Потенциометрический уровнемер Советский патент 1993 года по МПК G01F23/24 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения уровня жидкостей или сыпучих материалов.

Цель изобретения - повышение точно- сти измерения уровня.

На фиг. 1 изображена схема потенцио- метрического уровнемера: на фиг. 2 - схема уровнемера с конусообразной трубой; на фиг, 3 - модифицированная схема уровне- мера.

Потенциометрический уровнемер (фиг. 1) содержит трубу 1, внутри которой с зазором размещен чувствительный элемент 2 в виде гибкой оболочки, нижняя часть кото- рой. герметично закреплена по периметру трубы 1, а верхняя часть оболочки закреплена симметрично относительно стенок трубы 1 с помощью кольца 3, на внутренней поверхности трубы 1 и внешней поверхности обо- размещен, токосъемник в виде электропроводных слоев, к которому подключен вторичный прибор (вольтметр) 4, при этом к электропроводному слою, на трубе 1 подключен источник тока 5.

Потенциометрический уровнемер (фиг, 2) отличается тем, что труба 1 выполнена в форме прямого усеченного конуса, в частности, кругового.

Уровнемер (фиг. 3). отличается тем, что он снабжен повторителем напряжения 6, включенным параллельно токосъемнику, выход повторителя напряжения 6 соединен с одним из выводов вольтметра 4, второй выход которого соединен с одним из вывб- дов источника тока 5.

Потенциометрический уровнемер (фиг. 1) работает следующим образом. При определенном уровне И жидкости или сыпучего материала внешняя поверхность гибкая оболочка чувствительного элемента 2 будет прижиматься к внутренней поверхности трубы 1. По электропроводному слою трубы 1 протекает ток I0 const источника .тока 5, Вольтметр 4 измеряет падение напряжения U$H -loRrn, где RTH - сопротивление токопро- водного слоя трубы 1 от его верха до уровня жидкости. При .этом напряжение и$ пропорционально текущему значению уровня Н жидкости или сыпучего материала.

Т.к. теоретически внутреннее сопротивление источника тока теоретически равно бесконечности, то сопротивление проводов, которыми подключен источник тока 5 к электропроводному слою трубы 1, а также изменение сопротивления электропроводного слоя трубы 1 не влияют на результат измерения.

Для повышения входного сопротивления вольтметра 4 используется повторитель напряжения б (фиг, 3), что уменьшает влияние изменения сопротивления проводов, которыми подключены выводы вольтметра 4 к токосъемнику, а также влияние изменения сопротивления электропроводного слоя гибкой оболочки чувствительного элемента 2 на точность измерения уровня.

Для увеличения силы отрыва гибкой оболочки чувствительного элемента 2 от поверхности трубы 1 используется уровнемер, изображенный на фиг. 2. При этом сила отрыва P Pt/sin а, где Рт - вес единицы площади гибкой оболочки чувствительного элемента 2, а -угол между направляющей конуса и основанием трубы 1. Если измеряется уровень налипающих веществ (смолы, гудрона и т.п.), то налипающее вещество на стенке гибкой оболочки 2 будет дополнительно создавать еилу отрыва поверхности гибкой оболочки 2 от поверхности трубы 1,

В результате применения предложенного уровнемера повышается точность измерения за счет: исключения влияния на результат измерения сопротивления соединительных проводов, электропроводных слоев трубы и гибкой оболочки; исключения прилипания электропроводных слоев трубы и гибкой оболочки друг к другу.

. Ф о р м v 1 а и з о б р е т е н и я

1. Потенциометрический уровнемер, содержащий чувствительный элемент в виде гибкой оболочки, токосъемник и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, гиб- кая оболочка размещена во введенной трубе, по периметру которой закреплена нижняя часть гибкой оболочки, а токосъемник выполнен в виде электропроводных слоев, нанесенных на внутреннюю поверхность трубы и внешнюю поверхность оболочки, при этом к электропроводному слою на трубе параллельно подключен ис- .точник тока, а вторичный прибор выполнен в виде вольтметра.

2. Уровнемер по п. 1, отличающий- с я тем, что он снабжен подключенным параллельно токосъемнику повторителем напряжения, выход которого соединен с первым выводом вольтметра, второй вывод которого соединен с одним из выводов источника тока.

3. Уровнемер по п. 1, о тличающий- с я тем, что труба выполнена в виде усеченного конуса.

Т

Фц. 5 .