Поплавковый уровнемер Советский патент 1981 года по МПК G01F23/12 

Изобретение относится к технике измерения уровня и количества жидкое ти. По основному авт. св. W 601574 известен поплавковый уровнемер, содержащий немагнитную трубу, снаружи которой размещен поплавок с магнитом а внутри - магниточувствительный эле мент,, связанный через устройство рас познавания сигнала с исполнительным устройством, выполненным в виде дополнительной трубы с приемным резервуаром, концентрически расположенной внутри .немагнитной трубы, при этом приемный резервуар, дополнительная труба и полость между трубами до магниточувствительного элемента запо нены нейтральной жидкостью, а полос мезвду трубами над магниточувствительным элементом заполнена воздухом, соединена с показывающим прибором и череь регулятор давления, связанный с устройством распознавания сиг нала, - с источником сжатия воздуха Однако известный уровнемер не обеспечивает возможности измерения количества жидкости в сосудах с непостоянным сечением по высоте (сфера, конус, ступенчатый сосуд и т.д. в то время как в ряде случаев, например при осуществлении дозированного поступления жидкости в сосуд, необходимо знать не только положение уровня жидкости в сосуде, но и количество (объем) жидкости, находящейся в сосуде .при различных уровнях. Цель изобретения - обеспечение возможности измерения количества жидкости в сосудах с непостоянным сечением по высоте. Указанная цель достигается тем, что внутренняя поверхность приемного резервуара выполнена ступенчатой, при. чем площади сечений ступеней выбираются из условия Уа(Р-.т ) . Ь,(% площадь сечений двух соседних ступеней приемного резервуара; площадь сечения в.нешней трубы; S - площащь сечения двух соседних ступеней сосуда с измеряемой жидкостью.

На фиг. 1 представлен уровнемер с сосудом, имекицим ступенчатую форму образованную несколькими цилиндрами различного диаметра; на фиг. 2 то же с сосудом, имеющим сферическую и цилиндрическую части.

Поплавковый уровнемер состоит из сосуда 1 с жидкостью, имеющего непостоянное сечение по высоте, поплавка 2 с магнитом, внианей трубы 3, поплавка 4 с герконом, устройства 5, Фаспоэнавания сигнала, редуктора 6, внутренней трубы 7, нейтральной жидкости 8, заполняющей внутреннюю трубу и полость между трубами 3 и 7. Кроме того, уровнемер содержит показывающий прибор 9 и приемный резервуар 0.0 , внутренняя поверхность которого выполнена ступенчатой, причем площади сечений ступеней выбираются из соотношения

) Sc

S.) с

где S и S р - площади сечений двух

соседних ступеней приемного резервуара; S - площадь сечения внешней трубы;

Sj. и площади сечений двух соседних ступеней сосуда с измеряемой жидкостью.

Уровномер работает следующим образом.

При изменении уровня измеряемой жидкости в сосуде 1, поплавок 2 с -« магнитс 1 перемещается снаружи внешней трубы 3, чем вызывает соответствующее срабатывание геркона в поплавке 4. Сигнал от геркона поступает на устройство 5 распознавания сигнала, которое в зависимости от поступившего сигнала, редуктором 6 мзмемяет давление в полости над поа поплавком 4 с герконом между трубам 3 и 7 таким образом, что уровень нейтральной жидкости 8 становится равным уровню жидкости в сосуде 1. Изменение давления регистрируется приборок 9. Величина давления воздуха определяется разностью уровней нейтральной жидкости 8 в приемном резервуаре 10 и во внутренней трубе 7. в свою очередь, разность уровней нейтральной жидкости 8 определяется плсвдадью сечений ступеней приемного резервуара 10. Причем при ,выборе плсядадей сечений ступеней приемного резервуара 10 из предлагаемого условия разность уровней нейтральной жидкости 8, давление над

поплавком 4 с герконом и показания показывающего прибора 9 однозначно соответствуют количеству жидкости в сосуде при различных уровнях.

Вьгаолнение приемного резервуара с ступенчатой формы с указанным соотношением площадей ступеней обеспечивает пропорциональную зависимость между количеством жидкости и давлением воздуха над нейтральной жидкостью при различных уровнях жидкости в резервуарах, имеющих непостоянную площадь сечения по высоте. В результате этого показания показывающего прибора будет соответствовать количеству жидкости в сосуде. Зная

5 площадь сечения внешней трубы и сосуда для каждого сечения, можно определить с помощью предлагаемого соотношения, полученного зксперименталь ным путем, площадь сечения каждой

ступени приемного резервуара. Высота ступеней приемного резервуара определяется известными методами и зависит от объема нейтральной жид-. кости, вытесняемой в приемный резервуар при изменении уровня-жидкости на каждой ступени. При большом количестве ступеней внутренняя поверхность резервуара образовывается достаточно плавной кривой.

Формула изобретения

Поплавковый уровнемер по авт. св. № 601574, отличающийся TGtt, ЧТО, С целью обеспечения измерения количества жидкости в сосудах имекнцих непостоянную площадь сечения по высоте, внутренняя поверхность приемного резервуара выполнена ступенчатой, причем площади сечений ступеней выбираются из соотношения

ря() .Sc,

()

С2

Sp и SP - площади сечений двух ; соседних ступеней приемного резервуара; S - площадь сечения внешней трубы;

Sj. и -S - площадь сечений двух соседних ступеней сосуда с измеряемЬй жидкостью.

Источники информации, принять1е во внимание при экспертизе АО орское свидетельство СССР № 601574, кл. G 01 F 23/12, 1976 (прототип).