Способ контроля уровня жидких сред Советский патент 1983 года по МПК G01F23/28 

.(5) СПОСОБ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ЖИДКИХ СРЕД

1.

Изобретение относится к измерительной технике, конкретнее к способам контроля уровня жидких сред, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например, при выращиваниии монокристаллов. .

Известен способ контроля уровня жидкосте11, основанный на перемещении чувствительного элемента к поверхности раздела двух сред, в котором перемещение осуществляется в виде качаний с постоянной заданной амплитудой, а измерительный сигнал формирует по скважности импульсов, образо ванных при прохождении чувствительного элемента из .одной среды в другую 1..

Однако в данном способе не учитывается влияние мениска, образующегося при прохождении чувствительного элемента через границу раздела двух сред.

Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля уровня вещества по разности логарифмических . декрементов затухания свободных ко, лебаний маятника в . газовой и контролируемой средах 2.

Однако-известный, способ обладает погрешностью, обусловленной возникновением мениска при перемещении 10 маятника через границу раздела сред. Целью изобретения является повы| 1ение точности при медленном изменении уровня.

Указанная цель достигается тем, 15 что чувствительный элемент после приведения в контакт с жидкой средой перемещают вверх до образования устойчивого столба жидкости между чувствительным элементом и поверхностью 20 жидкой среды и контролируют уровень жидкости по величине амплитуды колебаний чувствительного элемента, зависящей от высоты столба жидкости 3 На фиг. 1 представлена примерная схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 - калибровочные зависимости относительной амплитуды щупа от высоты столба жидквсти. Перед приведением в контакт с жи костью чувствительного элемента 1, выполненного в виде щупа, закреплен ного посредством упругого элемента на подвижном основании 3, возбуждаются его незатухающие колебания с постоянной амплитудой с помощью эле мента . Амплитуда колебаний измеря ется с помощьюдатчика 5- Щуп опус кают до соприкосновения его с повер ностью жидкой среды и поднимают вверх до образования столба 6 жидко ти, между щупом и поверхностью жидкости. При этом амплитуда колебаний щупа сначала резко уменьшается, а затем увеличивается, достигая при подъеме щупа до отрыва жидкого стол ба своего исходного значения. Измеряя амплитуду колебаний щупа и высо ту жидкого столба 7, получают калиб рсэочную зависимость для данной жид кой среды. Изменение амплитуды колебаний щупа определяется изменением формы столба жидкости при подъеме щупа, которая определяется свойствами жид кости - плотностью, вязкостью, термодинамическим состоянием жидкости, и, еледовательно, изменением связи между жидкостью и щупом, т.е. изменением сил внутренного трения жидкости. На фиг. 2 представлены калибровочные зависимости относительной амплитуды колебаний щупа от высоты столба жидкости: 8 - для водного раствора подата лития при 22г С, 9 для раствора окиси алюминия при 2100°С. При измерении высоту установки :Щупа над поверхностью жидкости выбирают по калибровочной зависимости обычно на ее среднем участке, напри мер, для водного раствора подата лития - 1 мм, а для раствора окиси алюминия - 6 мм. 3 При измерении уровня жидкости в диапазоне, обеспечивающем устойчивый столб жидкости, будет меняться высота столба жидкости и, соответственно, амплитуда колебаний щупа будет уменьшаться при повышении уровня и увеличиваться при его понижении. Измеряя амплитуду колебаний щупа по калибровочной зависимости определяют изменение уровня жидкости. Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение точности контролирования уровня жидких сред при медленном изменении уровня в широком диапазоне температур, так как исключается погрешность, вызванная образованием мениска, и обеспечивает возможность автоматизации контроля и регулирования различных технологических процессов, например процессов кристаллизации из.растворов и расплавов. изобретения Способ контроля уровня жидких сред, основанный на сообщении колебаний чувствительному элементу, погружаемому в емкость, и измерение параметров колебательного движения, пропорциональных измеряемому уровню, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при медленном изменении уровня, чувствительный элемент после приведения в контакт с жидкой средой перемещают вверх до.образования устойчивого столба жидкости между чувствительным лементом и поверхностью жидкой среы и контролируют уровень жидкости о величине амплитуды колебаний чувтвительного элемента, зависящей от ысоты столба жидкости.. Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № +62996, кл. G 01 F 23/0t, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 565216, кл. G 01 F 23/00, 1977 (прототип).

///////

А

Фиг.1