Уровнемер для электропроводных жидкостей Советский патент 1983 года по МПК G01F23/24 

Изобретение относится к приборе строению, а именно к устройствам . для контроля уровня, и может найти применение в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства для измерения уровня электропроводных жидкостей.

Известны измерители .уровня жидких электропроводных сред, содержащие чувствительный элемент, выполненный в виде расположенных по всему диапазону измерения э лектродов, схему преобразователя сигнала, регистрирующее устройство и источник питания Г ТНедостатком таких измерителей является низкая точность и надежность работы вследствие несовершентсва схемы преобразователей и нестабильности выходного сигнала при .изменениях удельной электропроводности контролируемой среды и колебаниях напряжения питания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уровнемер для электропроводных жилкостей, содержащий установленные по высоте электроды,источник возбуждения,измерительный трансформаторный преобразователь с секционированными первичными и ;вторичными обмотками, в цепи которых введены колебательные контуры, через которые выводы секс ций соединены с электродами, и инC2J.

дикатор

Недостатком известного уровнемера является низкая точность измерения, обусловленная расстоянием между элек10тродг1ми и нестабильностью свойств среды.

Цель изобретения - повышение точности .

Указанная цель достигается тем,

15 что в уровнемере для электропроводных жидкостей, содержащем электроды, установленные в металлическом корпусе равномерно по высоте, источник возбуждения, измерительный пре20образователь и индикатор, источник возбуждения выполнен многофазным, измерительный преобразователь выполнен в виде многофазного трансформатора, первичные обмотки которого

25 подключены к источнику возбуждения, вторичные обмотки имеют, среднюю точку, подключены концами к электро- . дам, средние точки всех обмоток соединены между собой, образуя нулевую

30 точку, а между нулевой точкой и корпусом включен индикатор, вьлюлненны в виде фазометра. На фиг. 1 приведена принципиальн электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - векторные диаграммы, поясняющие его работу, на фиг. 3 - зависимость выходного сигнала от уровня контролируемой среды. Уровнемер содержит трехфазный ис точник возбуждения, измерительный трансформаторный преобразователь 1 преобразующий трехфазную систему напряжения в шестифазную, первичные обмотки которого подключены к .источнику возбулэдевия, а вторичные имеют средние точки, соединенные между собой, образуя двойную звезду Концы вторичных обмоток подключены к электродам 2, установленным в технологической емкости 3 равномерн по высоте. Между нулевой точкой и корпусом технологической емкости 3 выполненным из металла, включен токовый вход фазометра 4, второ вход которого подключен к одной из вторичных обмоток. Выводы вторич ных обмоток преобразователя подключены к электродам таким образом, что.бы обеспечивалось вращение вектора суммарного тока от электродов к кор пусу при увеличении уровня. В исходном состоянии, т.е. при положении поверхности контролиру емой среды ниже электродов, ток в цепи между корпусом технологической емкости и электродами, а след.ов тельно, и ток между корпусом и нуле вой точкой звезды вторичных обмоток отсутствует. При подъеме уровня контролируемо среды в технологической емкости до нижнего электрода между электродом .и корпусом протекает ток, замыкающийся через фазометр на нулевую точ ку преобразователя. По мере повышен уровня в зоне низкнего электрода про исходит увеличение площади соприкос новения контролируемой среды с элек тродом и величина тока возрастает (фиг. ),. но по фазе ток совпадает с вектором напряжения . При дальнейшем подъеме уровня контролируемой среды она входит в соприкосновение с вторым снизу электродом, по токовой обмотке фазометра будет протекать ток, равный геометрической сумме токов, создаваемых в конт ролируемой среде обмотками фаз а и с. , причем с увеличением тока фазы с вектор результирующего тока I будет поворачиваться по отношению к вектору и си на угол О...б0° и, соответственно, будут изменяться пока зания измерителя фаз (фиг. ). Аналогично, повышение уровня контролируемой среды до третьего, четвертого и т.д. электродов приведет к повороту вектора тока на больший угол (фиг. 2,6)., а при подъеме до седьмого электрода вектор I завершит полный оборот (фиг. 2,), По контролируемой среде будут протекать также токи между электродами, погруженными в контролируемую среду, но так как они не замыкаются на корпус технологической емкости, то и не будут влиять на фазу тока к нулевой точке преобразователя и, следовательно, на показания фазометра. Таким образом, подъем уровня контролируемой среды от первого до седьмого электрода чувствительного элемента приводит к изменению угла сдвига фаз от О до 360° и, проградуировав шкалу измерителя фаз в единицах измерения уровня, можно осуществить измерение уровня (фиг. 3). В случае, если измерение уровня производится в технологической емкости из непроводящего материала, чувствительный элемент целесообразно устанавливать в металлической трубе, соединенной гальванически с фазометрои. Для приближения зависимости угла сдвига фаз от уровня контролируемой среды к линейной расстояние между электродами должно относиться к их высоте не более, чем 1:5. Изменения удельной электропроводности контролируемой среды и колебания напряжения питания оказывают влияние только на амплитуды токов и практически не сказываются на фазовых углах и, следовательно, точности измерений уровня. Формула изобретения Уровнемер для электропроводных жидкостей, содержащий электроды, установленные в металлическом корпусе равномерно по высоте, источник возбуждения, измерительный преобразователь и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, источник возбуждения выполнен многофазным, измерительный преобразователь выполнен в виде многофазного трансформатора, первичные обмотки которого подключены к источнику возбуждения, вторичные обмотки имеют среднюю точку, подключены концами к электродам, средние точки всех обмоток соединены между собой, .образуя нулевую точку, а между нулевой точкой и корпусом включен индикатор, выполненный в виде фазометра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 522118, кл. G 01 F 23/24, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 328340, кл. G 01 F 23/26, 1970 (прототип).

-III т

т -т Cl-

s

Uai

irh

«.

loi

lai

IQ,

SO feO 270 .3

3SO