Емкостной датчик уровня Советский патент 1982 года по МПК G01F23/26 

(54)ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК УРОВНЯ

Изобретение относится к устройст вам для контроля уровня сыпучих материалов. Известны емкостные датчики уровн выполненные в виде двух параллельны электродов (например, плоских), пог женных в контролируемую среду l . Недостатком таких датчиков является зависимость емкости датчика не только от значения уровня, но и от параметров среды. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является емкостной датчик уровня, содержащий подвижный и неподвижный электроды, разделенные диэлектриком и установленные внутри емкости по всему диапазону измерения 21. Однако этот датчик обладает .достаточной надежностью и точностью измерений, так как подвижный электрод расположен на мембране, из-за многократных изгибаний которой возможны разрывы фольги. Кроме того. при боковых потоках сыпучего материала возможны сдвиги мембраны, что , приводит к дополнительным погрешностям измерения. Цель изобретения - повышение надежности и точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что подвижный электрод выполнен в виде эластичной цилиндрической оболочки, охватывающей выполненный из эластичного диэлектрического материала цилиндр, на внутренней поверхности которого установлен неподвижный электрод, при этом эластичная оболочка жестко прикреплена к концам диэлектрического цилиндра с предварительным растяжением. На чертеже представлена конструкция предлагаемого емкостного датчика. Датчик содержит выполненный из эластичного диэлектрического материала цилиндр 1 с цилиндрическими отбортовками 2 и 3 по краям. На внутренней поверхности цилиндра 1 расположен неподвижный электрод , выполненный в виде проводящего слоя, например фольги, покрывающей внутреннюю поверхность цилиндра 1, Снаружи цилиндр 1 охватывает эластичная оболочка 5, выполненная из электропроводного материала (например электропроводной резины) и являющаяся подвижным электродом емкостного датчика. Подвижный электрод 5 с предварительным растяжением прикреплен к концам диэлектрического цилиндра 1 с помощью хомутов б и 7 и покрыт антифрикционной пленкой 8.При помощи коаксиального кабеля 9 датчик соединен с из/ 5ерительным прибором 10. Датчик погружают в контролируемый сыпучий материал 11.Цилиндр наглухо закрыт крышкой 12.

Емкостной датчик уровня работает следующим образом.

При нулевом значении уровня на подвижный электрод 5 действует только усилие растяжения и воздушный зазор между электродами и 5 будет максимальной. Показывающий прибор измерительной схемы отградуирован таким образом, что в этом случае показывает нулевое значение уровня. По мере увеличения уровня на додвижный электрод 5 действует боковое давление, вследствие чего на участке, где проявляется это давление, электрод 5 при) к цилиндру Т, в результате чего на указанном участке воздушный зазор между электродами k и S станет минимальным. Таким образом, электрическая емкость датчика в каждый момент времени соответствует значению уровня и фиксируется

измерительной о-емой. При понижении уровня подвижный электрод 5 освобождается от воздействия измеряемой среды и отходит в исходное положение. Предлагаемая конс-|рукция емкостного датчика обеспечивает большую надежность и точность измерения, так как из-за своей эластичности подвижный электрод выдерживает значительно больше циклов работы, а благодаря цилиндрической форме датчика, : боковые потоки сыпучего материала не могут изменить его емкости.

Формула изобретения

Емкостной датчик уровня, содерг жащий подвижный и неподвижный электроды, разделенные диэлектриком и установленные внутри емкости по всему диапазону измерение, отличающийся тем, что, с целью повы-. шения надежности и точности измерения, подвижный электрод выполнен в виде эластичной цилиндрической оболочки, охватывающей выполненный из эластичного диэлектрического материала цилиндр,на внутренней поверхности которого установлен неподвижный электрод, при этом эластичная обоочка жестко прикреплена к концам иэлектрического цилиндра с предварительным растяжением.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

(прототип).

rX