Способ и устройство для измерения на расстоянии уровня жидкости в резервуаре Советский патент 1931 года по МПК G01F23/60 

Предлагаемый, согласно изобретению, способ заключается в том, что уровень жидкости в резервуаре определяют по силе электрического тока, проходящего через электромагнит, притягивающий помещенный в жидкость резервуара пустотелый сосуд в тот MOMisHT, когда сила всплывания этого сосуда преодолеет притягательную силу электромагнита и разомкнет электрическую цепь, в которую включен соответствующим образом проградуированный амперметр.

На схематическом чертеже изображен разрез устройства для осуществления упомянутого способа и схема включения его в электрическую цепь.

В резервуаре 1 помещен пустотелый, выполненный из легкого металла (жесть, алюминий) сосуд 2, при чем все щвы его либо тщательно пропаяны, либо прекращены для предохранения от проникания в него жидкости. Сосуд 2 имеет вверху и внизу отростки, входящие в отверстия направляющих державок 8 и 9 и позволяющие ему перемещаться в вертикальном направлении. В нижний отросток сосуда 2 вделана часть из магнитного материала (железо, никкель).. Длина сосуда 2 такова, что верхний его конец остается не погруженным в жидкость при самом высоком ее уровне в резервуаре, а нижний его конец расположен в штуцере 23 ниже дна резервуара.

На верхнем отростке сосуда 2 имеется крестообразная поперечина, на кругло обточенные концы которой надет вилкообразный конец рычага 7 с грузом на конце, уравновешивающим в воздухе сосуд 2. Рычаг 7 имеет неподвижную опору, установленную на верхней стенке резервуара. Кроме того в верхней части. резервуара на прокладке прикреплен штуцер 22, разделенный на две части стенкой 24, в которой против верхнего отростка сосуда 2 прорезано круглое отверстие, закрытое диафрагмой 4, укрепленной при помощи навинтованной втулки.

В крышку штуцера 22 ввернута пробка б с высверленным изнутри (то-есть из штуцера) глухим каналом. В этот канал вставлен стержень 5, отжимаемый вниз к диафрагме 4 пружиной, упирающейся в выступ 5, и снабженный крестообразной поперечиной, на концы которой надет вильчатый конец качающегося рычага 12; другой конец этого рычага выполнен в виде молоточка и прижат к концу контакта 13, расположенного на верхней крышке штуцера изолированно от нее. В верхней части контакт 13 снабжен зажимом 14.

На крышке расположенного на дне.|;резервуара.1 штуцера 23 укреплен электромагнит 3, концы обмотки которого тIpиcoe fинeны к двум зажимам 15. Против конца сердечника этого электромагнита помещен нижний, выполненный из магнитного материала отросток сосуда 2. Длина сосуда 2 между концами отростков выбрана так, чтобы во время

i наивысшего его положения (верхний Отросток прижат к диафрагме 4) между КОНЦОМ нижнего отростка и концом сер„дечника электромагнита был небольшой зазор., .

Зажим 14, расположенный на верхНем штуцере, присоединен через обмотку электромагнита 3 (зажимы 15, 15), к одному из полюсов батареи 11, вто.рой полюс которой соединен через реостаты 19 и 16 и амперметр 20 с контактом 13. Контакт 13 может быть присоединен к зажиму 14 непосредственно через металлические части рычага 12 и его поддержку в том случае, если сосуд 2 опущен вниз и диаграмма 4 не «препятствует опусканию вниз стержня 5 под действием пружины. Реостат 19 слу.жит для поддержания постоянным на:т1ряжения, измеряемого вольметром 21, -а реостат 16 - для регулирования силы тока в цепи устройства.

На реостате 16 имеется холостой контакт 17 и контакт 18, соединенный с зажимом 14 на штуцере 22.

