Гидростатический датчик уровня жидкости Советский патент 1975 года по МПК G01F23/14 

1

Изобретение относится к гидростатическим датчикам уровня жидкости и может применяться при работе в агрессивных и взрывоопасных средах.

Известны датчики уровня, содержащие поплавок, передаточный механизм в виде двуплечего рычага и указатель уровня с корректирующим устройством.

Однако коррекция показаний уровнемера в зависимости от изменения плотности измеряемой жидкости Производится не автоматически, а вручпую.

Предлагаемый гидростатический датчик уровня д,ополнительно снабжен поллавком постоянного погружения, связанным посредством двух блоков и нити с механизмом изменения соотношения плеч рычага, выполненным в виде подпружиненной подвижной каретки.

На чертеже показан предлагаемый датчик.

Корпус 1 датчика прикреплен к дну сосуда, в котором измеряется уровень жидкости. Поплавок 2, уплотненный при помощи сильфона 3, соединен нитью 4, перекинутой через блоки 5 и 6, с кареткой 7. Па каретку 7 воздействует пружина 8, а на рабочий сильфов 9, к верхнему концу которого прикреплен щток 10, - пружина 11. С помощью щтока 10 сильфон соединен с коротким плечом рычага 12, длинное плечо которого взаимодействует с толкателем 13. На толкатель действует пружина 14. Указатель 15 показывает положение толкателя 13.

Датчик работает следующим образом. При изменении уровня жидкости меняется

ее давление у дна сосуда. Оно воспринимается рабочим сильфоном 9 и передается пружине П. Шток 10 при этом перемещается вниз, если давление повышается, или вверх, если понижается. Перемещение штока 10, шарнирно соединенного с рычагом 12, вызывает поворот последнего и перемещение толкателя 13. Пружина 14 имеет незначительное усилие и служит для выбора зазоров.

При изменении плотности жидкости изменяется сила, действующая на поплавок 2, которая через нить 4 передается на пружину 8 и вызывает перемещение каретки 7. С увеличение.м плотности жидкости увеличивается выталкивающая сила, действующая на поплавок,

при этом пружина 8 сжимается, каретка перемещается вправо, и плечо Л увеличивается. С уменьшением плотности каретка передвигается влево, и плечо А уменьшается.

Сильфон 3 служит для уплотнения и имеет

малую эффективную площадь, поэтому давление жидкости на него не оказывает существенного влияния на перемещение каретки. Рычаг 12 выполнен таким Образом, что длина плеча Б значительно больше максимальной

длины плеча А и, следовательно, можно принебречь изменением длины плеча Б при перемещении каретки. Пружина 8 настроена таким образом, чтобы при отсутствии жидкости выполнялось условие Л 0.

Для неподвижной каретки перемещение толкателя

Н- F -B-Cz

/г С

где Я - высота уровня жидкости;

- эффективная /площадь сильфона 9;

В -длина плеча рычага 12; GZ - суммарная жесткость пружины 8

н сильфона 3; Ci - суммарная жесткость сильфона 9

и пружины 11; У - объем поплавка 2. Кроме величины Н все остальные величины формуле постоянны.

Таким образом, перемещение толкателя 13, которое является выходным сигналом прибора, линейно зависит от высоты уровня жидкости Я в сосуде и не зависит от ее плотности. Указатель 15 служит для визуального наблюдения за положением толкателя 13.

Предмет изобретения

Гидростатический датчик уровня жидкости, содержащий чувствительный элемент в виде сильфона, передаточный механизм в виде двуплечего рычага и указатель уровня; отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения при изменении плотности жидкости, он дополнительно снабжен ноплавком постоянного погружения, связанным посредством двух блоков и нити с механизмом изменения соотнощения плеч рычага, выполненным Б виде подпружиненной подвижной каретки.