Электрический указатель уровня воды в паровом котле Советский патент 1931 года по МПК G01F23/02 F22B37/78 

Предлагаемый электрический указатель уровня воды в паровом котле основан на изменениях сопротивления проводника электрического тока под влиянием изменения температуры проводника; для этого на наружной поверхности водомерной трубки (стекла) помещена обмотка или спираль, внутри ее расположенные частью на паровой и частью на водяной ее половине и приключенные к одной из ветвей мостика Уитстона, имеющего в диагональной ветви гальванометр для наблюдения по отклонениям его стрелки за колебаниями уровня воды в котле.

На чертеже фиг. 1 изображает схематический вид электрического указателя уровня воды в паровом котле; фиг. 2 - то же со спиралью внутри трубки; фиг. 3- вид сбоку указателя, установленного на котле; фиг. 4- то же сверху.

В обычном водомерном стекле А (фиг. 1) парового котла точки а, Ь и с соответствуют нормальному, наивысшему и наинизшему допустимым уровням воды в котле. При нормальном уровне воды в котле температура стекла в участке аЬ, наполненном паром, близка к температуре насыщенного пара в котле;;при этом, вследствие того, что давление в котле поддерживается обычно постоянным (с небольшими колебаниями), то и температуру стекла в участке аЬ можно считать постоянной. Температура же стекла в участке ас, наполненном водой, будет значительно ниже, вследствие того, что в этом участке имеется сравнительно постоянный объем воды, которая охлаждается в стекле и подводящих трубках окружающим воздухом, т.-е. температура воды будет завис&ть от длины подводящих воду к стеклу трубок d.««В случае понижения уровня воды в котле, участок aJj будет увеличиваться, а ао соответственно уменьшаться, т.-е. произойдет увеличение горячего участка стекла; в случае же повышения уровня воды, произойдет уменьшение горячего участка стекла и увеличение холодного участка.

В предлагаемом электрическом указателе уровня воды в паровом котле на водомерное стекло -4 навита проволока так, что часть обмотки аЪ помещена на половине стекла омываемой паром, а часть ас на половине, омываемой водой. Концы обмотки приключены к мостику .Уитстона .В таким образом, что она представляет собой ветвь jf мостика. При этом

сопротивление ветви т мостику равно сопротивлению ветви п, а сопротивление ветви q подбирается таким образом, чтобы рно равнялось сопротивлению обмотки плюс сопротивление подводящих проводов при нормальном уровне воды и давлении в котле; гальванометр G, включный в диагональную ветвь мостика градуирован непосредственно на сантиметры уровня воды в котле.

При изменении уровня воды в котле изменяется сопротивление ветви р, вследствие того, что количество витков проволоки на стекле, попадающих в горячую часть стекла аЪ соответственно увеличивается или уменьшается, и стрелка гальванометра G, включенного в диагональ мостика Уитстона, будет таким образом давать отклонения, точно соответствующие колебаниям уровня воды в котле, и показывать уровень в сантиметрах.

Но отклонения стрелки гальванометра будут точно указывать уровень воды в котле только в том случае, если давление в котле будет нормальным, т.-е. если температура пара в стекле будет равна тепературе насыщения, при которой градуировался прибор. Для того, чтобы прибор показывал правильно уровень воды при любом давлении в котле, в цепь ветви р мостика включены компенсирующие сопротивления В, при чем включение осуществляется автоматически присоединением клемм сопротивлений к обычному контактному манометру Ж, показывающему давление пара в котле, у которого стрелка, при повышенииили понижении давления в котле, автоматически включает или выклю чает эти добавочные сопротивления, скользя по их клеммам.

К гальванометру G, включенному в мостик Уитстона, могут быть присоединены сигнальные контакты,-как световые, так и звуковые для сигнализации уменьшения или увеличения уровня воды в котле сверх нормы.

В другой форме выполнения электрического указателя уровня воды, изображенном на фиг. , в стеклянный стержень 1 (фиг. 2),, снабженный уширенной головкой 2, впаяна спираль 3, концы которой выведены к винтам 4, закрепленным на головке 2. Стержень 1 и головка 2 для придания им большой крепости

могут быть выполнены из армированного стекла. Стержень 1 вставлен в металлическую трубку 12, расположенную наклонно вдоль котла и одним концом соединенную с водяным пространством котла при помощи отвода 13 с несколькими витками 14, для придания воде постоянной температурь, и с вентилями,-запорным 15 и продувочным 16. С другой стороны трубка 12 соединена с паровым пространством котла при посредстве хорошо изолированной трубки 17 с запорным вентилем 18 и продувочным 19.

Для фиксирования положения стержня 1 он пропущен через ряд дисков 5, снабженных отверстиями для пропуска омывающих стержень 1 пара и воды и вложенных в трубку 12 с помещенными между нйми распорными трубками 6. Головка 2 опирается на ряд свинцовых шайб 7 и резиновое кольцо 8, а с другой стороны-на сальниковую набивку И, регулируемую втулкой 9 с гайкой 10. От винтов 4 головки 2 отходят два провода в металлической предохранительной оплетке 20, приключенные к одной из ветвей мостика Уитстона, имеющего в диагональной ветви гальванометр G,

Предмет изобретения.

1.Электрический указатель уровня воды в паровом котле, отличающийся тем, что в одну из ветвей мостика Уитстона включено сопротивление или в виде обмотки по наружной поверхности водомерной трубки (стекла) А, помещенного

частью аЪ на паровой, частью ас на водяной его половине (фиг. 1) или в виде спирали 3 (фиг. 2), расположенной внутри самой водомерной трубки 12.

2.Форма выполнения указателя по п. 1 для случая размещения спирали внутри трубки, отличающаяся тем, что упомянутая спираль 3 (фиг. 2), впаяна в стеклянный стержень 1, снабженный уширенной головкой 2, через которую выведены наружу концы спирали, и введенный в металлическую трубку 12, соединенную одним концом с помощью отвода 13 с водяным пространством котла и другим, при посредстве трубки 17, с паровым пространством (фиг. 3, и 4), в каковом устройстве концы спирали 3 приключены к одной из ветвей мостика Уитстона (фиг. 1), имеющего в диагональной ветви гальванометр для наблюдения по отклонениям его стрелки за колебаниями уровня воды в котле.

3. В указателе по п. 1 применение для фиксирования положения трубки 1 (фиг. 2) ряда надетых на нее, снабженных отвер- j

стиями для пропуска пара и воды, дисков 5, вложенных в трубку 12 с помещенными между ними распорными трубками 6.

4. В указателе по п. 1 применение включенных в ветвь р (фиг. 1) мостика Уитстона сопротивений 7, управляемых стрелкой манометра М.