Поплавковый уровнемер Советский патент 1992 года по МПК G01F23/30 

1

(21)4828801/10 (22) 24.05.90 (46)07.10.92. Бюл. Me 37

(71)Украинский институт инженеров водного хозяйства

(72)А.А.Погребняк, В.Э.Шмидт Э.А.Шмидт и В.А.Щурик

(56)Авторское свидетельство СССР № 1679203, кл. G 01 F 23/30, 11.07.89. (54) ПОПЛАВКОВЫЙ УРОВНЕМЕР

(57)Использование: для наблюдения и точных измерений уровня различных жидкостей, в частности легковоспламеняющихся. Сущность изобретения: уровнемер содержит поплавок, направляющие для вертикального перемещения поплавка, перфорированную мерную ленту, связывающую посредством блоков последний с индикатором его перемещений, и пружинный

двигатель постоянного момента, соединенный с барабаном мерной ленты. Уровнемер снабжен механизмом фиксации мерной ленты, выполненным в виде корпуса, в верхней части которого посредством пружины вертикально закреплена подвижная рамка, а в нижней его части расположен блок, выполненный зубчатым по поверхности меньшего радиуса и фрикционным по поверхности большего радиуса и установленный с возможностью взаимодействия с тормозными колодками, жестко и симмет- ричнозакрепленными на внутренней поверхности нижней части корпуса, при этом ось блока связана с подвижной рамкой, а лента выполнена перфорированной с возможностью зацепления с зубчатой поверхностью блока.1 ил.

СО

с

Изобретение относится к поплавковым уровнемерам и может быть использовано для наблюдения и точных измерений уровня различных жидкостей, в частности легковоспламеняющихся нефтепродуктов.

Известны устройства для измерения уровня жидкости, содержащие в качестве датчика поплавок, расположенный в резервуаре и соединенный гибкой передачей с отсчетным устройством. Однако такие устройства не позволяют производить точных (коммерческих) замеров, поскольку силы трения, действующие на гибкую передачу, вызывают изменения положения поплавка по отношению к уровню жидкости, превышающие требуемую точность,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому поплавковому уровнемеру является уровнемер, содержащий

поплавок, установленный на вертикальных направляющих и кинематически связанный мерной лентой с барабаном, механически соединенным с приводным двигателем, дополнительный двигатель натяжения ленты и индикаторный блок. Недостатком данного устройства является низкая точность измерений ввиду действия на ленту нестабильных во времени и, при колебаниях уровня, изменяющих направление действия сил, вызванных трением в механизме кинематической связи поплавка с барабаном, в индикаторном блоке и приводном двигателе, а также погрешностей натяжения ленты этим двигателем.

Цель изобретения - повышение точности замеров уровня.

Указанная цель достигается тем, что поплавковый уровнемер снабжен механизмом

VI

О

а

ел

;сл

фиксации мерной ленты, выполненным в виде корпуса, в верхней части которого посредством пружины вертикально закреплена подвижная рамка, а в нижней его части расположен блок, выполненный зубчатым по поверхности большего радиуса и установленный с возможностью взаимодействия с тормозными колодками, жестко и симметрично закрепленными на внутренней поверхности нижней части корпуса, при этом ось блока связана с подвижной рамкой, а лента выполнена перфорированной с возможностью зацепления с зубчатой поверхностью блока. Во время точного замера дополнительный двигатель, преодолевая трение в данной измерительной системе, постепенно увеличивает натяжение мерной ленты в месте входа ее в резервуар. При достижении определенной величины натяжения преодолевается упругая сила предва- рительно натянутой пружины, удерживающей рамку в крайнем верхнем положении. Рамка с блоком опускается, вводя последний в контакт с тормозными колодками. Блок стопорится, фиксируя тем самым положение мерной ленты. Поскольку фиксация мерной ленты происходит при одной и той же силе, действующей на поплавок, данный уровнемер позволяет выполнять замеры с повышенной точностью. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный поплавковый уровнемер отличается наличием в нем механизма фиксации мерной ленты, срабатывающим, - во время точного замера уровня, - при определенной силе воздействия мерной ленты на поплавок,

На чертеже уровнемер изображен в момент точного замера, разрез.

