Датчик уровня Советский патент 1978 года по МПК G01F23/06 

1

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения уровня жидкостей, в частности; в резервуарах, имеющих небольшую высоту, по сравнению с длиной

Известен уровнемер, содержащий поплавок с расположенным внутри него преобразсшателем угла поворота в электрический CHFW вал l.

: Недостаток такого уровнемера заключает. Ъя в том, что он имеет зоны нечувствител . ности в граничных значениях уровня и недостаточную устсАчивость.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является уровнемер, содержащий закрепленный на полом рычаге поплавок с расположенным внутри него преобразователем угла поворота в электрический сигнал с демпфирующим устройством 2 .

Недостаток данного уровнемера coctoEr в том, что он имеет зочы нечувстьительности у граничных значений уровня, а шкала прибора нелинейный характер.

Цель изобретения - расширение диапазо на измерения и спрямление шкалы измерительного прибс а.

Для этого полый рычаг поплавка снабжен упругой гибкой камере, закрепленной на nai рубке, расположенном посередине диапазона изменения уровня.

На чертеже представлена приндипиальная схема уровнемера. .

Уровнемер содержит пустотелый поплавок 1 из; изоляционного матбрвала, закрытый двумя крышками 2 с пршсладками 3.

Полый рычаг 4 псшлавка 1 вставлен в то| новое отверстие упругой гибкой камеры 5, представляющей собой отрезок шланга из алао тичного материала, например резины. Второй конец упругсй камеры 5 надет на патрубок 6 с фланцем 7 на конце. Горизонтальный участок патруб1ш : расположен посередине диапазона измеценЦау П|&«(й; измеряемой срдды.

Внутри аоплавке заключен преобразсжатель угла поворота в электрический сигнал. Он представляет собс два параллельных высту ла 8, ЕыполиенЕшис в теле поплавка с внутревней го стороны по окружности. Верхняя часть одного из выступов 8 покрыта тонким слоем с высоким удельным сопротивлением,,ра&тлм нескольким десяткам ом.

Второй выступ пмсрыт толстым слоем металла с низким удельным сопротивлением, практически равным нулю.

Подвижным органом преобразователя является полый металлический шарик 9, распопожвнный на проводящих ,слоях выступов 8 и образующий с внутренними стенками поплавка 1 лимитированный зазор. Проводящие слои выступов 8 подсоединены к кабелю 10. Кабель 10 через - отверстие 11 в поплавке 1, полый рычаг 4| гибкуюкамвру 5,патрубок 6 и отверстие в крышке люка выходит к измврв тельному прибору (на чертеже не показан). Часть кабеля 10, проходящая через упругую камеру 5, свернута в спираль 12.

Предлагаемый уровнемер работает следующим образом.

При изменении уровня контролируемся среЧ ды в резервуаре упругая камера S изгибает ся под дейстрием веса инн подъемной силы поплавка. Изгибаясь, упругая камера 5 позволяет поплавку 1 перемешаться вслед за уровнем жид;шсти и одн&временноповорачивапу ся вокруг центра изгиба камеры 5, При этом шарик 9, перемещаясь по выступам 8, изменяет соотношение сопротивлений участков проводяшего слоя выступов 8 от его конца до точки контакта с шариком 9, что выалвает изменение товса в измерительном приборе, а

на шкале его отображается значение уровня.

При кагибе камеры 5 часть кабеля 1О, свернутая в спираль 12, таюке изгибается, слегка растягиваясь или сжимаясь, что пpeдyпреждает натяжение кабеля 1О и истирание его изоляция.

: Выполнение шарика 9 псяым обеспечивает вебольшой его вес при значительном диаметре

что способствует как гашению когюбаний шарика 9, так уменьшению силы трения качения между ним в выступами В.

Когда жидкость заполняет половину резервуара, она покрывает примерно половину поплавка ie Камера 5 1Ю изш-нута и ее упругая cBna /c i cTByTpmae на такшзвоЕ, равца нулю. По мере опускания уровня жидкости, поплавок 1 также адус|Еае я, нагибая камеру 5. При этом в вей воэвйк-йёт упругая. саЛа, которая через рычаг 4 действует на поплавок 1. Она

направлена в сторону, противеполежную напра леннюдвиже шяпоплавка. Чем ниже опуо кается поплавок 1, тем больше величина упругой силы камеры 5, В результате вoздeйctви на поплавок 1 его веса и упругой силы он, п должая опускаться, всплывает на поверхность жидкости. В момент касания поплавка 1 дна резервуар упругая сила камеры 5 равна весу его и он полностью всплывает на поверхность жидкости, т. е. поплавок 1 и уровень жидкост одновременно достигают дна резервуара. Этим устраняется нижняя зона нечувствительности уровнемера и спрямляется нижняя часть шкалы измерительного.прибора.

При движении жидкости от средней части резервуара вверх на поплавок 1 действует выталкивающая сила, направленная вверх, и упругая сила камеры 5, направленная вниз. t результате этого поплавок 1, поднимаясь, утапливается в жидкость, а соответственно, уровеньконтролируемой жидкости достигает верхней стенки резервуара одновременно с поплавком 1. Этим устраняется верхняя зона 1ечувствительностн уровнемера и спря ляется верхняя часть шкалы прибора.

Использование гибкой камеры 5 совмести но с полыми патрубками обеспечивает нзоАящйо всех узлов электрической части прибора от контакта с контролируемой жидкостью. Формула изобретения

Датчик уровня, содержащий закрепленный на полом рычаге пустотелый поплавок с рею,лопоженным в нем преобразователем угла поворота в апектрнческий сигнал о т л н чающийся тем, что,сделыр расшв рения диапазона измерения и лвне рязадии шкалы измерительного прйб1 а, рыча поплавка снабжен упругой гибксй камерой, закрепленной на патрубке г р9сто(дож©нном по середине диапазона язменевкя 7уроввя.

ИСТОЧ1ЙКИ информваа15, принятью во BRBмйнйе пря зкспертиЗег

1.Авторскоесвидетельство СССР N Э4О147, кд. (я 01f23/lO, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 381910, кл. G 01 F 23/06, 1971.