Уровномер для жидких электропроводных сред Советский патент 1975 года по МПК G01F23/22 

ственно к двум секциям токовой обмотки дифференциального трансформатора 8. При этом средний вывод токовой обмотки трансформатора 8, а также токовые обмотки трансформаторов 9 и 10 подключены через резистор 11 с сопротивлением и корпус резервуара 1 к вторичной обмотке трансформатора 12.

Поскольку R значительно превышает R-j и Кк, а э и RK, в свою очередь, намного больше сопротивления токовых обмоток трансформаторов 8, 9 и 10 с соединительными проводами, то общий ток датчика уровня равен:

где и - напряжение на вторичной обмотке трансформатора 12. Ток /, подведенный к среднему выводу токовой обмотки трансформатора 8, разветвляется по двум параллельным цепям на ток цепи основного электрода 2:

/ -/ i

R + Кэ

и на ток цепи компенсируюш,его электрода 4:

Кэ

4-/

Кк + Кз

При условии / const токи /э и /к зависят только от величин Rs и RK, которые, в свою очередь, зависят от величины измеряемого уровня Я.

Поскольку компенсирующий электрод 4, начиная с минимального измеряемого уровня, постоянно перекрыт жидкостью, то RK изменяется с изменением уровня Н значительно меньше, нежели Ra. Увеличение уровня Я вызывает значительное уменьшение Ra и малое изменение к. Следовательно ток / увеличивается, а ток /к уменьшается. С уменьшением же уровня ток /к, наоборот, увеличивается, а ток /э уменьшается, причем изменение токов происходит на одну и-ту же величину.

В результате прохождения по токовой обмотке трансформатора 8 токов /о и /к в секциях его вторичной обмотки соответственно наводятся э.д.с. равные:

E, KJ, K,-IКк - Кэ Кэ

E, KJ, K,-IКк + Кэ

где /Са и Кк - коэффициенты трансформации соответственно для секций, питающих основной электрод 2 с шайбой 3 (э) и компенсирующий электрод 4 (к) трансформатора 8. Поскольку секции вторичной обмотки трансформатора 8 включены встречно, то результирующая э.д.с. во вторичной обмотке трансформатора 8 равна:

E Eк - Es

и при условии

const:

(/к -/8) .

Отсюда следует, что поскольку Д/ зависит от

уровня, то и Д также зависит от уровня, причем с увеличением уровня А уменьшается, а с уменьшением - возрастает. Далее результирующая э.д.с. ДЕ подается по сигнальному кабелю во вторичный прибор, усиливается в усилителе 13 и измеряется обычным автокомпенсацпонным способом.

Таким образом, значение позволяет судить о величине измеряемого уровня жидкости.

Изменение электропроводности жидкости ири сохранении ее однородности влияет в равной степени на изменение и . Одинаковое относительное изменение R и не вызывает изменение токов /э и /к, и, следовательно, значение - /э остается прежним и зависит только от величины измеряемого уровня. Это, в свою очередь, приводит к тому, что величина Д/: также не изменяется, то-есть сохраняется показание вторичного прибора и, таким образом, исключается погрешность измерения от изменения электропроводности измеряемой среды.

Линеаризующая шайба 3, помещенная на основном электроде 2 и имеющая оптимальную поверхность контакта с жидкостью, обеспечивает, начиная с минимального измеряемого уровня, практически линейную реостатную характеристику для основного электрода 2 . Работа по липейной характеристике / в значительной степени способствует линеаризации шкалы описываемого устройства. Окончательно шкала вторичного прибора линеаризована путем подбора соответствующей

кривизны лекала, неремещающего плунжер рабочего трансформатора 9.

Поль показаний устанавливается путем перемещения сердечника трансформатора установки нуля 10 при минимальном значении измеряемого уровня.

Формула изобретения

Уровнемер для жидких электропроводных сред, содержащий датчик с основным и компенсирующим электродами, преобразователь в виде дефференциального токового трансформатора и электронный дифференциальнотрансформаторный компенсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения ири изменении электропроводности среды и расширения диапазона измерения, датчик снабжен линеаризирующей

шайбой, расположенной соосно основному электроду и электрически соединенной с одним его концом, на которой также соосно основному электроду расположена изолирующая втулка с компенсирующим электродом,

при этом выходные концы основного

и компенсирующего электродов подключены соответетвенно к крайним выводам питающей токовой обмотки дифференциа;|ьного транс())орматорного преобразователя,

средний вывод которой через резистор соединен последовательно с токовыми обмотками двух дифференциальных трансформаторов компенсатора.

j0g: