Поплавок для уровнемеров Советский патент 1988 года по МПК G01F23/76 

Изобретение относится к технике измерения уровня жидкости с изменяющейся в заданном диапазоне плотностью

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения влияния в заданном диапазоне изменяющейся плотности контролируемой среды.

На чертеже приведена схема действия сил.

Поплавок выполнен в виде цилиндрического тела со смещенным центром тяжести В с координатами Х, Z в нижнюю половину поплавка и з сторону от его оси. На крьшке поплавка размещена метка, совмещенная с осью цилиндра, которая может быть использована для крепления к ней гибкой связи тросовых уровнемеров или для слежения за меткой визуальными методами или ;оптическими средствами. ; В исходном положении поплавок на- (ходится в жидкости при минимальной плотности (см чертеж) и уравновеши- ;вается за.счет силы F - выталкивающей силы, приложенной в центре водоизмещения А с координатами Х( Z(. При этом поплавок имеет наклон в сторону смещенного центра тяжести и для емы координат, связанной с осью поп- |лавка, имеет следующие характерные размеры: Z,, - высота поплавка или расстояния от дна до метки; Z - глубина погружения поплавка или точ-- Ча пересечения оси поплавка с плос- лостью ватерлинии Р; Н - превышение йетки над поверхностью жидкости; с/. - УГ-ОЛ наклона оси.

При увеличении плотности жидкости ОТ РЛЧИН ДО РМО.КС глубина погружения

поплавка Z уменьшается, что ведет к смещению центра водоизмещения. Под воздействием пары сил F и G поплавок поворачивается (в плоскости чертежа) и угол накло 1а оси ci изменяется в сто рону увеличения. При этом положение метки относительно поверхности жидкости Н изменяется по закону coso (для участка оси поплавка в выступающей над поверхностью жидкости его части). В результате изменения плотности и, соответственно, глубины погружения поплавка метка изменяет свое высотное положение над поверхностью жидкости в значительной мере меньше, чем для поплавков с центром тяжести на оси цилиндра.

Наилучшие результаты достигаются при следующих соотношениях парамет

S

0

5

0

5

ров поплавка и жидкости, позволяюпшх при известном диапазоне изменения плотности жидкости в 1,5 раза (для плотности, например, 0,9 - 1,35 г/см ) и заданных размерах высоты поплавка и отметки ватерлинии при минимальной плотности определить координаты центра тяжести в исходном положении и скорректировать местоположение центра тяжести с помощью узла смещения до достижения следующих пропорций величин:

, 1,5:1,0: Р ми ° г i Р/«ич

:0,2:0,14:0,21:0,6.

Формула изобретения

Поплавок для уровнемеров, содержащий тело цилиндрической формы с меткой на его оси, узел смещения центра тяжести по его оси в нижнюю половину цилиндра, отличаю- 3( и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет исключения влияния в заданном диапазоне - изменяющейся плотности контролируемой среды, центр тяжести поплавка дополнительно смещен в сторону от оси, а параметры поплавка выбираются из соотношения

, :Z,:Z 1,5:1,0:

(- ЛЛИНit- РМПН

:0,2:0,14:0,21:0,6,

где

Рмакс Максимальная плотность

жидкости, г/см ; рл1им минимальная плотность жидкости, г/см ;

0

5

R X2, Z

5

0

р мин

высота поплавка или расстояние от дна до метки; радиус основания цилиндра;

-координаты центра тяжести в прямоугольной системе координат OXYZ, гДе ось Z совпадает с направлением оси цилиндра, а ось OX10Z и проходит через центр основания цилиндра;

-глубина погружения поплавка при минимальной плотности среды, т.е. расстояние от метки до точки пересечения оси поплавка с плоскостью ватерлинии при минимальной плотнйсти среды.

Изобретение относится к технике измерения уровня жидкости с переменной ртотностью, например, в результате измерения температуры или концентрации. Поплавок выполнен в виде цилиндрического тела, на верхнем осйовании которого размещена метка, служащая для наблюдения за ее положением при изменении уровня жидкости или -установке на ее месте узла крепления гибкой связи тросовых уровнемеров. Центр тяжести поплавка смещен в нижнюю половину цилиндра и в сторону от оси его. При размещении поплавка в контролируемой жидкости его ось будет наклонена к поверхности жидкости под некоторым углом. При увеличении плотности жидкости цилиндрическое тело всплывает и над поверхностью жидкости оказывается дополнительная часть объема поплавка. Изменение высоты метки над поверхностью среды частично компенсируется за счет поворота оси цилиндра на некоторый дополнительный угол. Представлена пропорциональная зависимость размеров поплавка, обеспечивающая минимальную девиацию положения метки при отношении мaкcимaл:JHoй к минимальной плотности жидкости, равном 1,5. В указанную зависимость размеров входят и переменные координаты центра тяжести поплавка. Известными средствами производят настройку поплавка и контролируют положение его центра тяжести перед использованием в конкретных условиях измерений. 1 ил. (Л

Редактор В .Петраш

Составитель Е.Подымов Техред Л.Олийнык

Заказ 4757/36

Тираж 717

ВИШПИ Государственного комитета СССР

по деллм изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор М.Демчик

Подписное