Индуктивный аналоговый уровнемер Советский патент 1975 года по МПК G01F23/26 

(54) ИНДУКТИВНЫЙ,АНАЛОГОВЫЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к измерению уровня жидкости электрическикга методами и может быть использовано для дистанционного измерения уровня.

Известны индуктивные уровнемеры, содержащие поплавок с электромагнитным экраном, взаимодействующим с катушками индуктивности, расположенными вдоль измеряемого диапазона в замкнутой трубе и, включенными в измерительную схему уровне мера.

Известные уровнемеры характеризуются низкой точностью измерения, нелинейностью выходной характеристики и достаточно большой длиной перемещаемого экрана.

Шель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерения.

Для этого в предлагаемом устройстве измерительная обмотка выполнена ступенчато через интервалы, равные длине щаемого экрана, причем намоточные данные обмотки в пределах каждого интервала постоянны.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема уравномера с развернутым изображением измерительной катушки.

Датчик уровня является коаксиальной конструкцией, содержащей равномерно намотанную катушку возбуждения 1, две одинаковые секции 2-5 и 6-9 измерительной катушки, поплавок с электромагнитным экраном Ю и неподвижный электромагнитный экран 11. Поплавок перемещается жидкостью вдоль защитной трубы, в которую помещены катушки 1 и 2-9 от упора 12 до упора 13, между которыми заключен диапазон измерения уровня жидкости. Экраны 10 и 11 идентичны один другому, длина каждого экрана и пауза между секциями 2-5 и 6-9 равны А. Секции 2-5 и 6-9 имеют многослойную рядовую намотку, число витков которой на единицу длины увеличивается через каждый интервал длиной А по направлению к краям датчика (например, на 2 слоя как показано на чертеже) оставаясь постоянным в пределах интервала.

Секции 2-5 и 6-9 соединены последовательно и встречно одна другой. На концах 14 и 15 образованной .измерительной

катушки вьщепяется разность э. д. с., наведенных в этих секциях. Питание датчика осущестрляется подачей напряжения на катушку возбуждения 1 от клемм 16 и 17 источника переменного тока.

Так как длина несомого поплавком экрана 1О является небольшой по отношению

к диапазону измерения (к диапазону перемещения поплавка), то она незначительно увеличивает длину датчика и позволяет применить небольшие радиальные зазоры между защитной трубой с катушками индуктивности и перемещаемым экраном, не ухудшающие точности уровнемера, С уменьшением длины экрана также уменьшается нелинейность выходной характеристики на каждом интервале его перемещения соответствующей длины, а повышение отношения длшпзг диапазона измерения к длине экрана в соответствующее число раз уменьшает нелинейность выходной характеристики в целом.

Устройство работает следующим образом.

Проходящий через катушку возбуждения 1 переменный ток возбуждает электромагнитное поле, равномерное вдоль диапазона перемешения поплавка между упорами 12 и 13 Вследствие встречного соединения идентичных одна другой секций 2-5 и 6-9 э.д. с,, наводикгые в измерительной катушке полем катушки 1, взаимно компенсируются, и на выходе 14-15 датчика вьщеляется результирующая величина, э. д. с., наводимых э нзме|)ительной катушке экранами 10 и 11. Э. д, с., наводимая экраном 10 в секНИИ 2-5, вычитается из э. д. с., наводимой в секции 6-9 экраном 11, неподвижно расположенным против слоев 9. При крайнем 1толо |ген(1г экрана Ю против глеев 2 секции

2-5 наводимая им а. д. с, равна э, д. с., наводимой экраном 11, и выходная э. д. с. на выводах 14-15 равна нулю. При перемещении экрана 10 плавно уменьшается число

охваченных им витков секции 2-5, наводимая экраном 10 э. д. с. в этой секции уменьшается, и выходная э. д. с. плавно возрастает, В точке симметричного влияния экрана 10 на секции 2-5 и 6-9 (при нахождении экрана между секциями датчика) величина выходной э. д. с: равна э. д. с., наведенной экраном 11. При дальнейшем перемещении экрана 10 наводимая им в секции 6-9 э. д. с. складывается с э. д. с., навоДИМОЙ экраном 11. Число охваченных экраном 10 витков этой секции плавно увеличивается, и выходная э. д. с. плавно растет до максимального значения, равного сумме э. д. с., наводимых в секции 6-9 экраном

1О, находящимся у упора 13.

П р е д м е т и 3 о б р е т е н и я

Индуктивный аналоговый уровнемер для жидкости, содержащ 1й поплавок с электромагнитным экраном, неподвижный электромагнитный экран и расположенные коакси- ально вдоль измеряемого диапазона обмотку

возбуждения и измерительную обмотку,состояшую из двух смежных секций, включенных встречно, отличаю щ м и с я тем, что, с Целью повышения точности и расширения диапазона измерения, измерительная

обмотка выполнена ступенчато через интервалы, равные длине перемепшемого экрана, причем намоточные данные обмотки в преелах каж;:(О1о innepi Mia постожгны. . 0r 16 fih 17