Уровнемер Советский патент 1983 года по МПК G01F23/16 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к пневматичесКИМ измерителям уровня в емкостях, и может найти применение в химической, нефтехимической, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Известен уровнемер, содержащий пьезометрическую трубку, дроссель, ротаметр, манометр flj. Этот уровнемер обладает недостаточной точностью, так как существенное влияние на его показания оказывает температура и состав жидкости. Наиболее близким к изобретению по технической сущности яв.яется уровнемер, содержащий пьезометрическую труб ку, преобразоватепь в виде трехмембраиного элемента сравнения, охваченного отрицательной обратной связью, в цепи которой установлен делитель давления,усилитель мощности и вторичный прибор . Недостатком известного уровнемера также является малая точность измере ний , обусловленная невозможностью согласования с пневматическими вторичными приборами, т.е. отсутствием на его выходе стандартного пневматического сигнала; влиянием на показания уровнемера колебаний давления в надуровневом пространстве емкости; невозможностью настройки диапазона измерения, а также сложностью компен сации влияния плотности на показания прибора вследствие того, что выходно сигнал уровнемера Определяется в вид V-l) rf(e ,oL проводимость соответственно переменного и постоянного дросселей, ЗГ- плотность жидкости, 9 ускорение свободного падения, li - контролируемый уровень жидкости. Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цель достигается тем что в уровнемер, содержащий пьезометрическую трубку, преобразователь, включающий в себя трехмембранный эле мент сравнения, первый регулируемый дроссель, усилитель мощности, соединенный с вторичным Прибором, в преоб разователь введены пятимембранный эл мент сравнения,включенный по схеме повторителя, задатчик давления, и вто рой регулируемый дроссель, при этом пьезометрическая трубка под.ключена к отрицательной камере пятимембр нного элемента сравнения, поло жительные камеры которого соединены соответственно с задатчиком давления и с надуровневым пространством, выход пятимембранного элемента сравнения подключен к первому регулируемому дросселю, второй регулируемый дроссель подключен к выходу уровнемера, выходы дросселей соединены между собой и с одной из камер трехмембранного элемента сравнения, другая камера которого подключена к выходу задатчика давления. На чертеже схематически изображена конструкция предложенного уровнемера. Уровнемер содержит пьезометрическую трубку.1, погруженную в жидкость, находящуюся в емкости 2, и подключенную к камере 3 пятимембранного элемента сравнения А„ Камера 5 элемента Ц сравнения соединена с надуровневым пространством 6 емкости 2. Выход элемента 4 сравнения соединен с его камерой 7 и подключен к регулируемому дросселю 8 с проводимостью fb , регулируемый дроссель 9 подклк,чен к выходу уровнемера. Дроссели 8 и 9 представляют собой делитель 10 давления. Средняя точка делителя 10 давления подключена к камере 11 трехмембранного элемента 12 сравнения. Камера 13 пятимембранного элемента k сравнения и камера 1k трехмембранного 12 элемента соединены с выходом задатчика 15 давления. Выход трехмембранного элемента 12 сравкения через усилитель 16 мощности подключен к входу регистрирующего пневмати ческого прибора (не показан. Предложенный уровнемер работает следующим образом. При поступлении в камеры 3, 5, 7 и 13пятимембранного элемента k сравнения давлений, соответственно на его выходе будет давление р р р -р р М) W - -5 5 if, V где t - давление в надуровневом пространстве; R, - давление в пьезометрической трубке; Р Pjf- давление, устанавливаемое задатчиком 15. В камере 11 трехмембранного элемента 12 сравнения в состоянии равновесия будет равно давлению в камере U.P,, т.е. Р Давление PJ определяется из уравнения , описывающего статический режим работы делителя 10 давлениягде f - соответственно проводи мости дросселей; давление на выходе уро немера. Подставляя (1) и (2) в (3), получим мто на выходе уровнемерд Т . Учитыв,ая, что Р + Р, где 6 - плoтнoctь жидксгсти, 9 ускорени свободного падения; ii- уровень жидкости, а 2 10 Па, уравнение (k) перепишем в виде -н 2,in, Па (5) где К. коэффициенты усиления уровне мера . 10 2 С помощью регулируемого дросселя 9 устанавливается коэффициент усиления .у .« , при таком условии Рг Я на выходе уровнемера будет сигнал Р л- h + 2 104-| Па. ЙЫК Коэффициент усиления Kj служит для настройки пределов измерения и изменяется посредством изменения проводимости Ь дросселя 8. . Возможность независимого изменения коэффициента К, позволяет увеличить чувствительность и точность измерения уровня предложенным уровне мером. Схема уровнемера позволяет простое согласование его выхода с вхо дами вторичных пневматических приборов и регуляторов серийно выпускаемых нашей промышленностью. Кроме того, в предложенной конструкции на показания прибора практически не оказывают влияния изменения плотности жидкости и давления над поверхностью жидкости в емкости.

УРОВНЕМЕР, содержащий пьезометрическую трубку, преобразователь, включающий в себя трехмембранный элемент сравнения, первый регулируемый дроссель, усилитель мощности, соединенный с вторичным прибором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в преобразователь введены пятимембранный элемент сравнения, включенный по схеме повторителя, задатчик давления и второй регулируемый дроссель, при этом пьезометрическая трубка подключена к отрицательной камере пятимембранного элемента сравнения, полокйтельные камеры которого соединены сооответственно с задатчиком давления и с надуровневым пространством, выход пятимембранного элемента сравнения подключен к первому регулируемому дросселю, второй регулируемый дроссель подключен к выходу уровнемера, выходы дросселей соединены между собой, и с одной из камер трехмембранного элемента сравнения, другая камера (Л которого подключена к выходу эадатчика давления. 2 о со to tc