SU939947A2

SU939947A2 - Hydrostatic level indicator

Info

Publication number: SU939947A2
Application number: SU803219017A
Authority: SU
Inventors: Виталий Петрович Тимофеев; Виталий Григорьевич Шолохов
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1982-06-30

Description

(5+) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР(5+) HYDROSTATIC LEVEL

Изобретение относитс к гидростатическим уровнемерам, содержащим измерительную трубку, в которую подаетс сжатый газ, и основанный на принципе измерени массы газа, потре бовавшейс дл создани в измеритель ной трубке заданной величины давлени По основному авт. св. № 608059 известен гидростатический уровнемер, используемый дл контрол , измерени и регулировани уровн воды в открытых водных объектах, содержащий измерительную трубку, погруженную в исследуемый объект и подключенную верхним концом к пневматическому прибору, состо щему из пневматического нагнетающего устройства, блока сравнени , задатчика давлени , двух клапанов, триггера с пусковой кнопкой , генератора импульсов и камеры регулируемого объема. При этом трубка одновременно соединена с выходом пневматического нагнетающего устройства и с одним из входов блока сравнени , второй вход которого соединен с задатчиком давлени . Выход триггера управл ет двум клапанами: в одном состо нии триггера через один клапан включаетс генератор импульсов , через другой подсоедин етс к прибору измерительна труба; в другом состо нии триггера полости измерительной трубы и генератора импульсов через клапаны сообщаютс с атмосферой . Генератор импульсов соединен с входом пневматического нагнетающего устройства и с счетчиком импульсов . К трубе подсоединена также камера регулируемого объема l. При сравнительно малых перепадах (амплитудах колебани ) уровн измерение известным прибором ведетс сравнительно быстро. Однако при измерении больших перепадов, когда уровень понижаетс надес тки метров, измерение займет много времени, так как заполнение нескольких дес тков метров свободного объема трубы от393 дельными газовыми порци ми до заданного давлени - процесс длительный. Цель изобретени - повышение точности и сокращение времени измерени при больших диапазонах изменеки уро н (амплитудах колебани ). Указанна цель достигаетс благодар тому, что уровнемер снабжен набором пневматических емкостей и дополнительными задатчиком давлени и двум клапанами, при этом вход набор пневматических емкостей через один клапан соединен с дополнительным задатчиком давлени и источником сжато го газа, его выход через другой клапан соединен с измерительной трубой, а управл ющие входы упом нутых клапанов подключены к выходу триггера. При измерении уровн прежде всего определ ют, какую пневматическую емкость из набора (или сколько емкостей ) следует подключить к прибору дл получени опорного давлени , от кото рого уже идет далее счет импульсных порций, поступающих с выхода нагнета ющего устройства, вплоть до достижени заданного давлени в измерительной трубе. Р Р + РИМП зал 0 где - заданное давление, при котором срабатывает блок сравнени ; Рр - опорное давление, определ емое той или иной емкостью из набора. Емкости V, Vrt, ..., Vf, могут быт заранее оттарированы по объему таким образом, что подключение к системе определенной емкости, заполненной сжатым газом под заданным давлением, будет означать, что в измерительную трубу и св занные с ней коммуникации уже поступило какое-то количество га за, которое можно выразить в порци х например, 200, 300, 500, 1000 и т.д. Число порций, как известно, равно числу импульсов, отсчитываемых счетчиком прибора. На фиг. 1 представлена структурна схема уровнемера; на фиг. 2 схема подключени емкостей набора к пневматической схеме уровнемера и к измерительной трубе. Уровнемер состоит из измерительной трубы 1, погруженной открытым нижним концом в жидкость 2, уровень которой измер етс . Труба 1 подсоединена с одной стороны к выходу импульсного нагнетающего ус1ройства 3, с другой стороны - к первому входу блока Ц сравнени , второй вход которого соединен с задатчиком 5 давлени . Пневматическое нагнетающее устройство 3 подключено в свою очередь к выходу генератора 6 импульсов так же, как и счетчик 7- импульсов. Блок k сравнени подключен своим выходом к триггеру 8, который соединен с клапанами 9 и 10, через которые могут сообщатьс с атмосферой полости соответственно трубы 1 и генератора 6. Дл . приведени в действие триггера 8 используетс пускова кнопка 11. Отключаетс триггер сигналом с блока k сравнени . Дл выравнивани газового объема трубы 1 служит камера 12 с регулируемым объемом. Особенностью предлагаемого уровнемера вл етс то, что дл быстрейшего заполнени трубы газом служит набор пневматических емкостей 13, подключаемый к дополнительному задатчику I давлени и к измерительной трубе 1 с помощью дополнительных пневматических клапанов 15 и 16, управл емых триггером 8. При этом в зависимости от величины измер емого уровн подключают к выводным штуцерам 17 устройства ту или иную пневматическую емкость V, Vrt и т. д. из набора емкостей 13 (фиг. 2). Тогда, еще до включени триггера, подключенна емкость заполн етс сжатым газом от сети питани (точка А) через пневматический клапан 16 до давлени , установленного задатчиком . Как только нажата пускова кнопка-11 , выходной сигнал триггера переключает клапаны 15 и 16, при этом первый замкнет пневмолинию, а второй перекроет ее, в результате чего соответствующа емкость набора 13 отключаетс от задатчика I давлени и подключаетс к измерительной трубке 1 , куда поступает порци газа. I Зна объем полостей прибора и соединительных коммуникаций (внешнего шланга и внутренних каналов, выполненных в плате прибора), можно установить , что при максимальном значении контролируемого уровн , т. е. фактически при заполненной жидкостью измерительной