КРЕПЕЖНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА Российский патент 2007 года по МПК G01F23/26 

Изобретение относится к крепежной системе для измерительного прибора для контроля и/или определения уровня среды в резервуаре, содержащего, по меньшей мере, один корпус и, по меньшей мере, один продолговатый блок.

Заявителем изготавливаются и распространяются различные выполнения измерительных приборов с тросовыми зондами. Эти измерительные приборы содержат в большинстве случаев корпус, в котором размещена электронная часть и на котором установлен тросо-, кабеле-, трубо- или стержнеобразный зонд. Эти тросы, кабели, трубы или стержни ниже называются для простоты продолговатыми блоками. Обычным обозначением является также трос или, в целом, тросовый зонд. Эти продолговатые блоки используются, например, в емкостной измерительной технике в качестве электрода, вводимого в резервуар со средой. За счет уровня среды изменяется емкость конденсатора, электродом которого является продолговатый блок, и тем самым на основе этого можно определять и/или контролировать уровень. В другом методе измерения, например, измерительные импульсы на погруженном в среду продолговатом блоке, служащем в качестве волновода, передают к поверхности среды. По отраженному сигналу можно тогда также сделать вывод об уровне. Другим применением является, например, кондуктивный зонд, у которого измеряют электрическое сопротивление среды и у которого уровень детектируют за счет расположения на разной высоте нескольких продолговатых блоков.

Эти измерительные приборы с продолговатым блоком устанавливают обычно на содержащем измеряемую среду резервуаре, причем нередко корпус прибора закрепляют в или не стенке резервуара так, чтобы продолговатый блок был погружен внутрь резервуара и в среду. Продолговатые блоки либо сами являются электропроводящими, либо содержат внутри, по меньшей мере, один электрический проводник. Продолговатые блоки, при необходимости, покрыты также снаружи электроизолирующим слоем. Этот слой обеспечивает защиту от короткого замыкания или, например, также защиту от агрессивных сред. Обычно продолговатые блоки соединены с электронной частью измерительного прибора, которая вырабатывает или обрабатывает измерительные сигналы. Электронная часть в свою очередь соединена с контрольно-измерительным пунктом или другим вышестоящим блоком, в котором обрабатывают результаты измерений уровня.

Проблема состоит в том, что продолговатые блоки должны быть согласованы с разными условиями, т.е. в зависимости от габаритов резервуара они должны быть длиннее или короче. Они должны также, при необходимости, иметь возможность замены, если, например, среда воздействует на продолговатый блок или разрушает его. При этом должна быть обеспечена возможность простой замены продолговатых блоков.

Задачей изобретения является создание крепежной системы, посредством которой продолговатый блок может быть закреплен на или в корпусе прибора.

Эта задача решается, согласно изобретению, за счет того, что в корпусе прибора предусмотрено, по меньшей мере, одно врезное кольцо, которое врезается в наружный слой обращенного от процесса конца продолговатого блока с возможностью соединения продолговатого блока с корпусом прибора электрически, с прочностью на сжатие и/или на растяжение. Такие врезные кольца и их применение для соединения трубопроводов описаны, например, в DE 4038539. Изобретение имеет то большое преимущество, что оно очень простое. Особым преимуществом является то, что к оформлению и выполнению продолговатого блока не предъявляется никаких особых требований, поскольку соединение обеспечивается через конструктивные элементы. Например, не требуется никакого резьбового соединения, в котором могла бы возникнуть контактная коррозия.

Преимущество, например, в том, что врезное кольцо выполняет также уплотнительную функцию. Врезные кольца являются к тому же стандартизированными изделиями (DIN 2353 или DIN EN ISO 8434-1), которые тем самым очень дешевы и просты. Кроме того, обеспечивает и электрическое соединение. В зависимости от выполнения режущее кольцо может нарушить также изолирующий слой на наружной поверхности продолговатого блока. При этом преимущество было бы в нарушении этого изолирующего слоя продолговатого блока только там, где он должен быть нарушен для электрического контакта. Это происходит при закреплении продолговатого блока и в процессе закрепления. Таким образом, не приходится производить никаких сложных вычислений для расчета этого освобождаемого от изоляции участка или соответствующих тонких настроек. Существует, однако, возможность предварительного удаления изоляции на определенном участке или, по меньшей мере, выполнения ее достаточно тонкой, а затем осуществления врезным кольцом очень хорошего электрического контакта с продолговатым блоком. В целом, при замене продолговатого блока приходится обновлять или заменять только его самого и врезное кольцо. Это может быть осуществлено самим заказчиком прямо на месте.

Идея, следовательно, состоит в закреплении врезного кольца на продолговатом блоке. Поскольку врезное кольцо находится в корпусе прибора, продолговатый блок нельзя извлечь из него. При этом корпус прибора может быть выполнен также с возможностью размещения врезного кольца, например, в выемке и выполнения врезным кольцом также уплотнительной функции. Этим можно было бы реализовать, например, лишенное зазоров выполнение, требуемое, например, в пищевой промышленности. Большое преимущество состоит также в том, что за счет врезного кольца можно создать хороший электрический контакт с продолговатым блоком. По сравнению, например, с резьбовым выполнением в продолговатом блоке, ввинчиваемым в корпус прибора, изобретение дает также то преимущество, что продолговатый блок нельзя вывернуть вращательными движениями, которые могут быть вызваны, например, мешалкой в резервуаре.

