Способ измерения уровня и плотности жидкости и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01N9/10 G01F23/30 G01F23/74 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения уровня и плотности жидкости в герметичных емкостях.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Способ измерения уровня и плотное- ти жидкости заключается в следующем.

Заполненный жидкостью резервуар наддувают до полного погружения сжимаемого поплавка до нижних дискретных отметок, затем сбрасывают наддув до полного всплытия поплавка, при этом фиксируют прохождение поплавком дискретных отметок ипи датчиков уровня, определяя их количество и, следовательно, значение уровня, Далее вновь наддувают резервуар, измеряют температуру жидк.ости и давление начала полного погружения поплавка по ближайшим к поверхности дискретным датчикам, затем сбрасывают наддув и измеряют дав- ление начала всплывания поплавка по тем же дискретным отметкам. Плотность жидкости определяют по тарировочной кривой. Располагая кривой зависимости объема от уровня, можно определить объем и затем вцчислить массу жидкости.

Для осуществления способа перед измерениями необходимо протарировать сжимаемый поплавок, для чего может быть испольчована прозрачная колба с жидкостью, снабженная системой,для наддува и датчиком температуры. Плотность жидкости определяют, например, ареометром. Осуществляя наддув газовой подушки, добиваются начала полно го погружения попллнка в жидкость и измеряют давление Р, , затем начинают сбрасывать давление и в момент начала

л-

5

Q Q г

0

5

всплывания поплавка на поверхность жидкости измеряют давление , затем вычисляют среднее значение Р(Р1+Р )/ /2 - для данной плотности жидкости р и температуры t, Используя жидкости с разной плотностью и температурой, строят семейство тарировочных кривых (p,t).

Пример, В данной жидкости поплавок тонет при ,02 ати и всплы- вает при ,98 ати, следовательно, Р(Р, +Р2),00 ати, температура жидкости , при этом плотность жидкости, измеренная ареометром, равна 0,766 г/см , такова же и плотность поплавка.

На фиг. I показано устройство для осуществления способа, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1,

Устройство содержит резервуар 1 с жидкостью, В резервуаре установлена направляющая трубка 2, внутри которой размещены катушки 3 индуктивности и датчик 4 температуры, соединенные кабелем с измерительным блоком 5 и источником питания Споказан). На направляющую трубку насажен поплавок 6, окруженный перфорированной трубкой 7 с донышком. Поплавок (фиг. 2) имеет замкнутый переменный объем 8, ограниченный наружным и внутренним сильфонами 9 и 10 соответственно, и снабжен фер- ритовым кольцом 11, Система наддува резервуара включает газовый баллон 12 с измерителем давления (например, манометром) 13 и арматуру с вентилями 14 и 15 и редуктором 16 давления, которые соединены трубопроводом с резервуаром 1, Вентиль 17 установлен на трубопроводе подачи жидкости из хранилища.

(фиг. 2), так как ферритовое кольцо находится в верхней части поплавка.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении вентили 14, 15 и 17 перекрыты, в резервуаре 1 жидкость отсутствует, поплавок 6 находится внизу трубки 2 и перфорированной трубки 7, на катушки 3 индуктивности, датчик 4 и измерительный блок 5 подано электропитание. открывают вентиль 17 для подачи жидкости . в резервуар 1 и вентиль 15 для исключения образования избыточного давления в резервуаре. По мере наполнения резервуара 1 поплавок 6 всплывает, при кости по тарировочной кривой (p,t) этом ферритовое кольцо 11, проходя

10

При этом измеряется давление Р1 начала погружения поплавка и вентиль 14 перекрывают. Затем открывают вентиль 15, сбрасывают наддув, контролируя па дение давления с помощью манометра 13 Переменный объем 8 при этом увеличи- вается за счет внутреннего давления, и поплавок 6 начинает всплывать, при этом фиксируется давление Р начала всплытия по той же верхней катушке. После этого определяют плотность жид(фиг. 2), так как ферритовое кольцо находится в верхней части поплавка.

кости по тарировочной кривой (p,t)

При этом измеряется давление Р1 начала погружения поплавка и вентиль 14 перекрывают. Затем открывают вентиль 15, сбрасывают наддув, контролируя падение давления с помощью манометра 13, Переменный объем 8 при этом увеличи- вается за счет внутреннего давления, и поплавок 6 начинает всплывать, при этом фиксируется давление Р начала всплытия по той же верхней катушке. После этого определяют плотность жид

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения уровня и плотности жидкости в герметичной емкости. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Для измерения уровня резервуар 1, заполненный жидкостью, наддувают газом из баллона 12 до давления, при котором поплавок 6 переменного объема с укрепленным на нем ферритовым кольцом погружается до упора, перемещаясь вдоль направляющей трубки 2, внутри которой размещены катушки индуктивности 3 и датчик температуры 4. Затем давление сбрасывают, поплавок всплывает на поверхность, при этом количество пройденных катушек 3 измеряется блоком 5 и соответствует значению уровня жидкости в резервуаре. Для определения плотности жидкости резервуар снова наддувают, измеряя манометром 13 давление P 1, соответствующее полному погружению поплавка 6 в жидкость, что определяют по сигналу с соответствующей катушки. Затем сбрасывают давление, фиксируя его значение P 2, соответствующее началу всплывания поплавка относительно верхней катушки индуктивности. По среднему значению давления и тарировочной кривой поплавка определяют плотность жидкости. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

мимо катушек 3, изменяет их импеданс что отражается блоком 5, измеряющим количество пройденных катушек, которые соответствуют уровню жидкости в рзервуаре. По достижении заданного уровня вентили 15 и 17 перекрываются В случае длительного нахождения жидкости в резервуаре и возникновения ибыточного давления, контролируемого манометром 13, осуществляется сброс давления открытием вентиля 15.

Для повторного измерения уровня жидкости открывают вентиль 14 и газ из баллона 12 через редуктор 16 поступает в резервуар 1, при этом контрлируют давление с помощью манометра 13,По мере давления переменный объем 8 поплавка 6 уменьшается вследствие сжатия сильфонов 9 и 10, и поплавок 6 погружается до дна перфорированной трубки 7, при этом ферритовое кольцо 11 проходит катушки 3, что отражается блоком 5, По достижении поплавком нижней катушки 3 сбрасывают давление, для чего закрывают вентиль 14 и открывают вентиль 15, при этом блоком 5 осуществляется счет количества катушек и по нему определяется уровень жидкости. Вентиль 15 закрывают.

Для определения плотности жидкости в резервуаре 1 открывают вентиль 14, газ из баллона 12 через редуктор 16 поступает в резервуар 1, при этом измеряют температуру жидкости Датчиком 4, Рост давления контролируется манометром 13, и по достижении определенного давления поплавок 6 погружается до срабатывания первой от поверхности жидкости катушки, что означает пол ное погружение поплавка в жидкость

Формула изобретения

У-И1

Фиг. 2