Дистанционный указатель уровня жидкого аммиака Советский патент 1957 года по МПК G01F23/20 F25B1/00 G01F23/00 

В холодильной технике для указания уровня жидкости аммиака, например, в циркуляционных ресиверах обычно применяют иоплавковые датчики. Недостатком таких указателей, простых в эксплуатации, является наличие в них движущихся частей, снижающих надежность действия датчиков.

Для устранения отмеченнсго -недостатка Б описызасмсм изобретении применен в качестве дистанционного указателя уровня жидкого аммиака термометрический мост, выходное напряжение которого после усиления в двухтактном магнитном усилителе подается на вольтметр, шкала которого проградуирована Е келичниах высоты уровня.

На фиг- 1 показан схематически датчик указателя уровня жидкого аммиака; на фиг. 2 - электрическая схема указателя.

Действие указателя основано на изменении электрического сопротивления проводника, помещенного в выносную камеру, в которой измеряется уровень жидкого аммиака и нагреваемого током в зависимости от теплопередачи среды.

Изменения теплопередачи вызываются колебаниями уровня жидкости и изменением отношения длин проводника - погруженной в жидкость к находящейся в паровом пространстве.

Так как коэффициент теплопередачи жидкого аммиака больше, чем парообразного аммиака, то при подъеме уровня жидкости происходит уменьшение сопротивления нагреваемого проводника, а при понижении уровня жидкости - увеличение сопротивления.

Изменение сопротивления Д тем больше, чем больше изменение уровня жидкостиДля устранения влияния температуры сопротивление проводника, нагреваемого током, сравнивается с сопротивлением проводника, не нагреваемого током.

Практически в предлагаемом приборе в качестве не нагреваемого и нагреваемого током проводников используются платиновые термометры сопротивления.

№ 111421- 2 -

Через первый кенагреваемый термометр сопротивления пропускается обычный ток силою 7-г8 ма, при котором температурой самонагрева термометра можно пренебречь.

Во втором термометре - наоборот, используется явление самопагрева термометра, для чего через термометр пропускается ток силою 3G-f 50 ма, осуществляющий требуемый нагрев термометра.

Для измерения высоты уровня применены «холодные IRг , IRг и «горячие 2RT и 2Rj термометры сопротивления, которые устанавливаются в камере /С, служащей для измерения высоты уровня, как указано в фиг. 1.

Оба комплекта термометров для образования термометрического моста включаются в ветви дифсЬерелциальных измерительных схем (фиг. 2).

Дифференциальные измерительные схемы питаются от общего источника постоянного тока со стабилизированным напряжением.

Холодные и горячие термометры сопротивления подключены к потенциометрам /7 и Я последовательно с высокоомными ыангакнновыми сопротивлениями (1000 ом), с целью сделать контурные токк /ь /2, /ь А практически независимыми от изменений сопротивлений , 2RT ,lRr к 2Rr .

При неизменных контурных токах -,, l, / и ч приращения сопротивлений А/ и l.Rr , вызываемые колебаниями уровня жидкости, пропорциональны условным разностям потерь напряжений на этих сопротивлениях;: :

. .(1) . , (2;

Для усиления значений Af/ и Л У служит двухтактный магнитный усилитель, состоящий из двух простых магнитных усилителей с обратной связью МУ и МУ.

Управляющие обмотки-потенциометры Я и Я-- магнитных усилителей МУ и А4У, создающие намагничивающие ампервитки, пропорциональные членам выражений (I) и (2) {2Rr } и - (,;имеют в п раз

меньще витков, чем управляющие обмотки I и Г, создающие а.мпервитки, пропорциональные членам выражений (I) и (2)/i( ) и /i( ) и включены навстречу обмоткам I, II и Г, 1Г .

Вследствие этого напряжения на выходах усилителей МУ и МУ пропорциональны значениям Af/ и A(J- Напряжение на выходе дифференциального магнитного усилителя равно:

Д(7„д

Для измерения разности напряжений Af/йЬ- небалансов предназначен вольтметр Г магнитно-электрической системы в комплекте с фазочувствительным выпрямителем (последний не показан на фиг. 2). Вольтметр Г градуируется непосредственно в величинах высот уровня и имеет нуль посередине шкалы.

Дифференциальные измерительные схемы уравновешиваются первая - при окружении термометров сопротивления iRr и 2Rr парами аммиака, вторая - при окружении термометров iRr и жидкостью.

В связи с этим напряжение, отклоняющее стрелку измерительн.тз прибора, имеет следующрш значения;

1)при среднем уровне жидкости - равно нулю;

2)при повышении уровня (относительно средней отметки) - пропорционально приращению сопротивления Дг, приращение сопротивления АГ в это время равно нулю;

3)при понижении уровня -пропорционально приращению сопротивления АГ, приращение сопротивления Аг в это время равно нулю.

Если к выходу дифференциального магнитного зсилителя вместо измерительного прибора подключить поляризованное реле (через фазочувствительный выпрямитель), включающее и отключающее соленоидный вентиль, через который поступает охлаждающая жидкость в холодильный аппарат, то описанный дистанционный указатель уровня быть использован в качестве трехпозиционного регулятора уровняВ случае необходимости в приборе могут быть использованы микротермометры сопротивления, обладающие инерционностью 0,1-г 1,0 сек.

Предмет изобретения

Применение з качестве дистанционного указателя уровня жидкого аммиака известного термометрического моста, выходное напряжение которого после усиления в двухтактном магнитном усилителе подается на вольтметр, со щкалой ироградуированной з величинах высоты уровня.

IRr2Нг

СХИ

1

/г

iiau6oj iymuu oontj-тиМЫй l/pG5SHb

Средний

и ijposeHb

Наименьший допус mujubiu уровень

2RjФиг. 1