Уровнемер жидких сред Советский патент 1989 года по МПК G01F23/22 G01F23/26 

l1:tnripcTfMino ггносится к iipufi poC- l Il ellllKl и Гя.П S ИСЛИ Л .ЧОНЛИО

дл.ч дигтанциоиных и:1мерсни11 урония жидких, и том числе вя-чких и (,6pa:iyio- 11Г1Х отложения веществ л ра-зличиых rrr- I .KMiHX лро№,11плеииости.

Цель изобретения - расширение функционал ьимх возможностей ча счет измерения урОБНя неэлектропроводных жидкостей.

1а чертеже схематически показан У1)овнемер с размещением датчика внутри контролируемого сосуда,

В защитном корпусе I, иезначитольно экранирующем магнитное поле датчика, расположены равномерно намо1 ан- ная обмотка 2 возбуждения, питаемая от источника 3 синусоидального тока, и секции измерительной обмотки - опорная обмотка 4, до которой гарантированно не доходит уровень контролируемого вещества 5, рабочая обмотка 6, расположенная вдоль . контролируемого диапазона уровней, и калибро- вочная обмотка 7, находящаяся ниже минимального контролируемого уровня. Взаимные индуктивности обмоток А, 6 и 7 и обмотки 2 возбуждения одинякоиия чун( гяите.,яп1 ги д/ггчпкл тррмо- че,Х(1л 12 г1Ы11ол)1яетг: я из материала с Пол т лек три чес. Koii про води мост ыо (. лHi пIIlиeпый сил ли и т.п.), если :)То допустимо по другим уг.попиям.

Конструкция уровнемера может имет глодуничие особенности ,

Рабочая обмотка 6 наматывается ранн()мерно, если необходимо отсчитывать уровень контролируемого вещест- пл 5, либо по определенному закону, например со ступенчатым изменением fOHHOi o числа яитков, если показа- г 1МИ уровнемера необходимо отразить изменение объема в сосуде с учетом 1епостоянства поперечного сечения последнего вдолт, BbtcoTbi. Лля повьпиения чувствительности датчика 2 снабжается трубчатым ферромаплитным сердечником, рлолюложенным .внутри обмотки . возбуждения (не показан).

Ксли датчик уровнемера располагается вне контролируемого сосуда, то его термочехол 12 прикрепляется приваркой или разъемным металлическим с(1единением к металлической стенке вдоль контролируемой высоты уровня вещества либо часть этой стенки вхо

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для дистанционных измерений уровня жидких, в том числе вязких и образующих отложения веществ в различных отраслях пром. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения уровня неэлектропроводящих жидкостей. Уровнемер содержит расположенные в защитном корпусе 1 коаксиальные обмотку 2 возбуждения и секционированную измерительную обмотку (обмотки 4, 6, 7). Корпус 1 снабжен металлическим термочехлом 12. В зазоре 13 между ними пропускается жидкость или газ с температурой, отличающейся от температуры контролируемого вещества 5. 1 ил.

вы, обмотки 4 и 7 нддентичны, Конпы об 30 лит в сварную конструкцию термочехла

моток 4, 6 и 7 соединены между co6oii, л начала выведены к контактам 8-10 перекль)чателя показываю1дего устройства 11, которое является милливольтметром переменного тока, Защитны корпус 1 помещен в металлический тер- мочехол 12, при зазор 13 между ними герметичен относительно KOirrpo- лируемог о сосуда и служит для прохож- црпия теичового агента - ):ти или г-аза с температурой, отличаю1цойся от температуры контролируемого вещества 5, Подвод и отвод теплового агента осуществляются через трубки 14 и 15, ввод когорого в термочехол 12 ныиолнен П1же обмотки 7, а вывод - выше обмотки 4, Датчик уровнемера крепится к контролируемому сосуду фллн- пем 16.

