Датчик уровня жидкости Советский патент 1984 года по МПК G01F23/10 G01F23/06 

1 изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах автоматического регулирования, использующих информацию о положении уровня жидкости, Ивестен датчик уровня жидкости, содержащий расположенный на направляющей трубе кольцевой поплавок, снабженный токовихревым экраном, взаимодействующим с катушками индуктивности, расположенными в трубе l. Недостатком данного датчика является низкая надежность работы, выз.ванная наличием кольцевого поплавка в случае застревания или разгерметизации которого датчик выходит из строя. Наиболее близким к предлагаемому является датчик уровня, содержащий поплавковую систему, вьшолненную в виде не менее трех одинаковых шариков, расположенных свободно в измерительной трубке, связанной с контролируемым резервуаром, и индикатор положения .j . Недостатком известного датчика является визуальный съем сигнала. В случае же использования датчика пол жения, обеспечивающего дистанционность измерения, наруч1ается надежность работы устройства. Это вызван тем, что свободно плавающие, но нер номерно расположенные относительно датчика положения шарики-поплавки будут по-разному влиять на датчик положения и зто влияние будет определяться расстоянием каждого шарика-поплавка от датчика положения. Более удаленные от датчика положени шарики-поплавки вообще могут не ока зывать влияния на датчик положения, т.е. будут неработающими. В этом случае потопление одного поплавка их трех выводит из строя датчик, та как один из оставшихся поплавков мо жет отдалиться от катушки индуктивности на освободившееся место и не оказьгоать влияния на катушку. Цель изобретения - повышение надежности работы при дистанционном; измерении. Указанная цель достигается тем, что в датчике уровня, жидкости, содержащем поплавковую систему, вьшол ненную в виде не менее трех одинако вых шариков, расположенных свободно в измерительной трубке, связанной с контролируемым резервуаром, и инди52катор положения, последний пыттолнеи в виде катушек индуктивности, установленных концентрично в изолирован- ном объеме, внешняя поверхность которого образует с внутренней поверхностью измерительной трубки кольцевой зазор, причем шарики поплавковой системы расположены по окружности в кольцевом зазоре и выполнены из ферромагнитного материала. На фиг. 1 представлен датчик, продольный разрез{ на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1. Предлагаемьй датчик уровня содержит связанную с контролируемым резервуаром измерительную трубку 1, внутри которой заключен изолированный объем, выполненный в виде герметичной трубки 2 из нержавеющей стали, образующей с внутренней поверхностью измерительной трубки 1 кольцевой зазор, в котором по окружности свободно расположены одинаковые ферромагнитные шарики 3, образующие поплавковую систему. Внутри герметичной трубки 2 установлены катушки Л индук-г тивности, рабочий зазор которых инвариантен к положению любого из шариков 3 в кольцевом зазоре. Катушки 4 индуктивности включены в мостовую схему и их параметры выбраны таким образом, что обеспечивается линейная зависимость вьЬсодного сигнала датчика от количества поплавков. Это дает возможность выбрать во вторичной аппаратуре в качестве рабочего сигнала такой уровень выходного сигнала моста, который создавался бы при прохождении мимо катушки индуктивности не менее двух поплавков из трех и не создавался бы при прохождении одного поплавка, что позволяет предотвратить формирование ложного сигнала при закаливании в районе катушки или разгерметизации одного поплавка. При использовании в поплавковой системе более трех поплавков датчик может быть построен по мажоритарному принципу работы Hi из П поплавков, где m п . Предлагаемый датчик работает следующим образом. При поднятии или опускании уровня жидкости поплавковая система, состоящая из набора отдельных ферромагнитных шариков 3 и находящаяся на свободной поверхности жидкости в

311

кольцевом зазоре, образованном концентрическими трубками 1 и 2, проходя мимо одной из катугаек 4 индуктивности, изменяет ее полное сопротивление, тем самым, нарушая баланс мостовой схемы, дает информацию о прохождении определенного уровня.

.Применение изобретения обеспечивает высокую точность измерения уровня вследствие дистанциЬнной пере654

дачи выходного сигнала большой крутизны, вызванной одновременным прохождением мимо катушки индуктивности большого количества ферромагнитных поплавков. При этом наличие кольцевого зазора вокруг катушек индуктивности обеспечивает стабильное расположение поплавков относительно катушек индуктивности, формирующее равномерное расположение ферромагнитных масс.

фцг.1

ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИДКОСТИ, содержащий поплавковую систему, выполненную в виде не менее трех одинаковых шариков, расположенных свободно в измерительной трубке, связанной с I конт1 9лируемым резервуаром, и индикатор положения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы при дистанционном измерении, индикатор положе- ния вьшолнен в виде катушек индуктивности, установленных концентрично в изолированном объеме, внешняя поверхность которрго образует с внутренней поверхностью измерительной трубки-кольцевой зазор, причем шарики поплавковой системы расположены по окружности в кольцевом зазоре и выполнены из ферромагнитного матеS риала.