Одно предпочтительное выполнение предусматривает, что диаметр продолговатого блока меньше его длины. Кроме того, одно выполнение включает в себя то, что продолговатый блок представляет собой трос, кабель, стержень или трубу. Таким образом, сюда входят все определения троса тросового зонда. Обычно диаметр лежит в миллиметровом диапазоне, причем длина вполне может лежать метровом диапазоне.

Одно предпочтительное выполнение предусматривает, что в корпусе прибора предусмотрена встроенная втулка, которая охватывает врезное кольцо и участок продолговатого блока. Эта встроенная втулка может служить для капсюлирования находящегося в корпусе прибора конца продолговатого блока. Таким образом, обеспечивается большая защита прибора. Это, следовательно, видоизменение того варианта, когда врезное кольцо размещено непосредственно в корпусе прибора.

В одном предпочтительном выполнении предусмотрена накидная гайка, которая охватывает врезное кольцо и закрывает встроенную втулку в направлении процесса. Если, следовательно, потянуть за продолговатый блок со стороны процесса, то врезное кольцо будет задерживаться накидной гайкой. Кроме того, накидная гайка обеспечивает герметизацию от среды.

Одно предпочтительное выполнение включает в себя то, что в накидной гайке предусмотрена выемка, в которой для герметизации размещают кольцо круглого сечения. Это кольцо круглого сечения препятствует проникновению среды через наружную сторону накидной гайки, например, в корпус прибора.

Одно предпочтительное выполнение отличается тем, что во встроенной втулке предусмотрен ввинчиваемый элемент, выполненный с возможностью размещения в нем части продолговатого блока. Одно предпочтительное выполнение предусматривает, что ввинчиваемый элемент и накидная гайка выполнены и расположены с возможностью разъемного соединения между собой. Таким образом, также здесь можно обеспечить надежное и плотное соединение. При этом можно, например, предусмотреть, что ввинчиваемый элемент имеет участок меньшего, чем накидная гайка, диаметра. За счет этого участка накидная гайка является завершением встроенной втулки в направлении процесса. Кроме того, этим можно обеспечить большую стабильность встроенной втулки. Точно так же это создает дополнительную защиту корпуса от проникновения среды, поскольку встроенная втулка закрыта также в обращенном от процесса направлении, т.е. за счет встроенной втулки конец продолговатого блока на обращенной от процесса стороне как бы капсюлирован. Если, следовательно, среда проникает через продолговатый блок во встроенную втулку, то среда тем не менее не может проникнуть по этому пути в корпус. Кроме того, кольцо круглого сечения на накидной гайке герметизирует проход для участка между накидной гайкой и корпусом прибора.

Одно предпочтительное выполнение включает в себя то, что ввинчиваемый элемент выполнен так, что он электрически соединен с врезным кольцом. Врезное кольцо создает электрический контакт с продолговатым блоком, направляемый дальше через ввинчиваемый элемент. В этом случае на наружной стороне ввинчиваемого элемента может быть предусмотрен также изолирующий слой.

Одно предпочтительное выполнение включает в себя то, что в корпусе прибора предусмотрен держатель, в котором закрепляют, по меньшей мере, один продолговатый блок. Конструкция встроенной втулки должна, следовательно, как можно эффективнее подходить к корпусу прибора. За счет подходящего выполнения корпуса прибора держатель можно тогда фиксировать максимально оптимально и надежно. Кроме того, можно реализовать воздействие давления, оказываемого фиксацией, только на накидные гайки. К тому же за счет подходящих выполнений держателя, таких, например, как отлитые под давлением прокладки, несколько продолговатых блоков можно разместить электрически изолированными друг от друга.

Изобретение более подробно поясняется ниже с помощью приложенных чертежей, на которых изображают:

- фиг.1: в разобранном виде продолговатый блок и крепежную систему;

- фиг.2: в разобранном виде держатель и продолговатый блок;

- фиг.3: разрез корпуса прибора со встроенными продолговатыми блоками.

На фиг.1 изображен продолговатый блок 1, который в этом примере имеет обращенный от процесса участок 2 меньшего диаметра. При этом речь может идти, например, об изолирующем слое, который на этом участке 2 имеет меньшую толщину или удален. На участок 3 надевают накидную гайку 3. В накидную гайку 3 входит врезное кольцо 4. Выше находится ввинчиваемый элемент 5. Накидная гайка 3 имеет выемку 15, которая позволяет закрепить кольцо 6 круглого сечения для герметизации. Ввинчиваемый элемент 5 вставляют участком 16 в накидную гайку 3 и там при необходимости завинчивают. Таким образом, ввинчиваемый элемент 5 и накидная гайка 3 образуют встроенную втулку 14.

