Гидростатический уровнемер жидкости Советский патент 1981 года по МПК G01F23/18 

(54)ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР ЖИДКОСТИ Изобретение относится к устройствам для измерения уровня жидких сред в резервуарах, гидрологических скважинах, водоемах и т.д. Известен гидростатический уровнемер жидкости, содержащий две разновеликие мембраны, установленные в корпусе датчика на разных высотах. Мембраны связаны между собой поворотным коромыслом, соединенным с сер дечником трансформаторного преобразователя, который подает сигнал на следящий электропривод, перемещакяцнй корпус датчика. Уровнемер снабжен местным и дистанционным указателем i Недостатком уровнемера является наличие следящей системы и кинематических звеньев(редуктор, шестерня, зубчатая рейка |, приводящих к погрешности измерения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является гидростатический уровнемер жидкости, содержащий закрепленные на разных уровнях в стенке сосуда две мембраны, два трансформаторных датчика, преобразующих перемещение в напряжение, трехобмоточный трансформатор, электрическую схему вычитания напряжений и логометр, к одному из входов которого подключено напряжение, пропорциональное выходному сигналу одного из трансформаторных да тчиков, а к другому входу - разность напряжений, получаемая со схемы вычитания напряжений, включающей другой датчик f2j. Недостаток известного уровнемера заключается в малой точности измерения, так как преобразование давления столба жидкости в электрический сигнал, пропорциональный уровню, осуществляется в несколько этапов, включая преобразование напряжения первичной обмотки трехобомоточного трансформатора в напряжение его вторичных обмоток, что дает дополнительную погpeiuHOCTb измерения. 38 Цель изобретения - повьшение точности измерения за счет исключения из процесса измерения одного из этапов преобразования. Поставленная цель достигается тем что подвижные сердечники обоих транс форматорных преобразователей закреплены на концах равноплечего урав новешенного рычага, который соединен с верхней мембраной, а нижняя мембра на жесткой тягой связана с катушкой одного из трансформаторных преобразо вателей. На чертеже изображен пр едлагаемый уровнемер. Уровнемер размещен в корпусе 1 н одной из стенок которого закреплены на разных уровнях мембраны 2 и 3, пр чем мембрана 2 посредством равноплечего уравновешенного рычага 4 соединена с сердечниками 5 и 6, которые при прогибе мембраны имеют возможность свободно перемещаться внутри катушек 7 и 8 дифференциально-трансформаторных датчиков. Катуипса 8 дифференциально-трансформаторного датчи ка соединена жесткой тягой 9 с мембраной 3. Оба дифференциально-трансформаторных датчика подсоединены к логометру 10. Питание датчиков осуществляется от источника 11 переменн го тока. При измерении уровня жидкос ти в скважинах и открытых бассейнах корпус 1 должен быть выполнен непро ницаемым для жидкости и его внутренняя полость соединена, с атмосферой. Уровнемер работает следукяцим образом;Под действием давления жидкости обе мембраны прогибаются внутрь корпуса,, что приводит к перемещенисердечников 5 и 6, а также катушки 8 на расстояния, пропорциональные соответственно давлениям Р и Р. При этом верхний дифференциально-трансформаторный датчик выдает напряжение пропорциональное давлению Р, а нижний - напряжение, пропорциональное разности давлений Р. - Р . Оба напряжения с датчиков подаются на вход логометра 10, который фиксирует их отношение, в результате чего на выходе логометра получается величина, пропорциональная измеряемому уровню воды н К - I PfP .где К - коэффициент пропорциональнос зависящий, от расстояния и плотности жидкости. Катушка 8 и сердечник 6 перемещаются в одном и том же направлении, в результате чего их перемещение относительно друг друга имеет малое значе ние зависящее от расстояния между мембранами и плотности жидкости.Это позволяет применять дифференциальнотрансформаторный датчик с малым диапазоном перемещений его сердечника, в результате чего при уменьшении дна пазоиа измерений точность измерений да1шым датчиком соответственно повышается. В целом погрешность напряжения ли пропорционального разности давлений Р , складывается из погрешности двух мембран, преобразующих давление жидкости в перемещение, и погрешности высокоточного дифференцяально-трансформаторного датчика,рассчитанного на магшй диапазон перемещений. , . . - . В известном датчике диапазон перемещений сердечников относительно катушек намного больше и зависит от переменного значения уровня жидкости Н, следовательно, точность измерений кого датчика;будет меньше. Простота KOHCtpyK4f H, высокая точность измерения и надежиость прибора в эксш1уатащ1И обеспечивает ему широкую область применения. Формула изобретения Г ростатический уровнемер жидкости, содержащий две расположенные на разных уровнях мембраны, соединенные с двумя трансформаторными преобразователями, которые подключены к источнику питания и логометру, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, подвижные сердечники обоих трансформаторных преобразователей закреплены на концах равноплечего уравновешенного рычага, который соединен с верхней мембраной, а нижняя мембрана жесткой тягой связана с катушкрй одного из трансформаторных преобразователей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР №257792, кл. в 01 F 23/14, 16.05.67. 2.Авторское свидетельство СССР 239598, кл. S 01 F 23/14, 09.06i65 ,(прототип).