Уровнемер жидкости Советский патент 1992 года по МПК G01F23/44 

сл

с

Использование: изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет упростить конструкцию и расширить область применения. Сущность изобретения: уровнемер содержит поплавок (П) 1, противовес 2 и переброшенное через мерный шкив 3 гибкое звено (ГБ) 4. Левая ветвь (В) 5 ГБ 4 прикреплена к П 1, а правая 6 - к противовесу. Ниже минимального уровня жидкости 8 установлены отводные блоки 9, через которые запасована левая В 5. Точки прикрепления 10 ГБ 4 и П 1 и противовесу 2 находятся на одном уровне. При любом измеряемом уровне и плотности жидкости сумма высот левой части В 5 и правой В 6 равна высоте центральной части 16 левой В 5, а сумма высот левой части 15 В 5 и части В б, находящейся в жидкости, равна высоте участка центральной части 16 В 5, находящейся в жидкости, т.е. гибкое звено само себя уравновешивает, не оказывая влияния на показания уровнемера. 1 ил.

VJ

VJ О

8

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения уровня жидкости, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение условий эксплуатации.

На чертеже изображен общий вид уровнемера жидкости.

Уровнемер содержит поплавок 1, противовес 2 и переброшенное через мерный шкив 3 гибкое звено 4. Первая ветвь 5 звена 4 связана с поплавком 1, а вторая 6 - с противовесом 2. Поплавок 1 и противовес 2 монтированы с возможностью перемещения в емкости (скважине) 7, заполненной контролируемой жидкостью 8. На высоте ниже минимального уровня жидкости 8 установлены, с возможностью расположения в последней, отводные блоки 9, через которые запасована первая ветвь 5. Точки закрепления 10 гибкого звена 4 на поплавке 1 и противовесе 2 расположены на одной высоте.

Вал 11 мерного шкива 3 соединен с преобразователем 12 углового перемещения в электрический сигнал. Электрический сигнал от преобразователя 12 по линии связи 13 поступает на показывающий прибор 14. Противовес 2 должен быть выполнен с отрицательной плавучестью.

Уровнемер работает следующим образом.

При постоянном уровне жидкости 8 си- стема поплавок-противовес-гибкое звено находится в равновесии, которое может быть описано уравнением

У Vn Рп - Рпр + У Vnp + F у2-плл -

- F у2 11цл + F ytbn - F Плл У+ + Р.Нцлж -y-F hnx -y Pn-Pnp+yx X Vnp + F Yi (Илл - Ьцл + hn)+-F X - xy (Ьцлж - Плл - hnF),(1)

где у - удельный вес жидкости 8;50

Vn - объем .погруженной в жидкость 8 части поплавка 1;

Рп и Рпр соответственно вес поплавка 1 и противовеса 2;

Vnp - объем противовеса 2;55

F - площадь сечения гибкого звена 4;

Y2 удельный вес гибкого звена 4;

Плл - высота левой части 15 первой ветви 5 гибкого звена 4;

Ицл - высота центральной части 16 первой ветви 5;

hn - высота второй ветки 6;

пцлж - высота участка центральной части первой ветви 5, находящегося в жидкости 8;

Ьпж - высота участка второй ветви 6, находящегося в жидкости 8.

Вследствие того, что гибкое звено 4 прикреплено к поплавку 1 и противовесу 2 в точках, находящихся на одном уровне, сумма высот левой части 15 первой ветви 5 и второй ветви 6 гибкого звена 4 равна высоте центральной части 16 первой ветви 5, а сумма высот левой части 15 ветви 5 и части ветви 6, находящейся в жидкости 8, равна высоте участка центральной части 16 ветви 5, находящейся в жидкости 8, т.е. уравнение (1) преобразуется в уравнение

У Л/п Рп-Рпр+ yV,

пр

(2)

15 0 5

0

5

0

5

0

5

Из уравнения (2) вытекает, что на осадку поплавка 1 гибкое звено 4 не оказывает никакого влияния при любых уровнях жидкости и ее плотности.

При подъеме (уменьшении) уровня поплавок 1 и противовес 2 перемеа1аются вверх (вниз), что приводит к повороту мерного шкива 3. Благодаря наличию отводных блоков 9 поплавок 1 и противовес 2 перемещаются синхронно в одну сторону - вверх или вниз, вследствие чего противовес 2 всегда находится в жидкости. Пропорциональный углу поворота шкива 3 электрический сигнал с преобразователя 12 поступает на прибор 14, показывающий текущий уровень жидкости 8.

Исключение из конструкции подвешенных цепочек, отсутствие необходимости в корректировке массы цепочки, находящейся в жидкости, при изменении плотности последней позволяют упростить конструкцию уровнемера. Кроме того, предлагаемый уровнемер можно использовать при измерении уровня жидкости в пьезометрических скважинах или в заглубленных в грунт емкостях, что расширяет условия эксплуатации уровнемера.

Формула изобретения Уровнемер жидкости, содержащий поплавок, противовес и переброшенное через мерный шкив гибкое звено, первая из ветвей которого связана с поплавком, а вторая - с противовесом, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения условий эксплуатации, он снабжен отводными блоками, установленными с возможностью расположения их в

контролируемой жидкости на высоте ниже водные блоки, а точки закрепления гибкой минимального уровня, при этом первая связи на поплавке и противовесе располо- ветвь гибкого звена переброшена через от- жены на одной высоте