Толщина и материал термочехла 12 выбирается по требованиям механической и (JзиoIП oй стойкости уровнемера, при ггом учитывается, что вдоль обмот(тк 4, 6 и 7 термочехол должен иметь од1П1лковые поперечные размеры и 1КНИН .ч.чгм1тпля 1-лубина проникновения элек гр ;.ll ИИ 1 но I f) поля на частоте ис- тсчнпк; i HI .чолжпа бьггь менычс толщины сгинки 1 e.i)M i4ex.:ta. , 1чя ппвьппе

0

0

5

с соблюдением указанного требования по эквивалентной глубине проникновения электромагнитного поля в стенку термочехла. На термочехол в этом случае накладывается обычная термоизоляция относител1}Но окружакяиЕЙ среды для иск.пючения влияния теплоообменно- го процесса с нею на работу датчика.

Описание работы уровнемера приводится для случая выполнения термочехла с вихретоковым воздействием на катушки датчи{са (из материала с большой электрической проводимостью, например из алюминиевого сплава). Работа уровнемера с ферромагнитным термочехлом аналогична.

При прохождении синусоидального тока от источника 3 через обмотку 2 возбуждения ею создается магнитное поле, которое наводит ЭДС в термочехле 12, в результате чего в нем протекают вихревые токи, зависящие от температуры поперечных слоев термочехла: с повышением температуры увеличивается сопротивление и вихревой ток уменьшается,

Эти вихревые токи наводят ЭДС в обметках 4, 6 и 7, которые в определенной парной комбинации между собой

III I .:

8

, .IP Ih illi

I . -aк I Ы .

и ) fj-(l

и

1499

vr rpinicT- 10 лиг.) чепорпк.чюча гспя ,

, 1ругир ).(-, н тгих секциях обмоткой 2 п() 1у;+-д 1ия и чртллличесKHht ЯПЩИТНЫМ KOpliyr. 1, к 11|1КЛ)ЫНЛЮщрму yr.Tpoit :Tir; II не norTynaHiT, так как попарио-нт aiiMiK комприсирую ся вследствие встречного последователь- но I o соедшимн - обмоток 4 и 7 либо обмотсж 4 и в, rioiiapnor j ранеиства cooтвeтcт iyк) )ДС, обусловленного pnнн.tи B4aHMHhiNfH нндук rnHHoc i я-чн обмоток 4, 6 и 7 отн 1ситсл.но обмот- ки 2 нотбуждения, а также относительно корпуса 1, и одинакопмм тначением рихреяог о тока в одинакоры:: поперечных слпях -lainiHTHoro корпуса I , имеющих одинаковую температуру.

Иеректтючлтель пока п.1п,1Ю(цег о уст- ройств/ II имеет два ноложения: )1я- меренио - ко|-д, замкнуты контакты 8 и 9, при DTOM к показынаь)|11гму устройстну I I поступает разность ЗДС, наво- 25 ровочному значению сигнала и являет- дим})1х термочехлом 12 в обмотках 4 ися мерой заполнения сосуда контроли6; Калибровка - когда замкнуты кон- руемым (имцеством 5, отсчитанной от

при этом к показывающеI I поступает разность

TJKThi 8 и 10,

му ус.тройству

UK;, наводимых термочехлом 12 в о6мо к а X 4 и 7,

Ксли К15нтролируемо го вещества 5 вдоль термочехла 12 нет, то гоказа- ние показывающего устроГк .тва I 1 н обоих положениях равно нулю, так как передача термочех.пом температуры теп- ЛОВО1-0 агента, прог ускаемого в зазоре 13, одинакова идоль всей высоты термочехла, и его поперечн1.1е слои имеют одинаковую температуру, наводя в обмотках 4, 6 и 7 ранние ЗДС , которые при вычит.знии дамт нуль. Если в положении Измерение обнаруживается показание, не равное нулю, то это указывает на наличие контролируемого вещества 5 в сосуде в районе рабочей обмотки 6, при этом оно находится и ниже - вдоль высоты к.тлибро- вочной обмотки 7, а в районе опорной обмотки 4 отсутствует. Вследствие различных передач темпера- -уры теплового агента, проходящего в зазоре 13, участками термочехла I2, окруженными и неокруженными контролируемым ве- щсч твом 5, ус-тана.пив,1ется определенный переп.чд ге-мкер-п уры между указанными участками с границей раздела этих разно1емперагурных участков тер- ьмчехла, соотие с )и1л и г раиице раз)1ижнего конца рабочеГ) обмотки 6. По- казываю|Г1ее устройство 1 I может быть

