Сигнализатор уровня Советский патент 1983 года по МПК G01F23/16 

Изобретение относится к контрольно-измерительнъй технике и может быт использовано в различных отраслях промышленности для контроля предельных значений уровня жидкостей и сыпучих материалов, например, во взрывоопасных производствах. Известен индикатор уровня жидкости, содержащий источник питания, сое диненный с погружаемой в. сосуд трубкой, конец которой снабжен соплом и расположен внутри сообщающегося с контролируемой жидкостью стакана (кольцевого поплавка). К трубке подKJnoueH также вторичньй прибор. Поверхность жидкости выполняет функцию заслонки, изменение расстояния от которой до сопла вызывает соответствующее изменение давления воздуха в трубке, фиксируемое вторичным прибором. Для исключения образования лунки, вносящей погрешность в измерение, напротив сопла расположено плайающее тело, которое не деформируется от струи воздуха (l. При перемещении уровня жидкости, а соответственно и п.павающего тела расположенного напротив сопла, измен ние давления в полости перед соплом происходит медленно, g потому и ерабатывание вторичного устройства или преобразователя происходит нечетко, ненадежно. В значительной степени сказываются на Нсшежности и точности работы колебания поверхности контролируемой жидкости, изменения ее плотности и температуры. Наиболее близким к предлагаемому является сигнализатор уровня, содержащий сопло. Соединенное с источником питания и взаимодействующее с мембраной, к которой прикреплен поплавок. Когда уровень жидкости ниже поплавка ,мембрана под действием собственной тяжести и тяжести поплавка опускается. При этом воздух свободно выходит через сопло в атмосферу а давление перед соплом, куда подсоединен пневматический преобразователь, мало. Когда уровень жидкости поднимается до поплавка, последний под действием подъемной силы всплывает и сопло закрывается мембраной. При этом давление на линии питания перед соплом повьииается. Этот сигнал используется для приве.дения в действие пневматического преобразователя или пневматического исполнительного механизма после соответствующего его усиления Г Однако такие сигнализаторы недос таточно надежны в работе. Цель изобретения -, повышение надежности работы сигнализатора. Поставленная цель достигается тем, что в сигнализаторе уровня,содержащем закрепленное в корпусе с мембраной сопло, соединенное с исто .НИКОМ питания, и поплавок, последни выполнен в виде двух полых камер,рас-) положенных по обе стороны от мембра ны/ одна из которых выполнена упругой, а другая выполнена упругой в направлении оси сопла с отверстием в торцовой стенке, обращенной к соп лу, и расположенным на его оси. На чертеже показан вариант испол нения сигнализатора. Предлагаемый пневматический сигнализатор состоит из сопла 1, укреп л€;нного в корпусе 2 и соединенного через штуцер 3 и регулируемый дроссель 4 с источником 5 питания, попл ка 6 в виде 1}олого упругого тела 7, прикрепленного к мембране 8 со стор ны, обращенной к жидкости, и сообщенного с полостью второго упругого тела 9, прикрепленного к мембране 8 с дру1ой стороны и в торце 10 которого, обращенного к соплу 1, выполне но отверстие 11, и вторичного прибо ра 12, подключенного к междроссельной камере 13. Между соплом 1 и тор цом 10 упругого тела 9 устанавливае ся зазор 14. Упругие тела 7 и 9 выпо нены в виде сильфонов. Мембрана 8 прикреплена к корпусу 2 с помощью перфорированного диска 15. Сопло 1 с целью обеспечения возможности настройки зазора 14 установлено в корпусе 2 с возможностью перемещения. Упругое тело 9 должно быть выполнено обязательно с возможностью перемещения в осевом направлении, т. е, с возможностью изменения линейного размера в осевом направлении (к упру гому телу 7 это требование не обязательно - для достижения, цели важно иметь изменение его объема). Оба упругих тела 7и 9 могут быть выполнены в виде камер, закрепленных по обе стороны мембраны 8, торцы которых выполнены из упругого материала. В торце, обращенном к соплу соосно с ним также .выполнено отверстие . Сигнализатор работает следующим образом. Когда уровень контролируемой жидкости находится ниже расположения поплавка б, воздух от источника 5 питания через регулируемый дроссель 4, штуцер 3 и сопло 1 беспрепятствен но выходит в атмосферу, так как мембрана 8 под действием собственной тяжести и тяжести упругих тел 7 и 9 опущена, а зазор 14 между соплом 1 и торцом 10 упругого тела 9 велик,при этом в междроссельной камере 13 давление воздуха мало. Когда же уровень кoнтpOJlИpyeмoй жидкости достигнет поплавка 6, последний начинает всплывать и зазор 14 между соплом 1 и торцом 10 упругого тела 9 начинает уменьшаться, при этом увеличивается давление в междроссельной камере 13 и несколько подниматься в полостях упругих тел 7 и 9 сробщенных между собой. При дальнейшем повышении уровня контролируемой жидкости зазор 14 между соплом 1 и торцом 10 упругого тела 9 уменьшается настолько, что увеличивающееся давление воздуха в полостях упругих тел 7 и 9 заставляет их сдеформироваться в направлении, увеличения их линейных размеров. Это приводит к еще большему умень1ше- , нию зазора 14 за счет как увеличения линейного размера упругого тела 9, так и увеличения плавучести поплавка б, так как при увеличении в нем давления увеличиваются его объем и выталкивающая .сила, действующая на него. Описанный процесс происходит лавинообразно за очень малое время и на малом отрезке изменения уровня. Также лавинообразно нарастает и давление в междроссельной камере 13 и одновременно на входе вторичного прибора 12, что обеспечивает четкую и надежную регистрацию контролируемого уровня. Отверстие 11 может быть снабжено заглушкой (не показана), подпружиненной с внутренней стороны упругого тела 9. Это обеспечивает открытие отверстия 11 и увеличение давления в полостях упругих тел 7 и 9 при вполне определенном зазоре 14. Формула изобретения Сигнализатор уровня, содержащий закрепленное в корпусе с мембраной сопло, соединенное с источником питания, и поплавок, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы сигнализатора, поплавок выполнен в виде двух полых камер, расположенных по обе стороны от мембраны, одна из которых выполнена упругой, а другая выполнена упругой в направлении оси сопла с отверстием в торцовой стенке, обращенной к соплу, и расположенным на его оси. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 690261, кл. 123 (Т) Н, 1978. 2.Авторское свидетельство НРВ № 20726, кл. .G 01 F,. опублик. 1979 (прототип).

tf