power source and to a measuring circuit which includes a secondary device and a membrane element of comparison with a laminar choke in the power line, characterized by that, in order to simplify the design and increase the reliability, a three-membrane comparison element, variable pneumatic intensity, a pulsator, two a normally closed valve, a linearly rising signal generator and a memory element, with one input of the five-membrane comparison element connected to the first input of the three-element element and a short piezometric tube, the second input of the five-membrane element is connected to a long piezometric tube, the third input with a line the power supply and the entrance of the lanyard throttle, the fourth entrance with the output of the lagoon, 1 drossel and extreme chambers, and the nozzle - with the second, rym entrance of the three-membrane element of the comparison, variable pneumonia and normally closed valve with atmosphere, the output of the three-membrane comparison element is connected to the input of a pulsator, the output of which is connected to the control inputs of the valves of the memory element, the output of the ramp signal generator is connected to the input of the memory element and through the second normally closed valve to the atmosphere, and the output the unit element is connected to the secondary device. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 609059, cl. G 01 F 23/16, 03.01.77о 2, USSR Copyright Certificate No. 659907, cl. G 01 F 23/16, 11/29/76 (prototype).