При наполнении резервуара 1 до не которого уровня пустотелый сосуд 2 стремится всплыть и с определенной силой, строго соответствующей степени его погружения в жидкость, давит На диафрагму 4, тем самым сжимая пружи;ну стержня 5 и поднимая вилкообразный конец рычага 12. Другой конец ры«1ага 12 при этом опускается и размыкает цепь батареи 11. Если теперь /рычаг реостата 16 поставить в положение, при котором он перекроет контакт 18, то цепь электрического тока замкнется помимо молоточка и контакта 13, и электромагнит 3 притянет сосуд 2, вследствие чего стержень 5 под действием пружины опустится и повернет рычаг 12; молоточек этого рычага прикоснется к нижнему концу контакта 13 К вновь замкнутую цепь, при чем -амперметр 20 даст отклонение, соответш у ющее величине тока, протекающего

через параллельную ветвь: контакты 14 и 13, амперметр 20 и контакт 18 реостата 16. Затем поворотом рычага реостата 16 по часовой стрелке сначала полностью восстанавливается первоначальная электрическая цепь (контакт 18 и рычаг разомкнуты), а потом постепенно увеличивается сопротивление ее. По мере включения реостата 16 сила тока в цепи, а стало-бь1ть и сила притяжения электромагнитом 3 нижнего отростка сосуда 2, будет падать до тех пор, пока сила всплывания сосуда 2 не станет больше силы притяжения, после чего сосуд 2 немного поднимется и уже описанным выше путем вновь разомкнет электрическую цепь у контакта 13; сила тока при этом упадет до нуля, что и покажет амперметр. Таким образом, если проградуировать амперметр на различные высоты уровней жидкости в резервуаре, то вращая каждый раз рукоятку реостата и наблюдая по амперметру наименьц1ее его показание перед спаданием силь тока до нуля, можно вести наблюдение за уровнем в резервуаре на расстоянии. После каждого измерения реостата 16 поворачивается до установки его на холостом контакте 17.

Предмет изобретения.

1.Способ измерения на расстоянии уровня жидкости в резервуаре, отличающийся тем, что сила электрического тока, проходящего через электромагнит, притягивающий помещенный в жидкость ревервуара пустотелый цилиндрический сосуд, определяется в тот момент, когда сила всплывания этого сосуда преодолеет притягательную силу электромагнита и разомкнет электрическую цепь, и по показанию амперметра, предварительно соответствующим образом проградуированного на высоту уровня жидкости в резервуаре, определяют этот уровень.

2.Для осуществления способа по п. 1 устройство, отличающееся применением вертикально расположенного пустотелого цилиндрического сосуда 2, снабженного двумя концевыми отростками, из КОИХ нижний выполнен из магнитного материала и находится под действием

электромагнита 3, а верхний подвешен к рычагу 7, Harpy keHHOMy уравновешивающим грузом, и упирается в диафрагму 4, на которую с другой стороны давит «аходящийся под действием пружины стержень 5, подвешенный к рычагу 12, несущему разрывной контакт / электрической цепи, в которую последовательно : электромагнитом 3 и амперметром 20 включен регулирующий силу тока в цепи реостат 16.

3. Форма выполнения устройства по п. 2, отличающаяся тем, что притягиваемый расположенным на дне штуцера 23 электромагнитом 3, помещенный в жидкость резервуара пустотелый цилиндрический сосуд 2 установлен

таким образом, что он может на некоторую высоту перемещаться вдоль своен оси и верхний его конец остается не погруженным в жидкость при сакон высоком ее уровне в резервуаре, а нижний его конец расположен в штуцере 23 ниже дна резервуара.

4. В устройстве по п.п. 2 и 3 применение реостата 16, таким образом включенного в электрическую цепь, при установке контактного рычага реостата на контакт 18 включался в цепь только электромагнит 3, а при дальнейшем переводе контактного рычага последовательно с электромагнитом 3 были включены разрывной контакт рычага 12, амперметр 20 и реостат 16