Индуктивный уровнемер Советский патент 1982 года по МПК G01F23/12 

(54) ИНДУКТИВНЫЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам дистанционного контроля уровня жидкостей.

Известно устройство контроля, содержащее поплавок с постоянным магнитом и преобразователь перемещения поплавка в электрический сигнал, установленный в верхней части объема контроля Си.

Недостатком данного устройства является его низкая чувствительность, из-за чего оно используется только как сигнализатор уровня.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является поплавковый уровнемер, содержащий вертикальную направляющую трубу из немагнитного материала, поплавок с: электромагнитным экраном, расположенным внутри трубы, и дифференциальный трансформатор, установленный вдоль направляющей трУбы по высоте всего измеряемого уровня 2.

Недостатками известного устройства -являются низкие надежность и чувствительность, обусловленные тем, что обмотки находятся непосредственно в объекте КОНТРОЛЯ, могут бить подвержены воздействию рабочей ереды, которая может быть агрессивной, что определяет их низкую добротность.

Цель изобретения - повышение надежности и чувствительности.

Указанная цель достигается .тем, что в уровнемере, содержащем поплавковый чувствительный элемент и преобразователь перемещения поплавка в выходной сигнал, выполненный в ви10де катушки индуктивности, внутри катушки параллельно ее оси установлены N сердечников из магнитомягкого материала, а чувствительный элемент выполнен в виде N поплавков разной дли15ны, каждый из которых сопряжен с металлическим ЦИЛИН.ЦРОМ из диамагнитного материала и установлен с возможностью перемещения вдоль оси магнитного сердечника.

20

На фиг. 1 представлен уровнемер с поплавками, расположенными при минимальном уровне жидкости ; на фиг, 2 - уровнемер с 4-мя поплавками, вид Сверху- 1 на фиг. 3 - вид уровне25мера с поплавками в верхнем предельном положении.

В корпусе 1, изготовленном из пластмассы, на боковой стенке расположена обмотка катушки индуктив30 .ности 2, Сверху на корпусе закреплено основание 3, которое имеет м отверстий (для данного слукая N - 4) с установленными в них пластмассовь Mii стаканами 4. в каждый стакан помещен ферритовый сердечник из магнитомяткого материала 5. оси всех сердечников параллельны оси катушки датчика.

В сечении сеолечники МОГУТ иметь КРУГЛУЮ, овальную, поямоугольную форму.

В дно каждого стакана ввернут направляющий стержень 6, изготовленный из диамагнитного материала. На каждый стержень надет поплавок 7 с располонсенным в верхней части металлическим циилндром 8, выполненным из диамагнитного материала, например, алюминия.

Обмотка датчика имеет длину 2 . Сверху датчик закрыт защитным пластмассовым ко/.сухом 9. Длина каждого цилиндра 8 выбирается равной ,28.

Длина перемещения каждого поплавка равна. Длина самого короткого поплавка L определяется его подъемной силой и может быть

Длина каждого последующего поплавка увеличивается на величину 2 , Так 1,-L + е ; L,, L,2 + e I 1.4 и т.д.

Высота измеряемого уровня Н N2, где - длина обмотки датчика ,

N - общее количество поплавков.

Устройство работает следующим образом.

При минимальном уровне жидкости все поплавки находятся в .нижнем положении на направляющих стержнях 6 и удерживаются гайками 10.

В поле катушки индуктивности находятся N магнитных ферритовых сердечников, которые увеличивают инд1уктивность катушки в / раз, где /tc 1. Катушка имеет максимальную индуктивность. При повышении уровня жидкости начинается подъем самого длинного поплавка,при этом вполе катушки вдвигается диамагнитный цилиндр, одновременно экранируя свой ферритовый сердечник. Поплавок поднимается на высоту и упирается в основание 3.

Происходит уменьшение индуктивноети обмотки датчика.

При повЕлшении уровня жидкости происходит подъем следующего поплавка и т.д. При максимальном уровне в поле катушки внесены м диамагнитных цилиндров, которые понижают индуктивность обмотки на 10%, т.е. если обмотка катушки имеет индуктивность LK ,то

п,ок- к -/ i Ьп,п -к°3 Коэффициент изменения индуктивности к

(Ч I --; fv л f/

где /л - аффективная магнитйая

проницаемость сердечников, т.е. данная конструкция дает большое изменение индуктивности, что позволяет получить высокую чувствительность при малых размерах катушки.

Обмотка катушки расположена выше диапазона измерения, защищена от воздействия среды, что обусловливает добротность и надежность и позволяет измерять индуктивность с высокой точностью.

Формула изобретения

Индуктивный уровнемер, содержащий поплавковый чувствительный элемент и

преобразователь перемещения поплавка в электрический сигнал, выполненный в виде катушки индуктивности, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности,

5 внутри катушки параллельно ее оси установлены N сердечников из магнитомягкого материала, а чувствительный элемент выполнен в виде N поплавков разной длины, каждый из которых сопряжен с металлическим цилиндром из диамагнитного материала и установлен с возможностью перемещениявдоль оси магнитного сердечника.

Источники информации,

5 приняыте во внимание при экспертизе

(прототипJ.