Поплавок регулятора уровня Советский патент 1982 года по МПК G05D9/02 

(54) ПОПЛАВОК РЕГУЛЯТОРА УРОВНЯ

Изобретение относится к регулированию уровня и может применяться в местах, где необходим контроль и сигнализация уровня.

Наиболее эффективно оно может применяться в поплавковых регуляторах уровня прямого действия.

; Известен датчик уровня жидкости имеющий пластину из материала, смачиваемого жидкостью, подвешенную горизонтально на нити, которая прикреплена к элементу, чувствительному к ее натяжению. К нижней части пластины подвешен груз с нулевой плавучестью 1.

Недостатком такого устройства датчика уровня жидкости является сложность конструкции, которая затрудняет его применение в .качестве регулятора уровня прямых действий.

При отрыве пластины от поверхности жидкости устройство имеет зону нечувствительности, равную длине нити, соединяющей нижнюю поверхность пластины с грузом нулевой плавучести.

Для устранения обрыва пластину необходимо вручную приводить в соприкосновение с поверхностью жидкости.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее связанные мех-еду собой через рычажную систему камеры различной площади горизонтального сечения 2.

Недостатком данного устройства является наличие рычажной связи камерами, что усложняет конструкцию, приводит к вертикальным колебаниям поплавка:, увеличивает габариты конструкции.

Цель изобретения - упрощение поплавка.

Поставленная цель достигается тем, что в поплавке регулятора уровня, содержащем две связанные между собой камеры различной площади горизонтального сечения, нижнее основание камеры с большей площадью горизонтального сечения выполнено плоским из материала, обеспечивающего смачиваемость жидкостью, и жестко соединено с камерой с меньшей площадью горизонтального сечения, размеры которой определены из соотношения y.(,),

где V - объем нижней части поплавка, см. - удельный нес жидкости, - d - удельный вес материала поп лавка, -1Ц I V - объем верхней части поплав ка, см. Кроме того, поплавок регулятора уровня содержит кольцевую камеру присоединенную своим торцом к нижн му основанию камеры с большей площадью горизонтального сечения, при чем полость, образованная внутренней поверхностью кольца и наружной поверхностью поплавка, сообщена с атмосферой. Нижнее основание камеры с большей площадью горизонтального сечения, выполненное плоским, лежит на поверхности жидкости,Силы молекуля ного сцепления этой поверхности с поверхностью жидкости препятствуют всплытию поплавка при увеличении плотности жидкости.При снижении плот нОсти жидкости даже при незначительн погружении поплавка выталкивающая сила возрастает, так как резко воз растает объем части поплавка, наружной жидкости. Для снижения вероятности отрыва нижнего основания поплавка от поверхности жидкости к нижнему основ нию камеры поплавка может быть при соединена своим торцом кольцевая камера, а полость, образованная внутренней поверхностью кольцевой камеры и наружной поверхностью поплавка, опущенной в жидкость, соединена трубкой с атмосферой. На трубке установлен обратный клапан. На фиг.1 представлено данное уст ройство, общий вид; на фиг.2 - устройство с присоединенной к нему кол цевой кам-ерой, общий вид. .Устройство состоит из герметично камеры 1, имеющей- в верхней части большого диаметра камеру большей площади горизонтального сечения 2, нижнее основание которой 3 выполнено из материала, обеспечивающего смачиваемость жидкостью, плоским и лежит на поверхности жидкости. Камера меньшей площади горизонтального сечения 4, расположенная в ниж.ней части камеры поплавка, испытывает подъемное усилие, равное весу поплавка К нижнему основанию 3 поплавка (фиг.2) может быть присоединена кол цевая камера 5, а полость б, образованная внутренней поверхностью ко цевой камеры и наружной поверхность поплавка, соединена с атмосферой тр кой 7, имеющей обратный клапан 8. Поплавок регулятора уровня работает следующим образом. При пойышении плотности жидкости выталкивающая сила возрастает и поплавок должен всплыть над поверхностью жидкости, однако силы молекулярного сцепления препятствуют отрыву нижнего основания 3 от поверхности жидкости и поплавок остается практически в -таком же положении. При снижении плотности жидкости он должен глубже погружаться в жидкость , но в такой конструкции при незначительном погружении его верхней части в жидкость резко возрастает объем погружной части поплавка. Диаметр камеры с большей площадью горизонтального сечения выбирают таким образом, чтобы при максимально возможном уменьшении плотности жидкости погружение расширенной части происходило в пределах допустимой точности регулирования. Поплавок представленный на фиг.2, работает следующим образом. При повышении плотности жидкости выталкивающая сила возрастает, однако поплавку мешают всплыть силы молекулярного сцепления, а также разряжение, образованное в полости, образованной внутренней поверхностью кольцевой камеры и наружной поверхностью поплавка. В случае случайного попадания в эту полость пузырьков воздуха они выходят через трубку 7 в атмосферу. Обратный клапан 8 препятствует поступлению атмосферного воздуха в полость б. Для снижения вероятности попадания пузырьков воздуха в полость б кольцевая камера 5 может быть выполнена конусообразной. Кольцевая камера 5 может быть выполнена полой с объемом, равным объему нижней емкости для выполнения ее функций. Данный поплавок регулятора уровня проще по сравнению с известными и обеспечивает более точное регулирование уровня жидкости независимо от колебания ее плоскости Формула изобретения 1. Поплавок регулятора уровня, .содержащий две связанные между собой камеры различной площади горизонтального сечения, отличающийся тем, что, с целью упрощения поплавка, нижнее основание камеры с большей площадью горизонтального сечения выполнено плоским из материала, обеспечивающего смачиваемость жидкостью, и жестко, соединено с камерой с меньшей площадью горизонтального сечения, размеры которой определены из соотношения j--Vrd(V.V,), где V - объем нижней части поплавка, см , -jf - удельный вес жидкости, ,сма - удельный вес материала поплавка, г/см , V - объем верхней части поплавка, см. 2. Поплавок по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поплавка, он содержит кольцевую камеру, присоедииенную своим торцом к нижнему основанию камеры с болы площадью го

У в 3 Г

X //П

л 7 ризоктального сечения, причем полость, образованная внутренней поверхностью кольцевой камеры и наружной поверхностью поплавка, сообщена с ггтмосферой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 324077, кл. G 01F 23/10, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР 216972, кл. q 05D 9/12, 1967 (прототип)