Уровнемер Советский патент 1977 года по МПК G01F23/08 

Изобретение относится к средствам для измерения уровня жидкости и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности в битумных производствах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Иэвест-ны уровнемеры, содержаш,ие поплавок, п€ремещаюш,ийся в на,правйяюш.их струнах, связанный цепочкой с рычагом, воздействующим на пневмонреобразователь 1.

Известны также уровнемеры, содержащие поплавок, соединенный тросом с барабаном., и индикатор угла поворота барабана, выполненный в виде индукционного датчика и вторичного п-рибора 2.

Из известных устройств для измерения уровня наиболее близким по технической сущности к описываемому является уровнемер, содержащий поплавок, установленный на направляющих струнах, прикрепленных к жесткой раме на дне емкости, соединенный с поплавком трос, намотанный на барабан, связанный с индикатором угла поворота 3). Однако отмечается низкая надежность при измерении уровня вязких, легкозастывающих и фонтанирующих в процессе пзмерепия жидкостей. Это объясняется тем, что ввиду разбрызгивания жидкости вверх в результате барботирования воздуха через жидкость (процесс окисления битума в кубах-окислителях битумных производств) отмечается налипание измеряемой среды на трос, приклеивание троса к барабану и засаливание самого барабана, так как наматываемый на барабан участок троса, соответствующий диапазону измерения, на всю длину входит в емкость вместе с поплавком при понижении уровня и выходит из емкости с повышением уровня. Вязкая среда, попавшая на трос при подъеме поплавка, застывает на тросе и барабане, что выводит уровнемер из строя.

Цель изобретения - повышение надежности при измерении уровня вязких, легкозастывающих и фонтанирующих в процессе измерения жидкостей. Эта цель достигается тем, что направляющие струны остановлены в емкости под углом к вертикали в виде геометрической трапецни, нижнпм основанием которой является жесткая рама, а верхним основанием - подвижная рама, связанная через трос с намоточным барабаном.

На чертеже представлен описываемый уровнемер.

Уровнемер содержит емкость 1, в которой расположен поплавок 2, имеющий по периферии направляющие ушки 3 Направляющими ушками 3 поплавок скользит по направляющим струнам 4. Струны 4 расположены к вертикали под некоторым углом а и образуют геометрическую трапецию, нижним основанием которой является жесткая рама 5, укрепленная на дне емкости У. Верхним основанием трапеции является подвижная рама 6, связанная с гибким т.росом 7, перекинутым через барабан 8, установленный на опоре 9. На другом конце гибкого троса 7 закреплен противовес 10. Вал и барабана 8 соединен со стрелкой 12 индикатора угла поворота 13.

Уровнемер работает следующим образом.

При понижении уровня жидкости от верхнего предельного значения до нижнего HQ на величину Я;|зм поплавок 2, плавающий на поверхности жидкости, опускается по направляющим струнам 4 также вниз. При этом струны 4 занимают положение, обозначенное пунктиром, а подвижная рама 6, преодолевая сопротивление противовеса 10, опускается вниз на величину h. При этом барабан 8 и стрелка 12 поворачиваются в крайнее левое положение, уровень в емкости минимальный.

При повышении уровня жидкости на величину Я„зч поплавок 2 по направляющим струнам 3 поднимается вверх, а рама 6 перемещается также вверх на величину h, стрелка 12 индикатора угла поворота 13 поворачивается в крайнее правое положение.

Таким образом, каждому изменению уровня жидкости в диапазоне //„зм соответствует пропорциональное перемещение подвижной рами 6 в диапазоне h я соответствующий поворот стрелки 12 индикатора угла поворота 13. Коэффициент пропорциональности устанавливается углом наклона направляющих струн в вертикали а. С увеличением угла а этот коэффициент возрастает и с уменьшением угла убывает.

Противовес 10 выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить натяжение направляющих струн 4 в положении, когда вес поплавка 2 уравновешивается выталкивающей силой жидкости, действующей на поплавок.

Таким образом, в процессе измерения уровня поплавок 2 перемещается по направляющим струнам 4 на весь диапазон измерения, а изменение длины наматываемого на барабан гибкого троса 7 происходит на много меньшую пропорциональную величину в верхней части емкости в газовом пространстве. В результате наматываемый на барабан участок троса и поверхность барабана не пюкрываются застывшей измеряемой средой. Поскольку поплавок и направляющие струны расположены внутри емкости, имеющей температуру обычно выше температуры плавления измеряемой среды, то застывания поплавка в

направляющих струнах в рабочем режиме не происходит.

Формула изобретения

Уровнемер, содержащий поплавок, установленный на направляющих струнах, укрепленных к жесткой раме на дне емкости, трос, намотанный на барабан, связанный с индикатором угла поворота, отличающийся

тем, что, с целью повышения надежности при измерении уровня вязких, легкозастывающих и фонтанирующих в процессе измерения жидкостей, направляющие съруны установлены в емкости под углом к вертикали в виде геометрической трапеции, нижним основанием которой является жесткая рама, а верхним основанием - подвижная рама, связанная через трос с намоточным барабаном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I.ABT. св. СССР № 266257, G 01 F 23/08, 24.05.67.

2.Авт. св. СССР № 249673, G 01 F 23/12, 21.05.66.

3.Яковлев Л. Г. Уровнемеры, Москва,. 1964 г., стр. 61 (прототип).