Дискретный уровнемер Советский патент 1983 года по МПК G01F23/12 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для дистанционного измерения уровня жидкости в уровнемерных колодцах, скважинах, баках и подобных объектах.

Известен уровнемер, содержащий разделенные на два канала.герконы младшего и старшего разрядов, расположенные в контролируемом диапазоне с постоянным для каждого разряда шагом, и шунтирующие соответствующие им последовательно соединенные резисторы, поплавок, перемещающийся вдоль немагнитной трубы с установленными внутри корпуса герконают старшего разряда и регистратор 1 }.

Недостатками известного устройства являются низкая точность измерения v недостаточная надежность работы в широком диапазоне изменения уровня.

Наиболее близким, по технической сущности к предлагаемому является дискретный уровнемер, содержащий немагнитную трубу, внутри которой установлены резисторы, срединенные с герконами канала старшего разряда и соответствующие им постоянные магниты, и поплавок, расположенный на немагнитной трубе с размешенными внутри его с заданным шагом герконами . канала младшего разряда f2.

Одним из основных недостатков такого устройства является сложность связанная с необходимостью применения электронной схемы корректора диск ретизацни и размещением на каждом из герконов старшего раз{)яда двух встречно включенных полуобмоток воз10буждения. Кроме того, установка на поплавке управляющего магнита помимо конструктивного усложнения приводит к возникновению помех - магнитных полей рассеяния, влияю1аих на работу

15 герконов млсъдшего разряда. Все это снижает нгщежность измерений.

Цель изобретения - повыиение надежности работы и упрощение конструкции.

20

Поставленная цель достигается тем, что герконы канала старшего разряда установлены в магнитном поле соответствующих постоянных магнитов,

25 а в зазор между упомянутыми элемен- . тами введены магнитные экраны, укрепленные на дополнительных поплавках, охватывающих немагнитные направляющие, коаксиёшь-но установленные в не30магнитной трубе, при этом, дополнительные поплавки размерены между укрепленными йа направляющих упорами/ которые расположены гфуг от друга на расстоянии, соответствующем зоне срабатывания герконов канала старшего разряда.. На фиг. 1 представлена общая конструкция устройства; на фиг. 2 - бло схема уровнемера. Дискретный уровнемер содержит поп лавок 1, внутри которого размещены с заданным шагом Vi герконы 2 ( 2-1 2- 2) канала младшего разряда. Снару жи поплавка 1 нанесена риска 3, находящаяся от осевой линии герко-, на 2-1 первой ячейки канала младшего разряда на расстоянии, равном шагу } . При этом подъемная сила поп лавка 1 такова, что, когда он находится на плаву, эта риска совпадает границей раздела сред. Поплавок 1 установлен с возможностью свободного скольжения относительно Немагнитной трубы 4, внутри которой укреплены постоянные магниты 5, в магнитном поле которых распеложены соответствующие герконы б (6-1 6-я) секций канала старшего разряда размещенные в немагнитных направляющих 7, укрепленных внутри трубы 4. Внутри трубы 4 расположены также дополнительные поплавки 8 (8-1 - 8-4 установленные с возможностью свободн го скольжения по немагнитнЕЛЛ направляющим 7. Дополнительные поплавки 8 снабжены магнитными (например, ферромагнитными) экранами 9 (9-1 - 9-vi Перемещение дополнительных поплавков 8 ограничивают упоры 10 (10-1 10-и) расположенные друг от друга н расстоянии, Соответствующем зоне срабатывания герконов 6 кангша старшего разряда. -Канал старшего разряда предназначен для фОЕЯ ирования напряжений, про порциональных измеряемс у уровню в соответствии с уравнением где и. - выходное напряжение кана ла старшего разряда; К - коэффициент пропорциональ ности; - иаг р асстановки герконов старшего разряда, М - целое число шагов дискрет ности Н, укладывающихся внутри измеряемого интервала глубин. M--/L,/h/, где L д высота измеряемого уровня // - обозначение целой части дробного числа. Каждая секция канала старшего разряда содержит кроме нормально разомкнутого контакта б еще и резистор. Все секции герметизированы и соединены между собой, а также подключены к одному из выходов источника 11 питания и регистратору 12. Канал младшего разряда предназначен для формирования напряжений, в соответствии с уравнением , . где и выходное напряжение канала младшего разряда; шаг.расстановки герконов младшего разряда; целое число шагов дискретности fi , укладывающихся внутри интервала глубин P./LM-NH / vi Значение глубины соответствует UKCP -Tсуммарному отсчету Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, соответствующем некоторому значению измеряемого уровня жидкости, ближайший к границе раздела сред погруженный в жидкость магнит 5 расположен напро.тив одного из герконов 2 канала младшего разряда и замыкает его. Дополнительные поплавки 8, погруженные в жидкость, всплывают и находятся в крайнем верхнем положении, которое определяется верхними упорами 10. Дополнительные поплавки 8, находящиеся выше границы раздела сред, устанавливаются в крайнем нижнем положении, определяемом нижними шайбами ограничителей. Герконы б секций канала старшего разряда, погруженные в жидкость, разомкнуты, расположенные в воздухе замкнуты. Напряжение, формируемое на незашунтированных резисторах каждого из каналов, поступает на входы регистратора 12. Амплитуда регистрируемого сигнала пропорциональна измеряемому уровню. Предположим, что при изменении уровня жидкости отсчетная риска 3 поплавка 1 переместилась относительно трубы 4. Это приводит к тому, что напротив ближайшего к границе раздела сред погруженного в жидкость магнита 5 располагается и оказывается замкнутым другой геркон канала младшего разряда. Соответственно изменившемуся уровню жидкости меняется количество всплывших дополнительных поплавков 8, удерживаемых в верхнем положении упорами 10, и количество переключившихся герконов

канала старшего разряда. Сформирован нре на выходе обоих каналов напряжение О1 азывается пропорциональным изменившемуся уровню жидкости.

В дальнейшем работа дискретного . уровнемера происходит аналогично.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается повышение Надежности работы и упрощение конструкции благодаря совмещению функций управления герконами кангшов старше|го и младшегоразрядов с помощью установленных в корпусе уровнемера постоянных магнитов, в результате чего отпадает необходимость в схеме корректора дискретизации, размещении полуобмоток возбуждения на герконах старшего разряда, установке дополни тельного управляющего магнита на поплавке. .

Формула изобретения

Дискретный уровнемер, содержгиаий немагнитную трубу, внутри которой установлены резисторы, соединенные с герконами канала старшего разряда, и соответствующие им постоянные магниты, и поплавок, расположенный на немагнитной трубе, с размещенными внутри его с заданным шагом герконами канала Младшего разряда, .отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения конструкции герконы старшего разряда установлены в магнитном поле соответствующих постоянных магнитов, а в зазор между упомя0нутыми элементами введены магнитные экраны, укрепленные на дополнительных поплавках, охватывающих немагнитные направляющие, коаксиально установленные в немагнитной трубе,

5 при этом дополнительные поплавки разкющены между укрепленными.на направлякяцих упорами, которые расположены друг от друга на расстоянии, соответствующем зоне срабатывания герконов канала стараего разряда.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 434271, кл. G 01 F 23/12, 1972.

5

2.Авторское свидетельство СССР 7984-90, кл. G 01 F 23/12, 1978 .(прототип).

6-1 г1

(pui. i

U/

5-/

2-г

X

2-1

X