УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НИЖНЕГО УРОВНЯ ЖИДКОСТИ Российский патент 1994 года по МПК G01F23/56 

Изобретение относится к водоснабжению и канализации, в частности к устройствам замера уровней жидкости, например, в системах очистки и слива сточных вод.

Известно оборудование водопроводно-канализационных установок, включающее измерители уровня жидкости поплавкового типа, например сливной бачок по авт. св. СССР N 1551780, кл. Е 03 D 1/00, 1987. Аналог содержит корпус, вертикально подвижную емкость, впускной клапан, соединенный с поплавком, упор ограничения высоты подъема дополнительной емкости и впускной клапан, причем дополнительная емкость выполнена с поплавком и снабжена клапаном, расположенным в образованном в днище дополнительной емкости отверстием и жестко соединенным с корпусом сливного бачка, причем емкость выполнена тороидальной формы в нижней ее части.

Известно устройство для выпуска очистных сточных вод в водоем по авт. св. СССР N 1631139, кл. Е 03 F 1/00, содержащее подающий трубопровод с оголовком, поплавок и растяжки, один конец которых прикреплен ко дну, причем устройство снабжено цилиндрической насадкой, выполненной с вертикальными прорезями, при этом поплавок выполнен с переливным клапаном и размещен в верхней части насадки, а растяжки пропущены через вертикальные прорези насадки и другими концами соединены с оголовком в его верхней части.

Указанные аналоги ненадежны в работе при замере нижнего уровня жидкости или неработоспособны при постановке задачи контроля нижнего уровня жидкости в емкостях.

В качестве наиболее близкого аналога-прототипа принято устройство для измерения уровня, содержащее поплавок, связанный с преобразователем его перемещения поплавка, расположенный над поплавком и закрепленный на вертикально установленных направляющих стержнях (а. с. N 1114888, кл. G 01 F 23/30, 1983).

Цель изобретения - увеличение надежности работы устройств контроля нижнего уровня жидкости в резервуарах, а также улучшение эксплуатационных качеств. В частности, задача надежного замера нижнего уровня жидкости является актуальной для очистных систем, находящихся в эксплуатации.

На фиг. 1 показано устройство, установленное в емкости, заполненной жидкостью до верхнего уровня; на фиг. 2 - то же, но при уровне жидкости, спущенной до нижнего контролируемого уровня; на фиг. 3 - держатель в аксонометрии; на фиг. 4 - устройство, вид сверху; на фиг. 5 - бачок с крышкой, выполненной в виде поплавка.

На верхнем краю 1 емкости 2 с помощью кронштейна 3 установлен путевой выключатель 4, снабженный роликом 5, который приводится в действие посредством кулачка 6, имеющего регулируемый упор 7. Кулачок соединен с рычагом 8, правое плечо которого шарнирно соединено со штоком 9, имеющим в нижней части поплавок 10, выполненный с упором в верхней части (на фиг. не показан), причем поплавок 10 расположен под дном 11 бачка 12, являющимся ограничителем перемещения поплавка и снабженного вертикальной втулкой 13, возвышающейся над бачком 12 и плотно прилегающей своей наружной боковой поверхностью к краям отверстия на дне бачка 12. Бачок 12 может быть снабжен крышкой 14 с отверстиями 15 для затекания жидкости во внутреннюю полость бачка, а для придания ему положительной плавучести может быть снабжен поплавком 16, прикрепленным к крышке 14. Возможен вариант (см. фиг. 5), в котором крышка выполнена из материала, имеющего положительную плавучесть, достаточную для обеспечения подвсплытия бачка 12. Стрелками показано направление затекания жидкости в бачок через отверстия 15 в крышке 14. Возможен также вариант, в котором корпус бачка выполнен из материала, обладающего положительной плавучестью. На боковых поверхностях бачка 12 предусмотрены два ушка 17, сквозь которые проходят направляющие стержни 18, на которых установлены верхний 19 и нижний 20 упоры, ограничивающие величину вертикального перемещения бачка 12 в пределах, достаточных для опускания рычага 8 и поднятия кулачка 6 в верхнее положение, обеспечивающее срабатывание путевого выключателя 4. Стержни 18 с помощью регулируемых держателей 21 установлены на раздвижных распорках 22, упирающихся своими подпятниками 23 о стенки 1 емкости 2. Цифрами 24, 25 обозначены фиксирующие винты держателей 21, 26 - боковые стенки бачка, 27 - зазор между дном 11 бачка 12 и поплавком 10.

Устройство работает следующим образом.

