Пьезометрический уровнемер Советский патент 1991 года по МПК G01F23/14 

(Л

С

Изобретение относится к уровнеметрии. Целью изобретения является повышение точности при многократных измерениях с регулировкой величины стандартного выходного сигнала. При регулировке сигнала между измерениями верхний предел автоматически выставляется на элементе 10 сравнения при суммировании сигналов с задатчиков 7 и 11 давления. 1 ил.

о

N

СО 00

сл

ь

Изобретение относится к приборостроению, может найти применение в тех отраслях промышленности, где необходимо производить автоматический контроль уровня жидких сред, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1339405.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже представлена схема пьезометрического уровнемера.

Уровнемер содержит пьезометрическую трубку 1, соединенную с блоком 2 питания воздухом и плюсовой камерой дифмэнометра 3, двухшкальный показывающий прибор 4, один вход которого соединен с выходом дифманометра 3, переключатель 5 участков измерения, выход которого соединен с минусовой камерой дифманометра 3 и вторым входом показывающего прибора 4. Переключатель 5 участком измерения содержит трехмемб- рлнныи элемент 6 сравнения, первый вход которого соединен с задатчиком 7 давления нижнего уровня срабат ывания, второй вход - с выходом дифманометра, а выход с входом периото импульсатора 8 с регулирующим дросселем 9, пятимембранный второй элемент 10 сравнении, первый отрицательный вход которого соединен с задатчиком 11 давления диапазона измерения, второй отрицательный вход - с задатчиком 7 давления нижнего уровня срабатывания, третий положительный вход с выходом дифманометра, а выход с входом второго импульсатора 12 с регулирующим дросселем 13, нормально закрытые пневмореле 14 и 15, управляющие входы которых соединены с выходами соответствующих импульсаторрв 12 и 8 и входами элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с управляющими входами нормально открытого клапана 17 и нормально закрытого клапана 18, первый и второй входы первого пягимембранного элемента 19 сравнения соединены через соответствующие нормально закрытые пневмореле 14 и 15, а выход задатчика 20 компенсационного давления, выход первого пятимембранного элемента 19 сравнения соединены через нормально закрытый клапан 18 с входом повторителя 21. а третий вход первого пятимембранного элемента 19 сравнения через нормально закрытый клапан 17 соединен с выходом повторителя 21, являющимся выходом переключателя.

Уровнемер работает следующим образом.

На первом участке измерения компенсационное давление, поступающее в минусовую камеру дифманометра 3 с выхода

переключателя участков измерения, равно нулю, дифманометр измеряет пропорциональное уровню давление, поступающее от пьезометрической трубки, а его выходной

сигнал поступает на первый вход двухка- нального показывающего прибора 4 и считывается с первой шкалы. При достижении величиной уровня верхнего предела участка измерения выходной сигнал дифманометра

0 достигает максимума, срабатывает элемент 10 сравнения, так как на первый отрицательный вход элемента 10 сравнения поступает от задатчика 11 давление, равное величине давления рабочего диапазона из5 мерения выходного пневматического сигнала дифманометра, которое составляет 0,8 кгс/см2 (0.08 МПа), а на второй отрицательный вход элемента 10 сравнения поступает от задатчика 7 давление, равное величине давления нулево0 го значения перепада давления выходного пневматического сигнала дифманометра, который составляет 0,2 кгс/см2 (0,02 МПа).

При срабатывании элемента 10 сравнения импульсатор 12 выдает импульс давле5 ния Pi2, длительность которого определяется настройкой дросселя 13, при этом закрывается клапан 17, открываются пневмореле 13 и клапан 18, на первый вход элемента 19 сравнения через открывшееся

0 пневмореле 14 поступает от задатчика 20 давление РЗО, равное величине давления участка измерения, а нормально закрытое пневмореле 15 соединяет второй вход элемента 19 сравнения с атмосферой, т.е. дав5 ление, поступающее на второй вход элемента 19 сравнения, равно нулю. На вход повторителя 21 через открывшийся клапан 18 поступает от элемента 19 сравнения давление Pig. равное величине давле0 ния Р20 и диапазону измерения дифманометра, а на выходе повторителя 21 формируется компенсационное давление РК Pig. поступающее в минусовую камеру дифманометра Зина второй вход показыва5 ющего прибора 4.