трубе, потребуетс минимальна емкость из набора 13 дл компенсации свободного объема в системе;The invention relates to hydrostatic level gauges containing a measuring tube, to which a compressed gas is supplied, and based on the principle of measuring the mass of a gas used to create a predetermined pressure value in the measuring tube. St. No. 608059 is a known hydrostatic level gauge used to monitor, measure and control the level of water in open water bodies, containing a measuring tube immersed in the object under study and connected to the upper end of a pneumatic device consisting of a pneumatic pressure device, reference unit, pressure unit, two valves, trigger with start button, pulse generator and chamber of adjustable volume. In this case, the tube is simultaneously connected to the output of the pneumatic pressure device and to one of the inputs of the comparison unit, the second input of which is connected to the pressure setting device. The trigger output controls two valves: in one state of the trigger, a pulse generator is turned on through one valve, and another measuring tube is connected to the device through another valve; in another state, the trigger cavity of the measuring tube and the pulse generator communicate with the atmosphere through the valves. The pulse generator is connected to the input of a pneumatic pumping device and with a pulse counter. An adjustable volume chamber is also connected to the pipe. With relatively small differences (oscillation amplitudes), the level of measurement with a known device is relatively fast. However, when measuring large differences, when the level drops below five meters, the measurement will take a lot of time, since filling several tens of meters of free pipe volume with separate gas portions to a predetermined pressure is a long process. The purpose of the invention is to improve the accuracy and reduce the measurement time for large ranges of variation of the oscillations (oscillation amplitudes). This goal is achieved due to the fact that the gauge is equipped with a set of pneumatic containers and an additional pressure unit and two valves, while the input set of pneumatic tanks is connected to an additional pressure unit and a source of compressed gas through one valve, and the control inputs of the said valves are connected to the trigger outlet. When measuring the level, it is first of all determined which pneumatic tank from the set (or how many containers) should be connected to the device in order to obtain the reference pressure, from which the counts of impulse portions coming from the output of the delivery device follow further measuring tube. Р Р + РИМП Hall 0 where is the specified pressure at which the comparison unit operates; Pp is the reference pressure determined by a particular container in the set. V, Vrt, ..., Vf tanks can be pre-tared in volume in such a way that connecting a certain tank to a system filled with compressed gas at a given pressure will mean that the measuring tube and the associated communications have already arrived. is the amount of ha per, which can be expressed in portions, for example, 200, 300, 500, 1000, etc. The number of portions, as is known, is equal to the number of pulses counted by the meter of the device. FIG. 1 shows the flowmeter diagram; in fig. 2 diagram of the connection of the containers of the kit to the pneumatic diagram of the level gauge and to the measuring tube. The gauge consists of a measuring tube 1 immersed with an open lower end in liquid 2, the level of which is measured. The pipe 1 is connected on one side to the output of the pulsed delivery device 3, on the other hand to the first input of the comparison unit C, the second input of which is connected to the pressure setting device 5. The pneumatic pumping device 3 is in turn connected to the output of the generator 6 pulses in the same way as the 7-pulse counter. The comparison unit k is connected by its output to trigger 8, which is connected to valves 9 and 10, through which they can communicate with the atmosphere of the cavity of pipe 1 and generator 6, respectively. For. triggering trigger 8, the start button 11 is used. The trigger is deactivated by a signal from the comparison block k. To equalize the gas volume of the pipe 1, an adjustable volume chamber 12 serves. A feature of the proposed level gauge is that, for the fastest filling of the pipe with gas, there is a set of pneumatic containers 13 connected to an additional pressure regulator I and to the measuring pipe 1 using additional pneumatic valves 15 and 16, controlled by trigger 8. In this case, depending on the value The measured level is connected to the outlet fittings 17 of the device one or another pneumatic container V, Vrt, etc. from the set of containers 13 (Fig. 2). Then, even before the trigger is activated, the connected tank is filled with compressed gas from the supply network (point A) through the pneumatic valve 16 to the pressure set by the setpoint device. As soon as the start button 11 is pressed, the output signal of the trigger switches valves 15 and 16, the first closes the pnevmoline and the second closes it, as a result of which the corresponding capacity of the set 13 is disconnected from the pressure setpoint I and connected to the measuring tube 1 where the portion arrives gas. I By knowing the volume of the instrument cavities and the connecting connections (the external hose and the internal channels made in the instrument board), it can be established that at the maximum value of the monitored level, i.e., in fact, when the measuring tube is filled with liquid, the minimum capacity from set 13 will be required to compensate free volume in the system;

