Устройство для измерения уровня жидкости,преимущественно,в сосудах систем гидростатического нивелирования Советский патент 1982 года по МПК G01C5/04 G01C9/22 G01F23/10 

диэлектрической пластины, на противоположные поверхности которой нанесено электропроводящее покрытие в форме концентрических спиралей с взаимно противоположными направлениями намотки, начала спиралей электрически соединены с входом, концы - - с выходом электронного усилителя, а выход электронного усилителя подключен к регистратору. Причем по периметру внутренней части сосуда установлена вставка из несмачивающегося материала, поплавок размещен внутри вставки и выполнен из несмачивающегося материала, радиус поплавка г выбран с соблюдением условия ,) где R - внутренний радиус вставки из несмачивающегося материала; -радиусы кривизны поверхности жидкости на поверхностях вставки и поплавка соответственно. Чувствительный элемент выполнен радиусом, равным или меньшим радиуса электропроводящего покрытия поплавка. Толщина диэлектрической пластины не превыщает толщины спиралей. На фиг. 1 представлено конструктивное построение устройства; на фиг. 2 - функциональная схема включения чувствительного элемента. Устройство для измерения уровня жидкости, преимущественно, в сосудах систем гидростатического нивелирования состоит из закрытого металлического сосуда 1, частично заполненного жидкостью 2 и снабженно1Ч) штуцерами 3 для подключеьн я шлангов, соединяющих систему сосудов 1 между собой. По периметру внутренней части сосуда 1 установлена вставка 4, а внутри Нее, на поверхности жидкости 2, размещен поплавок 5 со сплощным электропроводящим покрытием 6 в верхней части. Вставка поплавок 5 выполнены из несмачивающегося материала. Радиус поплавка 5 выбран с соблюдением условия (1). Над поплавком 5 жестко закреплена диэлектрическая пластина 7 с электропроводяндим покрытием в форме спиралей 8 и 9 радиусом, равным или меньшим радиуса электропроводящего покрытия б поплавка. Спирали 8 и 9 на противоположных поверхностях диэлектрической пластины 7 установлены концентрически, со взаимно противоположнь ми направлениями намотки. Толщина лТ,иэлектрической пластины 7 равна или .мень ще ширины проводников спиралей 8 и 9. Расстояние от диэлектрической пластины 7 до электропроводящего покрытия 6 равно или меньше радиуеа спиралей 8 и 9. Начала спиралей 8 и 9 посредством разъема 10 и коаксиального кабеля 11 электрически соединены с входом, а концы - посредством разъема 12 и коаксиального кабеля 13 - с выходом электронного усилителя 14. ВыХОД электронного усилителя 14 подключен к измерительному входу электронно-счетного частотомера 15. Устройство работает следующим образом. Силы поверхностного .натяжения жидкости 2, при выполнении условия (1), удерживают поплавок 5 в центре сосуда 1, не давая ему приближаться к стенка.м вставки 4, так, что вертикальные перемешения поплавка 5 соответствуют контролируемым изменениям уровня жидкости 2. С изменением расстояния между электропроводящи,м покрытием 6 поплавка 5 и спиралями 8 и 9 изменяется взаимная индуктивность, обусловленная взаимодействием этих элементов, что приводит к изменению времени прохождения электромагнитной -волны с выхода электронного усилителя 4 на его в.ход по цепи коаксиальный кабель 13 - разъем 12 - спирали 8 и 9 - разъем 10 коаксиальный кабель 11. Указанная цепь осуществляет запаздывающую обратную связь в электронном усилителе 14, приводящую к его самовозбуждению. Время прохождения электромагнитной волны по этой цепи определяет частоту генерации. В результате контролируемое изменение уровня жидкости 2 приводит к изменению частоты генерации, представляющей собой выходной сигнал измерительной информации устройства, регистрирус.мой электрон но-счет 1ым частотомером 15. Вследствие электрической емкости .между спиралями 8 и 9 электрическое поле распространяющейся по Ним электромагнитной волны практичееки полностью сосредоточено в диэлектрической пластине 7 между спиралями 8 и 9. Поэтому с электропроводящим покрытием 6 и средой над поверхностью жидкости 2 взаимодействует только магнитное поле волны. Магнитная проницае.мость этой среды не изменяется с изменение.м ее состава, следовательно, не из.меняется и магнитное поле волны. Таким образом, из.менение состава среды над поверхностью жидкости 2 Не влияет на выходной сигнал измерительной информации. Предлагае.мое устройство позволяет увеличить точность измерения вследствие: -увеличения чувствительности чувствительного элемента в результате выбора времени прохождения электромагнитной волны в качестве информационного параметра; -получения выходного сигнала измерительной информации непосредственно в дискретной форме путем непосредственного преобразования времени прохождения электромагнитной волны в частоту генерации;увеличение помехозащищенности представлением выходного сигнала из.мерительной информации в дискретной форме; -исключения влияния состава среды над поверхностью жидкости;

- исключения трения поплавка о стенки сосуда.

Вместе с тем представление информации в дискретной форме позволяет автоматизировать обработку данных измерений на электронно-вычислительной машине.

Формула изобретения

. Устройство для измерения уровня жидкости, преимущественно, в сосудах систем гидростатического нивелирования, содержащее сосуд, частично заполненный жидкостью, поплавок на поверхности жидкости, снабженный сплощным электропроводящим покрытием, чувствительный элемент, жестко закрепленный над поплавком и подключенный к схеме регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, чувствительный элемент выполнен в виде диэлектрической пластины, на противоположные поверхности которой нанесено электропроводящее покрытие в форме концентрических спиралей со взаимно противоположными направлениями намотки, начала спиралей электрически соединены с входом, концы -- с выходом электронного

усилителя, а выход электронного усилителя подключен к регистратору.

2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что, по периметру внутренней части сосуда установлена вставка из несмачивающегося материала, поплавок размещен внутри вставки и выполнен из несмачивающегося материала, радиус поплавка г выбран с соблюдением условия

R - гъ. г, + Pj , где R - внутренний радиус вставки из

несмачивающегося материала; г, .Гг - радиусы кривизны поверхности жидкости на поверхностях вставки и поплавка соответственно.

3.Устройство по ни. I и 2, отличающееся тем. что чувствительный элемент выполнен paA;iyo(Vvi. р,;вным или .ieHbiiiUNi радиуса э. ектрог1ров()дян1е1Ч1 покрытия поплавка.

4.Устройство по ни. ,2 и 3. отличающееся тем, что To.iiUMiia .иг локтричсской пласТИ11Ы НС iipeiiijiiiiaoT голиишы спира,.

Исто;:п;ки информации, ripHiiHTi ic во liiHiMjinnt 11)и эксиертизс

1.Авторское ср5)1дегельотво СССР Л9 318814. к,л. G 01 С 9/22, 1970.

2.Заявка ЯгЮШИ 54 2209, кл. G Oi F 23/10. 1979.