После снятия импульса Pi2 закрываются клапан 18 и пневмореле 14,открывается клапан 17 на повторителе 21 и в минусовой камере дифманометра 3 запоминается дав0 ление Рк, которое поступает на вход элемента 19 сравнения через открывшийся клапан 17. Закрывшееся пневмореле 14 соединяет первый вход элемента 19 сравнения с атмосферой, т.е. давление, поступающее на

5 первый вход элемента 19 сравнения, равно нулю.

При этом на выходе элемента 19 сравнения формируется сигнал Pig Рк, устройство переходит на второй участок измерения, внутри которого выходной сигнал дифмэнометра также изменяется от минимального до максимального значений, а величина уровня определяется как сумма показаний первой шкалы вторичного прибора и его второй шкалы, прогрэдуированной в единицах, кратных диапазону измерения дифманометра.

При дальнейшем увеличении уровня до верхнего предела участка измерения выходной сигнал дифманометра становится мак- симальным, срабатывает элемент 10 сравнения, импульсэтор 12 выдает Pi2. При этом закрывается клапан 17, открываются пневмореле 14 и клапан 18, на первый вход элемента 19 сравнения поступает от зэдатчи- ка 20 давление Рго, на вход повторителя 21 через открывшийся клапан 18 поступает от элемента 19 сравнения сигндл Pig - Рк и на выходе повторителя 21, переключателя 5 формируется компенсационный сигнат больше предыдущего значения на LI личину Р20, равную диапазону измерения дифманометра, соответственно изменяются показания второй шкалы показывающего прибора 4. После снятия импульса Рп закрываются клапан 18 и пневмореле 14, на повторителе 21 и, следовательно, в минусовой камере дифманометра 3 запоминается давление Рк + Р20, которое поступает на вход элемента 1 9 ерапнения через открывшийся клапан 17. Закрывшееся пневмореле 14 соединяет первый вход элемента 19 сравнения с атмосферой, т.е. давление, поступающее на первый вход элемента 19 сравнения , равно нулю. При этом на выходе элемента 19 сравнения формируется сигна-л Pig Рк Р20. а устройство переходит на один участок выше предыдущего участка измерения, внутри которого выходной сигнал дифманометра также изменяется от мини- мального до максимального значения. При дальнейшем увеличении уровня на величину участка измерения цикл срабатывания элементов повторяется, а величина компенсационного давления возрастает еще на ве-

ЛИЧИНу Р20При понижении уровня до нижнего предела участка измерения выходной сигнал дифманометра становится минимальным, срабатывает элемент 6 сравнения, импуль-

сатор 8 выдает Ра, длительность которого определяется настройкой дросселя 9 При этом закрывается клапан 17, открываются пневмореле 15 и клапан 18. на второй вход элемента 19 сравнения поступает от задат- чика 20 давление PL-O. рапное величине дав- ления участка измерения, на вход повторителя 21 через открывшийся клапан 18 поступает от элемента 19 сравнения сигнал Pig - РК - и на выходе повторителя 21. переключателя 5 формируется компенсационный сигнал меньше предыдущего значения на величину Р20- равную диапазону измерения дифманометрэ, соответственно изменяются показатели второй шкалы показывающего прибора 4. После снятия импульса Ре закрываются клапан 18 и пневмореле 15, на повторитель 21 и, следовательно, в минусовой камере дифманомегра 3 запоминается давление Рк Р20. которое поступает на вход элемента 19 сравнения через открывшийся клапан 17. Закрывшееся пневмореле 15 соединяет второй вход элемента 19 сравнения с атмосферой, т.е. давление, поступающее на второй вход элемента 19 сравнения, равно нулю. При этом на выходе элемента 19 сравнения формируется сигнал Pig - РК , а устройство переходит на один участок ниже предыдущего участка измерения, внутри которого выходной сигнал дифманометра также изменяется от максимального до минимального значения. При дальнейшем понижении уровня на величину участка измерения цикл срабатывания элементов повторяется, а величина компенсационного давления убывает еще на величину

Формула изобретения Пьезометрический уровнемер по авт.св. № 1339405, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в первый элемент сравнения дополнительно введены управляющие отрицательная и положительная, камеры, при этом выход второго задатчика дополнительно соединен с дополнительной отрицательной управляющей камерой, а дополнительная положительная управляющая камера связана с атмосферой.