В режиме ожидания спуска жидкости бачок 12, расположенный ниже ее верхнего уровня, заполнен жидкостью. В связи с тем, что бачок 12 обладает положительной плавучестью, например за счет наличия поплавка, соединенного с крышкой бачка, ушки 17 бачка упираются в верхние упоры 19, причем указанные упоры располагают на стержнях 18 так, чтобы бачок 12 находился в погруженном состоянии на уровне, близком к контролируемому уровню жидкости (грубая застройка). Шток 9 свободно проходит через центральную втулку 13 и за счет прикрепленного к его нижнему концу поплавка 10 поднимает плечо рычага 8, отжимая кулачок 6 от ролика 5 путевого выключателя 4. С помощью регулируемого винтового упора 7 кулачок 6 может быть приподнят или опущен, при этом зазор 27 между дном 11 бачка и поплавком 10 может быть уменьшен или увеличен, что обеспечивает точную настройку устройства на срабатывание. В тот момент, когда при спуске жидкости ее уровень достигнет бачка, последний начнет свободно опускаться вместе с уровнем жидкости до тех пор, пока он не пройдет зазор 27 и не сядет своим дном 11 на поплавок 10 (или на упор поплавка 10). После касания поплавка 10 бачок 12 затормаживается, зависая на штоке 9. Поскольку открытая с двух сторон втулка 13 возвышается над боковыми стенками 26 бачка, то жидкость через втулку из бачка не вытекает. Благодаря этому при дальнейшем понижении уровня жидкости усилие, создаваемое на штоке 9 массами поплавка 16 бачка 12 и жидкости, находящейся в бачке, будет возрастать до тех пор, пока это усилие не окажется достаточным для срабатывания путевого выключателя 4, а это произойдет при достижении контролируемого уровня жидкости. Дальнейшее опускание уровня жидкости ниже контролируемого уровня приведет к тому, что бачок 12 сядет своими ушками 17 на ограничители 20 и таким образом не позволит кулачку 6 подняться выше допустимого уровня, что обеспечит защиту выключателя 4 от поломки.

Для оперативной установки устройства в емкости 2 стержни свободно перемещаются по держателям 20 и фиксируются в нужном положении винтами 25. Упоры 19, 20 также свободно перемещаются вдоль стоек 18, фиксируясь в нужном положении винтом (на фиг. не показан). Распорки 22, выполненные раздвижными, упираются своими подпятниками 23 в стенки 1 емкости 2 и фиксируются относительно держателей винтами 24. (56) Авторское свидетельство СССР N 1114888, кл. G 01 F 23/30, 1983.

Использование: водоснабжение и канализация. Сущность изобретения: устройство содержит бачок, выполненный с положительной плавучестью и расположенный ниже верхнего уровня жидкости с возможностью затекания последней во внутреннюю полость бачка. По центру бачка установлена вертикальная втулка, через которую пропущен шток, нижний конец которого связан с поплавком, а верхний - с кулачком рычажного механизма, воздействующего на путевой выключатель. Бачок устанавливается на вертикальных направляющих стержнях, зафиксированных в емкости с помощью раздвижных горизонтальных распорок. Грубая настройка устройства обеспечивается с помощью держателей, закрепленных на вертикальных стержнях, а точная настройка обеспечивается за счет регулирования зазора между дном бачка и поплавком, связанным со штоком. Для регулирования зазора предусмотрен винтовой упор, входящий в соприкосновение с кулачком рычажного механизма. Изобретение решает задачу быстрого и удобного монтажа, настройки и демонтажа устройств контроля уровня жидкости в открытых водоемах, в частности в очистных сооружениях. Решается задача повышения надежности работы устройства. 4 з. п. ф - лы, 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НИЖНЕГО УРОВНЯ ЖИДКОСТИ , содеpжащее поплавок, связанный с пpеобpазователем его пеpемещения, огpаничитель пеpемещения поплавка, pасположенный над поплавком и закpепленный на веpтикально установленных напpавляющих стеpжня, отличающееся тем, что огpаничитель пеpемещения поплавка выполнен в виде бачка с отвеpстиями в кpышке, снабженного втулкой, установленной веpтикально в его центpальное отвеpстие, а напpавляющие стеpжни снабжены упоpами, огpаничивающими веpтикальное пеpемещение бачка, и гоpизонтальными pегулиpуемыми по длине pаспоpками для фиксации напpавляющих в контpолиpуемом pезеpвуаpе. 2. Устpойство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным поплавком, закpепленным в веpхней части бачка. 3. Устpойство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что дополнительный поплавок выполнен в виде пеpфоpиpованной кpышки бачка. 4. Устpойство по п. 2, отличающееся тем, что дополнительный поплавок выполнен с отвеpстием в центpе под втулку бачка. 5. Устpойство по п. 1, отличающееся тем, что пpеобpазователь пеpемещения выполнен в виде штока, пpоходящего чеpез втулку и кинематически связанного с электpическим контактным механизмом.