На фиг.2 изображен держатель 7. Он выполняет в том числе задачу встраивания продолговатых блоков 1 без вибрации в корпусе 13 прибора. В данном случае предусмотрены три продолговатых блока 1. Держатель 7 выполнен при этом так, что продолговатые блоки 1 окружены в том числе прокладками. На конце ввинчиваемых элементов 5 размещают резьбовые зажимы 10 для создания электрического соединения с продолговатыми блоками 1. Для этого в ввинчиваемых элементах 5 предусмотрены отверстия 12. Эти отверстия 12 облегчают также замену продолговатых блоков 1. Винты 9 служат для фиксации держателя 7 в корпусе 13 прибора. Держатель 7 включает в себя прокладки, которые имеют в том числе задачу электрически изолировать друг от друга отдельные продолговатые блоки 1 во избежание коротких замыканий.

На фиг.3 изображено сечение корпуса 13 прибора со встроенным держателем 7 и находящимися в нем продолговатыми блоками 1. Здесь видно, как винты 9 фиксируют держатель 7 в корпусе 13 прибора. Корпус 13 прибора выполнен при этом с возможностью размещения накидной гайки 3 в подходящей выемке. Встроенная втулка 14, состоящая из накидной гайки 3 и ввинчиваемого элемента 5, обеспечивает герметизацию прибора от среды. Другая возможность состоит в размещении врезного кольца 4 без накидной гайки 3 непосредственно в корпусе 13 прибора. Таким образом, накидная гайка 3 и кольцо 6 круглого сечения были бы не нужны, и можно было бы реализовать, например, монтаж без зазоров. При этом врезное кольцо 4 выполняло бы также уплотнительную функцию. Таким образом, это выполнение означало бы также, что крепежная система, согласно изобретению, обеспечивает электрическое, герметизированное от среды, прочное на сжатие и растяжение закрепление, надежное также от вращения продолговатого блока 1. Поскольку встроены три продолговатых блока 1, и поскольку диаметр продолговатых блоков 1 очень мал, например лежит в миллиметровом диапазоне, а длина вполне может лежать в метровом диапазоне, и поскольку в среде при необходимости может быть предусмотрена мешалка, между продолговатыми блоками 1, здесь выполненными в виде стержней, расположены распорки 11.

Перечень ссылочных позиций

1 - продолговатый блок

2 - участок продолговатого блока меньшего диаметра

3 - накидная гайка

4 - врезное кольцо

5 - ввинчиваемый элемент

6 - кольцо круглого сечения

7 - держатель

9 - винт

10 - резьбовой зажим

11 - распорка

12 - отверстие

13 - корпус прибора

14 - встроенная втулка

15 - выемка в накидной гайке

16 - участок ввинчиваемого элемента меньшего диаметра

Крепежная система для измерительного прибора для контроля и/или определения уровня среды в резервуаре, содержащего, по меньшей мере, один корпус (13) и, по меньшей мере, один продолговатый блок (1). Изобретение включает в себя то, что в корпусе (13) прибора предусмотрено, по меньшей мере, одно врезное кольцо (4), которое врезается в наружный слой обращенного от процесса конца продолговатого блока (1) с возможностью соединения продолговатого блока (1) с корпусом (13) прибора электрически, с прочностью на сжатие и на растяжение. Техническим результатом является создание крепежной системы, посредством которой продолговатый блок может быть закреплен на или в корпусе прибора. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Крепежная система для измерительного прибора для контроля и/или определения уровня среды в резервуаре, содержащего, по меньшей мере, один корпус (13) и, по меньшей мере, один продолговатый блок (1), отличающаяся тем, что в корпусе (13) прибора предусмотрено, по меньшей мере, одно врезное кольцо (4), установленное в наружном слое обращенного от среды конца продолговатого блока (1) с возможностью обеспечения электрического контакта с продолговатым блоком (1), причем продолговатый блок (1) соединен с корпусом (13) прибора с обеспечением прочности на сжатие и растяжение, при этом в корпусе (13) прибора предусмотрена встроенная втулка (14), которая охватывает врезное кольцо (4) и участок продолговатого блока (1), и накидная гайка (3), которая охватывает врезное кольцо (4) и закрывает встроенную втулку (14) в направлении среды.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что диаметр продолговатого блока (1) меньше его длины.3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что продолговатый блок (1) выполнен в виде троса, кабеля, стержня или трубы.4. Система по п.1, отличающаяся тем, что в накидной гайке (3) предусмотрена выемка (15), в которой для герметизации размещают кольцо (6) круглого сечения.5. Система по п.4, отличающаяся тем, что во встроенной втулке (15) предусмотрен ввинчиваемый элемент (5), выполненный с возможностью размещения в нем части продолговатого блока (1).6. Система по одному из пп.1 или 4, или 5, отличающаяся тем, что ввинчиваемый элемент (5) и накидная гайка (3) выполнены и расположены с возможностью разъемного соединения между собой.7. Система по п.5, отличающаяся тем, что ввинчиваемый элемент (5) электрически соединен с врезным кольцом (4).8. Система по п.1, отличающаяся тем, что в корпусе (13) прибора предусмотрен держатель (7), в котором закреплен, по меньшей мере, один продолговатый блок (1).