Поплавковый уровнемер содержит поплавок 1, его вертикальные направляющие 2, перфорированную мерную ленту 3, кинематически связывающую поплавок 1 с барабаном 4 и находящуюся в зацеплении с индикаторным блоком 5, а также механизм

6фиксации мерной ленты. Барабан 4 механически соединен с приводным двигателем

7и дополнительным двигателем 8 натяжения ленты. Механизм 6 фиксации мерной ленты выполнен в виде корпуса, в верхней части которого посредством предварительно натянутой пружины 9 вертикально закреплена подвижная рамка 10, а в нижней части расположен блок 11, выполненный зубчатым по поверхности меньшего радиуса с возможностью зацепления с перфорированной мерной лентой 3 и фрикционным по поверхности большего радиуса с возможностью взаимодействия с тормозными колодками 12. Тормозные колодки 12 жестко и симметрично закреплены на внутренней поверхности нижней части корпуса механизма б, а ось блока 11 связана с подвижной рамкой 10.

Уровнемер работает в одном из двух

режимов: наблюдения за уровнем или точный замер уровня.

В режиме наблюдений за уровнем дополнительный двигатель 8 натяжения ленты

отключен. С изменением уровня поплавок 1 перемещается по направляющим 2, Приводной двигатель 7, преодолевая трение в данной измерительной системе, осуществляет натяжение и подмотку мерной ленты 3 на

барабан 4. Наблюдение за текуицим значением уровня производится при помощи индикаторного блока 5.

В режиме точного замера уровня дополнительный двигатель 8 включается в работу,

постепенно увеличивая момент, передаваемый на барабан 4, до достижения величины М + М, где М - максимально возможная погрешность в задании момента дополнительным двигателем 8. Величина М такова,

что в наиболее неблагоприятном случае (когда трение в системе максимальное, натяжение мерной ленты 3 от действия приводного двигателя 7 минимальное, а погрешность собственно дополнительного

двигателя 8 равняется М) обеспечивает повышение натяжения мерной ленты 3 в месте входа в резервуар до величины Т. При этом преодолевается упругая сила предварительно натянутой пружины 9, и рамка 10 с блоком 11 опускается вниз, вводя последний в контакт с тормозными колодками 12. После того как произошел контакт блока 11с тормозными колодками 12, вращение блока 11 прекращается. Тем самым обеспечивается

остановка мерной ленты 3 в момент, когда натяжение ее в месте входа в резервуар достигается определенной величины Т. Величина Т рассчитывается как сумма максимально возможной силы натяжения мерной

ленты 3 приводным двигателем 7 и максимально возможной силы трения, действующей на мерную ленту 3, и задается изначально путем натяжения пружины 9 на величину 2Т + Р, где Р - вес блока 11.

Поскольку в момент фиксации мерной ленты 3 на поплавок 1 действует строго определенная сила Т натяжения ленты 3, не зависящая от изменений величины трения в измерительной системе и неточностей натяжения ленты 3 двигателями 7 и 8, предложенный поплавковый уровнемер, по сравнению с известными поплавковмыи уровнемерами, обеспечивает повышенную точность замеров уровня жидкости в закрытых резервуарах. Одновременно компактность и автономность механизма фиксации 6, его расположение вне резервуара предопределяют удобство в монтаже и техническом обслуживании описанного поплавкового уровнемера.

Формула изобретения Поплавковый уровнемер, содержащий поплавок, установленный на вертикальных направляющих и кинематически связанный мерной лентой с барабаном, механически соединенным с приводным двигателем, дополнительный двигатель натяжения ленты и индикаторный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изме//////////////////////////////т/// ////////////

Редактор

Составитель В.Щурик Техред М.Моргентал

рения, он снабжен механизмом фиксации мерной ленты, выполненным в виде корпуса, в верхней части которого посредством пружины вертикально закреплена подвижная рамка, а в нижней его части расположен блок, выполненный зубчатым по поверхности меньшего радиуса и фрикционным по поверхности большего радиуса и установленный с возможностью взаимодействия с тормозными колодками, жестко и симметрично закрепленными на внутренней поверхности нижней части корпуса, при этом ось блока связана с подвижной рамкой, а лента выполнена перфорированной с возможностью

зацепления с зубчатой поверхностью блока.

Корректор М.Петрова