Гидростатический уровнемер жидкости Советский патент 1980 года по МПК G01F23/16 

(54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР ЖИДКОСТИ

1

Изобретение относится к гидрометрии и может быть использовано для измерения уррвня воды в открытых водоемах.

Известен уровнемер, основанный на измерении гидростатического давления, в котором в опущенную в воду барботажную трубку непрерывно подают сжатый газ от источника, одновременно производят впуск сжатото газа в замкнутый объем дискретными порциями до величины давления в этом объеме, равной вьщоте столба жидкости и об уровне судят по количеству заключенных в замкнутом объеме порций. Известный уровнемер содержит барботажную трубку, источник сжатого газа, блок сравнения, камеру (постоянного о.бъема, генератор импульсов, счетчик имиульсов и сбросовый клапан 1.

Однако большой расход сжатого газа ограничивает продолжительность автономной работы уровнемера.

Наиболее близкий « изобретению ио технической сущности и достигаемому результату уровнемер содержит измеритель ную трубу, опущенную открытым нижним концом в воду, блок сравнения, пневматичеокое «агнетающее устройство, счетчик нмлульсоз, генератор им.пульсов, камеру переменного объема, два клапана и задатчик давления 2.

Погрещностью известного уров;немера является то, что измерение уровня жидкости и выдача результатов производится только по запросу. Для получения результатов в

5 аналоговой форме или близкой к ней, необходимо производить запрос как М10жно чаще. При этом будет больщой расход сжатого газа, так как при измерении вся система уровнем ера заполняется сжатым

10 газом заново и затем стравливается в атмосферу. Камера переменного объема (барботажная труба) в зависимости от диапазона измерения имеет большие габариты, что усложняет монтаж устройства.

15 Целью изобретения является экономия расхода сжатого газа и упрощение монтажа.

Достигается это за счет того, что устройство сравнения выполнено в виде вмонтированной в стенку камеры переменного объема мембраны, снабженной контактными элементами.

На чертеже приведена принципиальная схема уровнемера. Уровнемер содержит

25 камеру переменного объема /, соединенную с пневматическим нагнетающим устройством 2, к которому, подсоединен генератор импульсов 3, счетчик имиульсов 4, травящий клапан 5, устройство сравнения,

30 выполненное в виде вмонтированиой в

3

стенку камеры / .мембраны 6, за -счет прогиба которой при нарушении равенства внутреннего давления газа и внешнего давления столба жидкости камера / может менять свой объем, подсоединенный к мембране 5 рычас 7 и соединенны с элементами 3 и 5 подпружиненные рычаги 5 и 9, при воздействии на которые рычага 7 осуществляется управление работой генератора импульсов 3 и травящего клапана 5. При этом рычаг 8 имеет три положения: левое, при котором мембрана 6 вогнута внутрь и генератор 5 включен; нейтральное, при котором мембрана 6 находится в среднем положении и генератор 3 выключен, и правое, при котором мембрана 6 выгнута наружу и генератор 3 выключен.

Рычаг 9 имеет два положения: нейтральное, при которм мембрана 6 находится в нейтральном положении, а клапан 5 закрыт, н правое, при котором мембрана 6 выгнута наружу и клапан 5 открыт. Внутри камеры / имеется упор 10, в который упирается рычаг 7, что препятствует повреждению мембраны 6 при большой разнице внешнего и внутреннего давлений.

Уровнемер работает следующим образом.

В исходном положении давление газа в камере переменного объема / равно атмосферному давлению, мембрана 6 под действием избыточного наружного давления прогибается внутрь и рычаг 7 перемещается до упора 10. Для определения уровня жидкости включают генератор импульсов 3 .(вручную или от программного устройства), от него запускается пневматическое нагнетающее устройство 2, -которое отдельными дискретными порциями подает сжатый газ в камеру /, заполняя ее объем и повышая в ней давление. Одновременно с генератора 3 импульсы сжатото газа подаются на счетчик импульсов 4, который регистрирует положительное Количество импульсов. По достижении давления в / величины, равной давлению наружного столба жидкости, мембрана 6 зачимает нейтральное положение и рычагом 7 переводит рычаг 5 также в нейтральное положение и отключает генератор импульсов 5. При этом счетчик 4 фиксирует количество импульсов, пропорциональное уровню.

В дальнейшем, при понижении уровня, равновесие внешнего и внутреннего давлений нарушается, мембрана 6 перемещается вправо, включает травящий клапан 5, который стравливает избыточное давление в атмосферу, а счетчик импульсов 4 показывает уменьщенное количество импульсов. При повышении уровня травящий клапан отключается, а включается генератор импульсов 3 и камера опять наполняется. При необходимости импульсы счетчика

4 могут преобразовываться в дискретные электрические сигналы и передаваться на расстояние по каналам связи. Дискретные электрические сигналы .могут быть получены также, если рычаги 7, 8 и 9 выполнить в виде электрических контактов. Камера / может быть выполнена в виде трубы, опускаемой в воду, в торце которой вмонтирована мембрана 6 с электрическими контактами 7, S и 5. Элементы 7, 8 и 9

можно разместить в съемной насадке, диаметр которой больше .диаметра трубы. В этом случае подводимые к контактам провода будут проходить внутри трубы, остальные элементы располагаются на берегу.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения заключается в возможности увеличения автономной работы уровнемера без смены баллона с сжатым газом.

Формула и 3 о б р е т е н .и я

Гидростатический уровнемер жидкости, содержащий герметичную камеру переменного объема, пневматическое нагнетающее устройство, к которому подсоединен генератор импульсов, счетчик импульсов и устройство сравнения, управляющее работой травящего клапана, отличающийся тем, что, с целью экономии расхода сжатого газа и упрощения монтажа, устройство сравнения выполнено в виде вмонтированной в стенку камеры переменного объема мембраны, снабженной контактными элементами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 Авторское свидетельство СССР № 607112, кл. G 01 F 23Л6, 17.09.76.

2. Авторское свидетельству СССР № 608059, кл. G 01 F 23/16, 28.10.76 (прототип).