Дискретный уровнемер Советский патент 1982 года по МПК G01F23/12 

{

Изобретение относится к приборостроению, а точнее к уровнемерам для измерения уровня жидкости, и может быть использовано в нефтяной, химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности;

Известен дискретный уровнемер, который содержит поплавок с постоянным магнитом, кодирующее устройство в виде магнитоуправляемых контактов, расположенных по вертикали в немагнитной трубе, соединенных с шифратором и блоком памяти, и показывающее устройство 1 .

Недостатком этого уровнемера является сложность конструкции, т.е. необходимо большое количество магнитоуправляемых контактов, сложность их крепления по всей высоте уровня,, множество выводов от них, магнитоуправляемые контакты имеют ограниченное количество срабатываний, что влияет на продолжительность работы уровнемера, на электромагнитные контакты действуют посторонние магнитные поля, что снижает их надежную работу, изготовлять такие контакты может только специализируемое предприятие, и они имеют относительно высокую стоимость.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является дискретный, уровнемер, содержащий поплавок с магнитом, преобразователь перемещения поплавка в электрический сигнал, выполненный в виде протяженных проводников, число которых соответствует числу разрядов кода, и вторичный прибор, проводники изготовлены из материала, испытывающего скачки Баркгаузена при перемагничивании 2.

Недостатком известного уровнемера является то, что на выходе преобразователя получаются слабые частотные сигналы, которые требуют дополнительных усилительных схем и устройств защиты от помех. Кроме того, известный уровнемер недостаточно надежен при работе на загрязненных, агрессивных жидкостях так как преобразователь расположен в контролируемой жидкости, Цель изобретения - расширение об ласти применения и повышение надежности. Поставленная цель достигается те что преобразователь перемещения поплавка в электрический сигнал заклю чен в герметичный корпус, который заполнен ферромагнитной жидкостью с находящимся в ней жидкометал-личес ким электропроводным контактом. На фиг. 1 изображен уровнемер, о щий вид; на фиг. 2 - его принципиал ная электрическая схема; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1. Дискретный уровнемер состоит из корпуса 1 (фиг. 1), изготовленного из немагнитного материала, и размещенных в корпусе вертикальных каркасов 2 из электроизоляционного материала. На каркасах 2 располагаютс медные шины (полосы) 3, длина котор равна высоте измеряемого уровня. На одном каркасе может располагаться параллельно несколько шин. На шинах 3 нанесены электроизоляционные учас ки 4. Между ними проходят электропроводные участки 5 (участки голой шины). Изолированные и электропроводные участки имеют одинаковые дли ны и располагаются, чередуясь между собой по всей длине шины. Длины эти участков выбираются в зависимости от высоты измеряемого уровня и точности измерения. Например, шина 3, крайняя левая (фиг. 2), по всей дли не делится отрезками длиной 1 см. Через, каждый 1 см длины шина покрывается электроизоляционным материалом (участок i), между ними электро приводный-участок 5. Шина 3, вторая слева (фиг. 2), разделена на отрезки длиной по 2 см Соответственно последующие шийы раз делены по t, 8, }6, 32, 64, 128 и 256 см. Одна шина 6 является общи контактом для всех шин и изоляцией не покрывается. Каркасы 2 с шинами жестко закрепляются между собой про кладками 7 (фиг. 3) так, что между ними сохраняется зазор, в котором перемещается жидкометаллический электропроводный контакт, например из ртути, 8. В целом медные шины с изоляционными участками,ферромагнитная жидкость и ртутный контакт, заключенные в корпус, образуют преобразователь перемещения поплавка в электрический сигнал., Снаружи корпуса 1 расположен поплавок 9 с постоянным магнитом 10. Внутри корпус 1 залит ферромагнитной жидкостью 11 и герметично закрыт пробкой 12. От каждой шины 3 к показывающему устройству 13 идут выводы I. К резервуару с измеряемой жидкостью уровнемер крепи.тся фланцем 15. С источника 16 питания на шины подается напряжение. На фиг. 1 показан резервуар 1 с измеряемой жидкостью 18. Предлагаемый уровнемер работает следующим образом. Уровнемер вертикально (фиг. 1) устанавливается в резервуаре 1 с измеряемой жидкостью 18 и крепится к нему фланцем 15Поплавок 9 при отсутствии в резервуаре жидкости 18 находится в крайнем нижем положении. Контакт из ртути 8 также находится в крайнем нижнем положении и располагается сверху поплавка Э над-магнитом 10. Данное расположение ртути получается за счет того, что магнит 10, взаимодействуя с ферромагнитной жидкостью 11, увеличивает ее плотность так, что ртуть всплывает, располагаясь над верхней кромкой магнита. При перемещении поплавка 9 вместе с ним будет перемещаться и ртуть. На каждую шину 3 с показывающего устройства 13 подается напряжение с источника питаний 16. В том случае, когда ртуть 8 попадает на электропроводный, участок 5 шины 3 электрическая цепь замыкается таким образом: минус источника питажия, проводник V, шина 3 например, левая крайняя (фиг. 2), ртутный контакт 8, общая шина 6, проводник 1й и плюс источника 16 питания. Аналогично будут замыкаться и остальные шины. Число шин выбирается в соответствии выбранному числу разрядов кода. Электропроводные участки 5 на шинах 3 соответствуют 1, а изолированные О в соответствующих разрядах кода. Таким образом, на входе показывающего устройства 13 от каждой шины подается сигнал 1 или О.

Полученный таким образом параллельный двоичный код с помощью известных элементов обрабатывается и подается на цифровые индикаторы. Кодовое сочетание сигналов на выходе поназывающего устройства однозначно ха рактеризует величину уровня измеряе мой жидкости. Уровень измеряется визуально или фиксируется на специальных пишущих устройствах. При необходимоети передачи полученной информации по каналам связи полученный двоичный код преобразуется в последовательный.

Дискретный уровнемер прост в изготовлении и обслуживании, не требует дефицитных, материаловj имеет мощный выходной сигнал, который непосредст венно преобразуется шинами в код, и повышенную надежность за счет наличия ртутного контакта, ферромагнитной жидкости и герметичного корпуса.

Уровнемер может работать с различными жидкостями и удачно объединяет в себе преимущества как бесконтактного, так и контактного методов измерения уровня жидкости.

Формула изобретения Дискретный уровнемер, содержащий, поплавок с постоянным магнитом, соединенный через преобразователь перемещения поплавка в электрический сигнал, выполненный в виде протяженных проводников с электропроводными участками, причем число проводников соответствует числу разрядов кода, с показывающим устройством отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности, преобразователь перемещения поправка в электрический сигнал заключен в герметичный корпус , который заполнен ферромагнитной жидкостью с находящимся в ней жидкометаллическим электропроводным контактом..

. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

;№ 611118, кл. G 01 F 23/12, 17.05.78.

2.Авторское свидетельство СССР

1№ 553«70, кл. G 01 F 23/26, 15.10.7 (прототип)..