Автокомпенсационный датчик уровня жидкости Советский патент 1980 года по МПК G01F23/18 

(54) АВТОКОМПЕНСАЦИОННЫЙ ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и автоматике и может быть использовано для дистанционного измерения уровня жидкости.

Известен бесконтактный сигнализатор уровня, содержащий электродвигатель с крыльчаткой, выполненный в виде поплавка, скользящего вдоль вертикально установленного вала электродвигателя и между закрепленными на валу упорами, и амперметр в цепи питания электродвигателя 1.

Недостатками этого устройства являются большие габариты и большая потребляемая мощность, обусловленные использованием электродвигателя.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения уровня жидкости, содержащее трубку из немагнитного материала, дно которой закрыто мембраной с закрепленным на ней тензодатчиком, мост постоянного тока, усилитель, стержневой электромагнит постоянного тока, вторичный преобразователь и источник питания 2.

Недостатком этого устройства является невысокая надежность, большие габариты и потребляемая мощность.

Цель изобретения - увеличение надежности при уменьшении габаритов и потребляемой мош,ности.

Поставленная цель достигается тем, что в автокомпенсационном датчике уровня жидкости вторичный преобразователь выполнен в виде соединенного с выходом усилителя электроосмотического преобразователя с плоском кольцевым капилляром, заполненным диэлектрической поляризованной жидкостью, разделенной столбиком ртути, к

которому приложено напряжение смещения, при этом снаружи капилляра в зоне расположения столбика ртути размещены электроды, соединенные с источником питания. На фиг. 1 изображен разрез чувствительной головки устройства в резервуар с жидкостью; на фиг. 2 - электрическая измерительная схема.

Дно трубки 1 из немагнитного материала покрыто чувствительной мембраной 2. На мембране закреплены, напршмер приклеены, тензодатчик 3 и постоянный магнит 4. В трубке закреплен стержневой электромагнит 5. Один вывод «а обмотки 6 электромагнита подключен к минусовой клемме стабилизированного источника питания UUT 1, а другой вывод «б обмотки - к электроду 7. Электрод 8 подключен к плюсовой клемме источника питания Ucf i- Электроды 7 и 8 расположены на плоском капилляре 9 электроосмотического преобразователя, заполненного диэлектрической полярной жидкостью 10. В капилляре 9 находится столбик ртути 11, к которому приложено напряжение смещения UCM с помощью контакта 12. Электроды 13 электроосмотического нреобразователя подключены к выходу усилителя 14, выход которого соединен с мостовой схемой, состоящей из резисторов 15, 16, 17 и сопротивления 18 тен зодатчика. Клеммы «в и «г подключены к стабилизированному источнику напряжения Uc.T2. Устройство работает следующим образом. При изменении уровня жидкости в резервуаре изменяется гидростатическое давление Р. При этом происходит деформация мембраны 2 с тензодатчиком 3, в результате чего изменяется сопротивление тензодатчика, а следовательно, на выходе мостовой сбалансированной схемы появляется разбаланс. Напряжение разбаланса, усиленное усилителем 14, подается на входные электроды 13 электроосмотическою преобразователя. Это приводит к изменению положения столбика ртути 11 в капилляре 9. Перемещение столбика ртути относительно электродов 7 и 8 приводит к изменению тока между электродами. В результате этого сила тока в обмотке 6 электромагнита 5, а следовательно, и магнитная сила, действующая на постоянный магнит, изменяются так. ЧТО деформация мембраны 2 с тензодатчиком 3 сводится к нулю. Таким образом, сила тока в обмотке 6 электромагнита 5 пропорциональна измеряемому уровню жидкости. Формула изобретения Автокомпенсационный датчик уровня жидкости, содержащий трубку из немагнитного материала, дно которой закрыто мембраной с закрепленным на ней тензодатчиком и постоянным магнитом, стержневой электромагнит постоянного тока, усилитель, мост постоянного тока, вторичный преобразователь и источник питания, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности при одновременном уменьшении габаритов и потребляемой мощности, вторич,ный преобразователь выполнен в виде соединенного с выходом усилителя электроосмотического преобразователя с плоским кольцевым капилляром, заполненным Д14электрической поляризованной жидкостью, разделенной столбиком ртути, к которому приложено напряжение смещения, при этом снаружи капилляра в зоне расположения столбика ртути размещены электроды, соединенные с источником питания. Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 347585, кл. G 01 F 23/00, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 494614, кл. G 01 F 23/18, 1974 (прототип).

Фиг. 2