Гидростатический датчик уровня жидкости Советский патент 1974 года по МПК G01F23/16 

1

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известны гидростатические датчики уровня, содержащие упругий чувствительный элемент, погруженный в жидкость, связанный с силовым преобразователем.

Однако в таком датчике отсутствует устройство оперативного контроля, которое позволило бы проверить исправность датчика и точность его работы без демонтажа непосредственно в технологическом режиме, что снижает надежность датчика.

Предлагаемый датчик для повышения надежности снабжен устройством оперативного контроля, выполненным в виде двух герметичных камер, одна из которых соединена с внутренней полостью чувствительного элемента и с задатчиком давления, а другая охватывает чувствительный элемент с внешней стороны и соединена через н. о. клапан с жидкостью в резервуаре, а через н. з. - с источником избыточного стабилизированного давления воздуха.

Это повышает надежность устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема датчика.

Датчик содержит чувствительный узел 1, установленный сбоку в нижней части резервуара с жидкостью, и пневмосиловой преобразователь 2. Преобразователь может быть и электросиловым. Чувствительным элементом датчика является сильфон 3 (может быть мембрана и др.) с жестким центром 4, соединенным с силовым штоком 5. Внутренняя камера 6 в сильфоне 3 герметичная, чашечная мембрана 7 служит опорой рычага 8, шарнирно соединенного с силовым рычагом 5. Снаружи сильфона 3 установлена вторая герметичная

камера 9, в которой имеются два клапана (вентиля) 10 и 11 со штоками и сильфонами 12 и 13, пружинами 14 и 15 и корпусами 16 и 17. В обычном положении верхний клапан открыт, и внутрь камеры 9 через открытое отверстие клапана поступает жидкость, а нижний клапан закрыт, и воздух под давлением Р const не поступает в камеру 9.

Пневмосиловой преобразователь 2 состоит из весового рычага 18 с заслонкой 19, соединенного через опору с рычагом 8 чувствительного узла, шарнирной опоры 20, передвижной опоры 21, сопла 22, повторителя-усилителя 23, сильфона 24 обратной связи с рычагом 25 и пружины 26 корректора нуля. Кроме того, в

датчике имеется певмотумблер 27 для управления клапанами 10 и 11, а также задатчик давления 28, выход которого соединен с внутренней камерой сильфона 3. Давление задатчика 28 контролируется по манометру 29, а

давление Р const - по манометру 30.

Устройство работает следующим образом.

На дно сильфона 3 воздействует гидростатическое давление столба жидкости в резервуаре, определяемое из соотношения Р уН, где 7 - удельный вес жидкости, Н - высота столба жидкости.

Это давление, умноженное на эффективную площадь дна сильфона, через рычаги 5 и 8 воздействует в виде усилия, пропорционального давлению Р jH, на весовой рычаг 18 пневмосилового преобразователя. Заслонка 19 прикрывает сопло 22, давление на выходе повторителя-усилителя 23 и в сильфоне 24 увеличивается, и рычаг 18 через рычаг 25 и опору 21 уравновешивается в новом положении. Опора 21 служит для настройки диапазона изменения выходного сигнала, пружина 26 - для корректировки нулевой точки.

Выходной сигнал датчика РВЫХ при изменении уровня жидкости формируется пропорционально давлению Р .

Для оперативного контроля работы датчика при любом значении уровня жидкости Я включается пневмотумблер 27, при этом закрывается клапан 10 и открывается клапан 11, в камере 9 устанавливается давление Р const, которое должно быть выше максимально возможного давления в этой камере Р уН при работе датчика.

Задатчиком 28 во внутренней камере 6 сильфона 3 устанавливается давление Рх,

Это давление изменяется с таким расчетом,

что Pconsi - Px, РО уНо или Pconst -

- РХ, - для имитации нижнего уровня

жидкости и Pconst - уЯмакс РХ, - ДЛЯ ИМИтации верхнего уровня жидкости.

Для имитации всех промежуточных значений уровня Задатчиком 28 устанавливается давление РХ„ Pconst - тЯ„.

При всех указанных значениях давления РХ проверяется величина выходного сигнала РВЫХ согласно тарировочной таблице датчика. В случае необходимости может быть произведена его подналадка и тарировка путем изменения диапазона измерения, перетарировка на жидкость с другим удельным весом.

После окончания проверки задатчиком 28 устанавливается давление РХ О, пневмотумблер 27 выключается, и датчик таким образом входит в режим нормальной работы независимо от величины уровня жидкости в емкости.

Предмет изобретения

Гидростатический датчик уровня жидкости, содержащий упругий чувствительный элемент,

погруженный в жидкость, связанный с силовым преобразователем, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен устройством оперативного контроля, выполненным в виде двух герметичных камер,

одна из которых соединена с внутренней полостью чувствительного элемента и с задатчиком давления, а другая охватывает чувствительный элемент с внещней стороны и соединена через н. о. клапан с жидкостью в резервуаре, а через н. з. - с источником стабилизированного давления воздуха.

23

P I f

.

30