Устройство для определения уровня раздела сред Советский патент 1974 года по МПК G01F23/26 

(54) УСТРОЙСТВО тЯ ОПРБДЕЯЕИИЯ УГОШЯ РАЗДЕЛА СРЕД

Изобретение относится к области измерения уровней раз дела сред, например газ-нефть нефть-вода, или сыпучих материалов. Известны емкостные измерители уровня раздела сред, содержащие установленные в среде емкостные датчики и вторичные аналоговые преобразователи емкости. Однако в таких измерителях наблюдается значительная погрешность измерения в средах с нестабильными диэлектр ческими постоянными. Предлагаемое устройство для определения уровня раздела сред отличается тем, что изолированный измерительный электрод расположен в образую щей диэлектрического цилиндра а потенциальные электроды установлены симметрично оси цилиндра таким об разом, что при перемещении по полости цилиндра токопроводщего (модулирувяцего) тела образуют с измерительным электродом динамический двухслойный конденсатор. Благодаря этому уменьшается влияние флуктуации физических параметров сред на точность при измерении медденно изменяющихся уровней. На чертеже схематически показано предлагаемое устройство. В сосуде I с измеряющимся уровнем 2 раздела сред установлены полый цилиндр 3 из диэлектрика с изолированной полостью от жидкости, изолированный измерительный электрод 4 и потенциальные электрода 5, к которым приложено напряжение от источника 6. В полости цилиндра 3 двигается токопроводящее тело 7,

которое приводится в движение приводом 8о

Уровень раздела сред измеряется иядикБторнын устройством 9, подключенным к

электротяг 4. Система электродов 4 и 5 представляет собой .двухслойный динамический конденсатор о модулйрукщим подЕВ пным телом 7 (звено), Моздглирущее тело осуществляет емкостную связь измерительного электрода 4 с потенциальными электродами 5,

Принцип действия основан на эффекте модуляции (изменения емкостной связи между электродами 4 и 5) при движении модулирующего тела 7 в полости цилиндра 3. Во время его движения в зоне линейно-однородного электрического поля выше и ниже раздела сред амплитуда модуляции равна нулю, а в момент перехода границы раздела сред, где имеет место изменение диэлектрической постоянной и напряженности электрического поля, происходит дискретное изменение потенциала на измерительном электроде 4в

При линейном перемещении модулирующего тела 7 в полости цилиндра 3 на измерительном электроде 4 возникает единичный шипульс в момент перехода зоны раздела сред,

Еля измерения фиксирован« ного уровня раздела сред в заданной окрестности теду 7 придается возвратно-поступательное движение. При приближении раздела сред к этому уровню в зоне колебаний модули руице го тела создается неоднородность электрического поля вдоль колебаний тела, в результате чего на измерительном электроде 4 возникают модулированные (гармонические

электрические сигналы с частотой, равной частоте колебаний модалирущего тела,

Единичные импульсы или гармонические сигналы возникают на измерительном электроде только при наЛ11,чии в зоне движения модулирувдего тела качественного изменения диэлектрической постоянной, а дискретность получаемой инфор мадии, .обеспечиваемая модулирующим телом на границе раздела сред, исключает получение ложной информации, связанной с флуктуацией во времени физических параметров (диэлектрических постоянных) контактирую щих сред.

ПРЕда ЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для определения уровня раздела сред с различными диэлектрическими по-стоянными, содержащее расположенный по нормали к измеряемой жидкости диэлектрический цилиндр с изолированной от жидкости полостью, внутри которого размещено токопроводящее (модулирующее) тело, свободно перемещащееся вдоль оси цилиндра, потенциальные и измерительный элеютроды, о т л ичающееся тем, что, с целью уменьшения влияния флуктуации физических параметров сред на точность измерения и повышения точности при измерениях ме.длен.но изменящихся уровней, изилированный измерительный электрод расположен в образупцей диэлектрического цилиндра, а потенциальные электроды установлены симметрично оси упомянутого цилиндра таким образом, что при перемещении по полости цилиндра токопроводяшего (модулируицего) тела образуют с измерительным электродом динамический двухслойный конденсатор