Бесконтактный электрический датчик уровня Советский патент 1958 года по МПК G01D5/20 G05D9/12 

Для измерения уровня э.лектропроводных ,1ки п.ш сыпучих веществ применяют бе еконтактные датчики, выполненные в виде намотанной на прямолинейный сердечник электрической катушки, индуктивность которой изменяется в зависимости от уровня нод действием вторичных токов, возбуждаемых датчиком в жидкости.

Предлагаемый датчик более совершенен, но сравнению с ранее предлагавшимися датчиками, так как он обеспечивает высокую точность измерений.

Это достигается тем, что датчик составлен из нескольких отдельных катушек, образуюших многофазную систему, подключенную к многофазной сети с нулевым проводом, и имеюш,их периодически изменяюшуюся по длине плотность намотки для создания тока H.;IH напряжения нулевой последовательности .Вектор тока или напряжения при изменении уровня одновременно изменяется но величине (грубый отсчег) и поворачивается в пространстве (точный отсчет)На фиг. 1 и 2 изображены схемы предлагаемого датчика в двух вариантах исполнения.

Датчик состоит из трех или более катушек / (фиг. 1), намотанных па магнитопроводные стержни 2 с периодически изменяющейся плотностью и погруженных в токопроводяшее вещество 3, уровень которого требуется измерить. Максимумы плотности намотки каждой из катушек сдвинуты относительно максимумов плотности намотки других катушек на трептэ г ериода.

Катушки / подключаются к многофазной сети но схеме звезды, нулевая точка которой подсоединяется к нулю питающей сети через э.чектроизмерительный прибор 4.

Токопроводящее вещество образует вокруг катущек 3 короткозамкнутые витки, высота которых соответствует измеряемому уровню венгества. Эти витки вызывают такое изменение еалгоиндукции катушек л

ль 116184

нагрузок фаз, что образуется несимметричная система токов или напряжений. Вектор нулевой пос.тедовате.пьности этой системы, в зависимости от уровня измеряемого вещества, будет поворачиваться в пространстве и одновременно менять свою амплитуду, описывая своим концом плоскую снираль с центром в нуле звезды векторов тока или напряжения питающей сети. Грубый отсчет производится по амплитуде вектора нулевой носледовательности, а точный отсчет по фазе этого вектора.

Предлагаемый датчик 1может быть также вынолнен с несколькими обмотками на каждом магнитопроводящем стержне 2 (фиг. 2). Первичная обмотка наматывается на стержень с равномерной плотностью, а вторичная - с периодически меняющейся плотностью.

Определение уровня токопроводящего вещества производится в этом случае по изменению взаимоиндукции этих обмоток под воздействием вторичного витка, образуемого токопроводящим веществом.

При однофазном питании первичных обмоток измерение ведется но системе вторичных напряжений, в которой составляющая в ну.тевом проводе используется для грубого отсчета, а система составляющих в фазах - для точного отсчета измеряемого уровня.

Для измерения уровня ферромагнитных веществ с магнитной проницаемостью, значительно превышающей единицу, приемник грубого отсчета должен иметь щкалу с обратной градуировкой.

В этом -случае при увеличении уровня вещества самоиндукция или взаимоиндукция будут увеличиваться.

Пред м е т и з о б р е т е н и я

1.Бесконтактный э.тектрический датчик уровня электропроводных жидких или сыпучих веществ, выполненный по типу датчиков с намотанной на прямолинейный сердечник электрической катущкой, индуктивность которой изменяется в зависимости от уровня под действием вторичных токов, возбуждаемых датчиком в жидкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыщения точности измерений, он составлен из нескольких отдельных катущек, образующих многофазную систему, подключенную к многофазной сети с нулевььм проводом, и имеющих периодически изменяющуюся по длине-плотность намотки, для создания тока или напряжения нулевой последовательности, вектор которого нри изменении уровня одновременно изменяется но величине (грубый отсчет) и поворачивается в пространстве (точный отсчет).

2.Датчик уровня по п. 1, о т л и чающийся тем, что па магнитопроводящих стержнях намотаны но нескольку обмоток и переменным (в функции измепяющегося уровня токопроводящего вещества) параметром является взаимоиндукция этих обмоток.

3.В измерительном устройстве, содержащем датчики по пп. 1 или 2 и служащем для измерения уровня ферромагнитных веществ с магнитной проницаемостью, значительно больщей единицы, применение приемников грубого отсчета со шкалой, имеющей обратную градуировку.