Устройство для измерения уровня жидкости в резервуаре Советский патент 1991 года по МПК G01F23/26 

Изобретение относится к индикации уровня жидкости и может быть использовано в различных технологических системах, связанных с наливом и сливом жидкостей, в частности сжиженных углеводородных газов в системах газоснабжения .

Целью изобретения является расширение диапазона измерений в сторону нижней границы.

На фиг. 1 показан уровнемер, установленный на емкости, общий вид; на фиг. 2 - электрическая схема устройства.

Устройство для измерения уровня жидкости состоит из трех конденсаторов : двух плоских 1 и 2 и одного вертикально установленного, ко- аксиально цилиндрического 3, жестко закрепленных на диэлектрическом основании 4, размещенном в горловине 5 резервуара 6, и измерительного блока 7. Нижний конденсатор 2 опущен к дну резервуара 6 и размещен в жидкой среде, а верхний датчик 1 находится у горловины 5 в паровом пространстве резервуара 6. Коаксиальный конденсатор 3 расположен между конденсаторами 1 и 2 таким образом, что его верхняя образующая находится на уровне конденсатора 1, а нижняя на уровне конденсатора 2, и его длина равна расстоянию между ними. Заполнение конденсатора 3 жидкостью происходит в соответствии с уровнем заполнения резервуара 6. Емкости всех трех конденсаторов при заполнении межэлектродного пространства одной и той же среды равны между собой. Конденсаторы 1 - 3 разделены диэлектриками 4 и 8. К каждому датчику подключены коаксиальные герметичные выводы 9, которые выводятся на внешнюю поверхность основания 4 и далее подключаются к измерительному блоку 7. Измерительный блок 7 содержит коммутатор 10, к которому поочередно подключаются конденсаторы 1 - 3, мостовую схему 11 сравнения, в одно из плеч которой включены конденсаторы 1 - 3, генератор 12 переменного синусоидального напряжения, калибратор 13 для установки баланса моста 11 и измеритель 14.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с генератора 12 подается на одну из диагоналей моста 11. Баланс моста 11 устанавли- г вается с помощью калибратора 13 при включенном в мостовую схему 11 датчике 1 , заполненном паровой фазой сжиженного газа. Затем коммутатором 10 к мосту 11 вместо датчика 1

подключается конденсатор 3, заполнение которого жидкой средой приводит к разбалансировке моста 11. Переменное напряжение пропорциональное уровню заполнения датчи5 ка, возникающее при этом во второй диагонали моста 11, подается на вход измерителя 14, представляющего собой цифровое устройство. Вслед за этим при помощи комму0 татора 10 вместо конденсатора 3

присоединяется конденсатор 2, полностью заполненный жидкостью, и сигнал, полученный с BTOpqft диагонали моста 11, также подается на измеритечь 14.

5 Сигналы, снимаемые с моста 11, преобразуются в цифровой код и ис- пользуются для вычисления процентного уровня заполнения резервуара 6 по следующей формуле:

0 1 Уа1иС1411)

L U2/Ur-4U3)

где 1 - высота столба жидкости в конденсаторе 3;

L - общая длина конденсатора 3;

U2,U - напряжения, снимаемые с диагонали моста 11 при подключении конденсаторов 2 и 3 соответственно;

0 Ur - амплитуда колебаний генератора 12.

Устройство для измерения уровня жидкости работает без предварительной тарировки во всем диапазоне за- 5 полнения резервуара 6 от минимальной

v#nn л° максимальнои макс величины. Значения этих величин для конкретных жидкостей определяются спецификой технологических процессов (например, Q для сжижения углеводородных газов они составляют 10 и 90%).

Определение момента достижения минимального или максимального уровней производится сравнением амплитуд сигналов, снимаемых с диагонали моста 11 при последовательном подключении конденсаторов 1,2 и 3,

При достижении максимального уровня VMOKC

5

5

UjT 4

при достижении минимального уровня VWHU

,:),

т.е. мост 11 при подключении конденстора 3 остается в балансе.

Формула изобретения

Устройство для измерения уровня жидкости в резервуаре, содержащее вертикально установленный измерительный конденсатор, два комленеаци

онных конденсатора, один из которых расположен в паровом пространстве резервуара, а другой - в контролируемой жидкости, и измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью расганрения диапазона измерения в сторону нижней границы, компенсационные конденсаторы выполнены идентичными плоскими, расположены горизонтально и жестко закреплены на измерительном конденсаторе в его верхней и нижней торцовой части соответственно.

Изобретение может быть использовано в различных технологических системах, связанных с наливом и сливом жидкостей, в частности сжиженных углеводородных газов в системах газоснабжения . Цель изобретения - расши Bui Г рение диапазона измерения в сторону нижней границы. Устройство содержит три конденсатора 1 - 3, жестко закрепленных в горловине 5 резервуара 6, и измерительный блок 7. Конденсаторы 1 и 2 служат для калибровки прибора, причем конденсатор 1 находится в паровом пространстве резервуара 6, а конденсатор 2 размещен в жидкой среде. При этом конденсаторы 1,2 выполнены плоскими, установлены горизонтально и жестко закреплены на верхнем н нижнем торцах конденсатора 3. Вертикально расположенный коаксиальный конденсатор 3 расположен между калибровочными 1 и 2 и изменяет свою емкость в зависимости от уровня запол нения резервуара 6. Устройство для из мереппя уровня жидкости может работать в режиме непрерывного измерения ыо всем диапазоне наполнения резервуара 6 от минимальной до максималь-; ной величины. 2 ил. UJVPDyr .lu-/- ИЫИ 6,10 / « (Л о ел № 00 N2 05

Фиг. 2