Гидростатический уровнемер Советский патент 1981 года по МПК G01F23/18 

Изобретение относится к метрологии, а именно к метрологическим уст ройствам для измерения уровня жидкости и объемного расхода в резервуарах, и может быть использовано во всех отраслях.народного хозяйства. Известен гидростатический уровнеМ жидкости, срдержа1У1й вертикально установленную в резервуаре V-образную измерительную трубку, концы которой расположены соответственно взонах верхнего и нижнего уровней, на трубке через равные интервалы устано лены- детекторы перепада давления, воспринимаюшие давление жидкости вну ри трубки. Уровень жидкости внутри трубки определяется по двум выбранным детекторам с помощью измерительной схемы l . Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения так как.оно производит измерение уровня дискретно, что- не позволяет осуществлять измерения с точностью, превышающей величину шага дискретиза ции. Нёшболее близким техническим решением к изобретению является гидростатический уровнемер жидкости, содержащий вертикально установленну|о в резервуаре V-образную измерительную трубку с поплавком, снабженную расположенны «м на одинаковом расстоянии друг от друга перепускными клапанами и первичный преобразователь, соединенный с цифровым вольтметром и через формирователь со входом счетчика уровней 2 . В таком устройстве для четкой фиксации пройденного диапазона измерения необходимо открытие перепускного клапана. При открытии поплавок, коснувшись конуса клапана, отстает от снижаемого уровня, при этом воз- никает усилие, необходимое для преодоления сопротивления пружины клапана, что создает первую составляющую дополнительной погрешности измари) тельного устройства. Вторая составляющая обусловлена инерционностью стравливания столба жидкости через проходное сечение открывшегося клапана. Цель изобретения - повьааение надежности и увеличение точности. Поставленная цель достигается тем, что изогнутая часть V-образноЯ измерительной трубки выведена за прелвы резервуара и на ней установлен первичный преобразователь, параллельно которому.на байпасных трубках расположены введенные в уровнемер обратный клапан и отсечной электроклапан, при этом последний через промежуточное реле соединен с выходом пер вичного преобразователя. На фиг. 1 изображена схема устройства на фиг. 2 - график процесса измерения. Устройство состоит из резервуара 1, V-образной измерительной трубки 2 проходящей через верхний и нижний уровень и закрепленной в нижней крыш ке 3 резервуара 1. На изогнутой части трубки 2, проходящей через ниж нюю крымку и выступающей из резервуа ра, установлен первичный преобразователь 4, а на байпасных трубках, соединяющих . ветви измерительной трубки, установлены отсечной электро клапан 5 и обратный клапан б. Отсечн электроклапан 5 через реле 7 соединен с первичным преобразователем 4, который одновременно соединен с цифр вым вольтметром 8, формирователем 9 и счетчиком уровней 10 схемы измерения. Принцип работы устройства основан на том, что измерение.с высокой точностью получается за счет измерения перепада давления не по всей высоте резервуара, а непосредственно в диапазоне измерения применяемого первич ного преобразователя. Чем меньше диапазон измерения установленного первичного преобразователя по отношению к высоте резервуара при одной и той же относительной погрешности, тем точнее измерение уровня. В устройстве осуществляются дискретные и непре рывные измерения. Дискретные измерен осуществляются при помощи первичного преобразователя, реле, отсечного кла пана, формирователя и счетчика уровней, соединенных между,собой. Непрер ные измерения осуществляются внутри интервала дискретизации с помощью первичного преобразователя, соединенного с цифровым вольтметром. Суммарная погрешность измерения определяется погрешностью используеNMX первичного преобразователя и вто ричного. Точность измерений существенно превышает величину шага дискретности в предлагаемом устройстве по сравнению с известными устройства ми того же назначения и принципа действия. При заполнении резервуара 1 жидкостью открывается обратный клапан 6 и жидкость заполняет внутреннюю часть измерительной трубки 2, подготавливая устройство для работы. При уменьшении уровня жидкости в резервуаре 1 возникает перепад давлени на первичном преобразователе 4, этот перепал фиксируется цифровым вольтметром 8. Величина диапазонов измере НИН определяется максимальной величиной измерения применяемого первичного преобразователя 4, Переход на непрерывное измерение в каждом последующем диапазоне осуществляется при помощи реле 7, настроенного на напряжение срабатывания, соответствующее напряжению, получаемому в конце диапазона измерения. При достижении отрегулированного значения выдается сигнал от реле 7 на открытие отсечного электроклапана 5 вследствие чего столб жидкости в измерительной трубке 2 снижается до уровня в резервуаре. Злектроклапан в данной схеме измерения выбирается с проходными сечениями не менее, чем в 2-3 раза превышающи-vми проходные сечения измерительной трубки. Время полного открытия электроклапана выбирается таким образом, чтобы осуществить полное выравнивание уровня в измерительной трубке и резервуаре. Время необходимого открытия клапана определяется при. экспериментальной отработке устройства и обеспечивается реле 7. Отсчет количества пройденных диапазонов происходит по числу срабатывания отсечного электроклапана 5. Фиксация пройденного диапазона измерения производится счетчиком 10 уровней, получающим сигнал через формирователь 9 с первичного преобразователя 4. Таким образом, в процессе измерения уровня в резервуаре последовательно чередуются показания счетчика 10 уровней, фиксирующие количество пройденных уровней., и цифрового вольтметра 8, регистрирующего уровень жидкости в пределах одного диапазона измерения, обеспечивая тем cavtJM непрерывный и точный замер уровня и объемного расхода жидкости во всем диапазоне измеряемого резервуара. Данное техническое решение обеспечивает возможность более точного и надежного измерения уровня и объемного расхода жидкости в резервуарах позволяет регистрировать контролируемый параметр как в аналоговой, так и в дискретной форме, используя первичный преобразователь с меньшим пределом измерения, что значительно повышает точность измерения. Формула изобретения Гидростатический уровнемер, содержащий V-образную измерительную трубку, расположенную в резервуаре и проходящую через .зоны верхнего и нижнего уровней, первичный преобразователь соединенный с цировым вольтметром и через формирователь - со счетчиком уровня, отличающийся тем,что,с целью повышения надежности и увеличения точности,изогнутая часть V-образной измерительной трубки выведена за пределы резервуара и на ней установлен первичный преобразователь,параллельно которому на байпасных трубках расположены введенные- в уровнемер обратный клапан и отсечной электро,клапан, при этом последний через промежуточное реле соединен с выходом первичного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии № 46-8150, кл. 108 Е 4, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2605287/18-10,

ют. G 01 F 23/18, 1978 (прототип)

uineffMM азлу/ е/ ии Дися /nHbJij v/ooSevf uiffejOfHUff