30

35

40

45

выполнено по схеме цифрового милливольтметра с иснол1 зование калиб- ровочног о сигнала н качестве опорного напряжения,

Ксли датчик нельзя расположить н контролируемом ссп-уле, то он распо- ла1ается сг{аружи его, а термочехол приваривается к мет,..1Г Ической стенке сосуда (гтри ). часть стенки может входить в конструкцию термочехла) либо прикреплнеч с я к ней разъемным металлическим (-чединением. Теплообмен термочехла с ксштролируемым веществом и г-азовой с.редой в сосуде при этом происходит через стенку сосуда .

Формула

и

р е т е н и я

50

55

Уровнемер жидких сред, содержащий расположенные в 3aiiu THOM корпусе ко- аксиапьные обмотку возбуждения, соединенную с источником переменного тока, и секциониронанпчто обмотку измерения, состоящ то 113 р.1бочей секции и двух компенсационных секций, соединенных встречно-попарно, отличающийся тем, ч 1 о, с целью расширения функциональных иозможностей за счет измерения уровня нсэлектропро8

лода контро. шр жмиостгл S и

газовой срсдм ) co.-vae. 1 р1 у. Пфовкс11 тока ис1очника 3 череч 2 поз- бугждения в мол1- жетпп1 К.либ JIC-BK а (замкнуты контакты 8 и 10) корректируется nciKa-t.-iHue показывающего устройства II до зад.)пно1-о калибровочного значения сигнала, при этом автоматически учитывается конкретная ус- тановишпаяся разность между температурами 11(1 т руженного и неногруженного в контролируемое .зегцество 5 учясткор термочехла 12. При переводе переключателя показывающего устройства в положение Измерение (замкнуты контак- Thf 8 и 9) пок.чзание показывающего устро1 ства 1 1 прямо нропорционлльно вь соте контролируемого ве аества 5 н сосуде, отсчитанной от нижнего конца р«)бочеи обмотки 6, При заполнении с(1суда веществом 5 на всю высоту обмотки 6 показание показывающего устройства I 1 максимально и равно калиб)1ижнего конца рабочеГ) обмотки 6. По- казываю|Г1ее устройство 1 I может быть

выполнено по схеме цифрового милливольтметра с иснол1 зование калиб- ровочног о сигнала н качестве опорного напряжения,

Ксли датчик нельзя расположить н контролируемом ссп-уле, то он распо- ла1ается сг{аружи его, а термочехол приваривается к мет,..1Г Ической стенке сосуда (гтри ). часть стенки может входить в конструкцию термочеха) либо прикреплнеч с я к ней разъемным металлическим (-чединением. Тепообмен термочехла с ксштролируемым веществом и г-азовой с.редой в сосуде при этом происходит через стенку сосуда .

Формула

и

р е т е н и я

Уровнемер жидких сред, содержащий расположенные в 3aiiu THOM корпусе ко- аксиапьные обмотку возбуждения, соединенную с источником переменного тока, и секциониронанпчто обмотку измерения, состоящ то 113 р.1бочей секции и двух компенсационных секций, соединенных встречно-попарно, отличающийся тем, ч 1 о, с целью расширения функциональных иозможностей за счет измерения уровня нсэлектропро714991288

водных жидкостеу , корпус снабжен ме- единено с источником жидкости или таллическим термочехлом, а простран- газа, имеющими температуру, отличную ство между корпусом и термочехлом со- от температуры контролируемой среды.