при минимальном же значении уровн , т. е. фактически при пустой трубе, наоборот - потребуетс сама больша емкость или целый набор .at the same minimum level, i.e., in fact, with an empty pipe, on the contrary, a large capacity or a whole set will be required.

Использование предлагаемого устройства позволит сократить врем и повысить точность измерени уровн жидкости гидростатическими и пневмометрическими средствами, особенно при измерении малых значений уровн . Это позволит в свою очередь точнее контролировать расход воды в водных объектах , например, в водохранилищахj экономнее расходовать эту воду дл целей орошени и других нужд, добйва сь при этом более или менее равномерного распределени .The use of the proposed device will allow reducing the time and improving the accuracy of measuring the level of a liquid with hydrostatic and pneumometric means, especially when measuring small values of the level. This in turn will make it possible to more accurately control the flow of water in water bodies, for example, in reservoirs, to use this water more economically for irrigation and other needs, while achieving a more or less even distribution.

формула изобретени Гидростатический уровнемер по авт. св. ff 608059, отличающ и и с тем, что, с целью повышени точности и сокращени времени измерени при больших амплитудах колебани уровн , он снабжен набором пневматических емкостей и дополнительными задатчиком давлени и двум клапанами , при этом вход набора пневматических емкостей через один клапан соединен с дополнительным задатчиком давлени и источником сжатого газа, его выход через другой клапан соединен с измерительной трубой, а управл ющие входы упом нутых клапанов подключены к выходу триггера.claims Hydrostatic level gauge auth. St. ff 608059, distinguished by the fact that, in order to increase accuracy and reduce measurement time at large amplitudes of level fluctuations, it is equipped with a set of pneumatic containers and an additional pressure gauge and two valves, while the input of the set of pneumatic containers is connected to an additional a pressure control device and a source of compressed gas, its output through another valve is connected to the measuring tube, and the control inputs of said valves are connected to the trigger outlet.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1. Авторское свидетельство СССР № 608059, кл. G 01 F 23/16, 28.10.76 (прототип).1. USSR author's certificate No. 608059, cl. G 01 F 23/16, 10/28/76 (prototype).

г./city /

1717

Фиг2Fig2

Claims

Claim

Hydrostatic Level Gauge St. No. 608059, distinguishing 20 accuracy and reducing measurement time at large amplitudes of level fluctuations, it is equipped with a set of pneumatic containers and an additional pressure regulator and two valves, while the input of the set of pneumatic containers is connected through one valve to an additional pressure regulator and a source of compressed gas, its output through another valve is connected to the measuring tube, and the control inputs of these valves are connected to the trigger output.