Гидростатический уровнемер Советский патент 1980 года по МПК G01F23/16 

(54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР

- . 1 I Изофетение относится к приборостроёнию и может быть использовано в различных отраслях промышленности Известны гидростатические преобразователи уровня, содержащие чув ствительный элемент и пневмосиловой преобразователь. Эти преобразовате Лй содержат буёк/ частично погру жёйТСЬ1й в жйдкость , уровень которой измеряется 1. Однако при измерении уровня жидкостей, склонных к образованию высыхающих твердых пленок на границе раздела жидкость-воздух, надежность работы этих преобразователей резко падает. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является гидростатический датчик уровня жидкости, снабженный упругим чувствительным элементом, установленным в нижней части резервуара и соединенным с силовым преобразователем, а т же устройство оперативного контроля содержащее две камеры,, разделенные чувствительным элементом сильфоном, в попоё к орыхпоступает: избыточ ное давлеi«ii O3дуXа Ът д1ух йсто - НИКОВ 2. Разница между этими давлениями i равна величине контрольного давления, воздействующего на чувствительный элемент преобразователя. Необходикюсть стабилизированного давления вызвана наличием зазоров в клапанах устройства. Величина этого давления должна быть равна или больше гидростатического давления столба жидкости в резервуаре. В противном случае через зазоры в нормально закрытом клапане жидкость их резервуара заполнит пневмолинию. При уровне жидкости в резервуаре ниже предельного значения через зазоры нормально закрытого клапана в камеру, охватывающую чувствительный элемент с внешней стороны, будет проникать воздух. При измерении уровня жидкостей, склонных к образованию на границе раздела жидкость-воздух твердой высыхающей пленки, наличие этого воздуха приведет к обрастанию поверхности камеры и сильфона и, в конечном случае, к снижению надежности работы устройства в целом. Наличие в жидкости выпадающих в осгщок твердых включений приводит к абразивному износу клапанов, что, в свою очёрёдГ, ещ 5лШё снйжаёт надёяшоёть устройства. Целью изобретения является расширение ,области применения и повыше надёжности уровнемеров жидкостей, в том числе склонных к образованию на гр;анице раздела жидкость-воз дух твердой высыхающей пленки и выпадаю в осадок твердых включений. Поставленная цель достигается те т6 устройство оперативного койтрбл снабжено третьей герметичной камеро П15Й этом все герметичные камеры запо1лнены промежуточной рабочей жидкосгью, одна из которых ограничена упругим чувствительным элементсзм и через нормально открытый клапан соёдинена с другой камерой, установлен.нрй на рычаге силового преобразо теля, а третья камера с одной сторо соединена с источником контрольного давления и с другой стороны через нормально закрытый клапан, подключейга к магистрали, соединяющей первые .две камеры, Кроме того, с цельюуменьшения rtoгрешности измерени я, вызванной изменением объема промежуточной рабоч жидкости нормально открытый и нормально закрытЕлй клапаны установлены и едином корпусе в торцах камеры, выполненной из двух одинаковых сооснр расположенных сильфонов с об Щйй йОр;йиж1}ЫМ, дншцем с отверстием и толкателем, при этом управляющая )йпуса подключена к пйевмотумёлеру. на чертеже представлена принципиальная схема гидростатического.уровнемера, ., li BiEe iei содержит чувстШтёШ ный упругий элемент, мембрану 1, . установленную в камере 2. Эта камера расположена в нижней части резервуара 3 с жидкостью на нулевом -gTcWTe у|эовня, и Ч:ёрез нормально открытый клапан 4 соединена с сильфонной камерой 5, установленной на рычаге силового преобразователя 6, Эта каМёра В Свою очередь через нор мально закрытый клапан 7 соединена с камерой 8, подключенной к источнику 9 контрольного давления и и манометру 10. Все три камеры, полос клапанов и соединяющие их трубки заполнены промежуточной рабочей жид костью 11. Корпуса седел 12 и 13 обоих клапанов установлены на общем основании 14 и герметично соединены (,siVsK cooctio распОложтенных одинаковых сильфонов 15 и 16.Противопо ложные торцы сильфонов герметично соединены общим для обоих клапанов толкателем 17. Внутренние полости сильфонов соединены между собой с помощью отверстия 18 н а ; трлкателе. . Между толкателем и корпусом клапанов установлены с одной стороны предварительно сжатая пружина 19 и с другой стороны, сильфон 20, полость которого герметична и подключена. к питающей пневмосети через пневМотуме5лер 21.) Гидростатический уровнемер работает следующим образом. Гидростатическое давление столба жидкости в резервуаре 3 через мембрану 1 передается промежуточной рабочей жидкости 11 в камере 2, которая в ивою очередь передает его через нормально открытый клапан в камеру 5. Давление промежуточной рабочей жидкости 11 в камере 5 воздействует на чувствительный элемент силового преобразователя 6. Принципдействия силового преобразователя известен и на выходе его устанавливаёгся сигнал, величина которого пропорциональна высоте столба жидкости в резервуаре 3. Для оперативного контроля работы преобразователя уровня.с помощью тумблера 21 полость сильфона 20 подключается к пневмо.сгети, в результате чего нормально открытый клапан закрывается, а нормальн э закрытый открывается. При этом камера 2 отключается от камеры 5, а последняя подключается к камере 8. В камере 8 с помощью источника 9 контрольного давления устанавливается избыточное давление воздуха, контролируемое манометром 10. Величина этого давления при контроле нижнего предельного значения измеряемого уровня равна атмосферному, а при контроле верхнего предельного значения измеряемого уровня или любой промежуточной точки диапазона измерения преобразователя уровня - paiBHa гидростатическому давлению столбажидкости в резервуаре 3. В связи с тем, что нормально открытый клапан 4 закрыт, полость камеры 2 не сообщается с камерой 5 и на чу.вствительный элемент силового преобразователя б не воздействует гидростатическое давление столба жидкости в резервуаре 3. Это позволяет производить оперативный контроль преобразователя независимо от величины уровня жидкости в реэвервуаре 3. Кроме того, благодаря наличию двух собсно расположенных сильфонов 15 и 16,эффективные площади кс5тоpfcix одикаковй, и которые связаны общим толкателем 17, перемещение последнего не вызывает изменения объема промежуточной рабочей жидкости 11 в камерах 2 и 5. Это связайо с тем, что, например при увеличении объема полости сильфона 16 на такую же ве личину, произойдет уменьшение объема полости сильфона 15 и, следовательно, избыток жидкости в полости сильфона 15 через отверстие 18 в толкателе 17 ,перейдет в полость сильфона 16. Этим самым в значительной степени уменьшается изменение объема промежуточной