Уровнемер

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить диапазон измерения уровня в естественных условиях. К герметичному корпусу 2, в котором размещен весоизмерительный блок 1, прикреплена защитная труба 8 с отверстиями 11 Расположение отверстий I1 на одной высоте в пределах длины цилиндра 7 определяется диапазоном измерений и воз- .можной высотой экстремешьных уровней (паводков, наводнений). Верхняя часть трубы 8 соединена воздуховодом 9 с камерой 10, герметично установленной над компенсационным упругим злементом-сильфоном 4, связанным посредством штока 5 с разделительным сильфоном 3. При повышении уровня жидкости Н, возникающее в трубе 8 и воздействующее на сильфоны 3,4 противодавление компенсирует появляющийся разбаланс сил благодаря равенству эффективных площадей сильфонов 3,4. По этой же причине исключается влияние изменений температуры окружающей среды и атмосферного давления на показания весоизмерительного блока 1. 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄ SUÄÄ 1372190 (5g 4 G 0l F 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4105962/24-10 (22) 09.06.86 (46) 07.02.88.Бюл. У 5 (71) Научно-исследовательский институт приборостроения (72) И.М.Шендерович (53) 681.128 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 5499, кл. G 01 F 23/20, 1926.

Приборостроение и средства автоматики. - М.: Машгиз, 1964, т.2> кн.2, гл. 1Ч, с.259-260. (54) УРОВНЕМЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить диапазон измерения уровня в естественных условиях. К герметичному корпусу 2, в котором размещен весоиэмерительный блок 1, прикреплена защитная труба 8 с отверстиями il, Pacположение отверстий 11 на одной высоте в пределах длины цилиндра 7 определяется диапазоном измерений и воз,можной высотой экстремальных уровней (паводков, наводнений). Верхняя часть трубы 8 соединена воэдуховодом 9 с камерой 10, герметично установленной над компенсационным упругим элементом-сильфоном 4, связанным посредством штока 5 с разделительным сильфоном 3. При повышении уровня жидкости

Н„ возникающее в трубе 8 и воздействующее на сильфоны 3,4 противодавление компенсирует появляющийся разбаланс сил благодаря равенству эффективных ппощадей сильфонов 3,4. По этой же причине исключается влияние изменений температуры окружающей среды и атмосферного давления на показания весоизмерительного блока 1. 1 ил.

1372190

Изобретение относится к области измерения уровня жидкостей и, в частности, измерения уровня воды в естественных условиях — на реках оэе5 рах, водохранилищах, в прибрежных районах моря.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения уровня жидкости эа пределы длины цилиндра.

На чертеже изображен предлагаемый уровнемер, общий внд.

Уровнемер содержит весоизмерительный блок 1, размещенный в герметичном корпусе 2, разделительный 3 и компенсационный 4 сильфоны, днища которых жестко соединены между собой штоком 5, к которому внутри корпуса

2 присоединен вход весоиэмерительного блока 1. К днищу разделительного 20 сильфона 3 на подвесе 6 прикреплен цилиндр 7, размещенный в защитной трубе 8, которая герметично присоеди1 иена к корпусу 2. Воздухопровод 9 герметично соединяет верхнюю часть 25 внутренней полости защитной трубы 8 (выше цилиндра 7) с камерой 10, герметично установленной над сильфоном

4. На защитной трубе 8 имеется одно или несколько отверстий 11, располо- ЭО женных на одной высоте, находящейся в пределах длины цилиндра 7.

Уровнемер работает следующим образом.

Когда уровень жидкости находится ниже нижнего конца цилиндра 7, весоизмерительный блок 1 выдает значение, соответствующее весу цилиндра 7 в воздухе F, . При повышении уровня жидкости до значения Н„, где Н „ - теку- 40 щее значение уровня жидкости, равное расстоянию от нижнего конца цилиндра 7 до поверхности водоема, и погружении цилиндра в жидкость на глубину согласно закону Архимеда вес ци- 45 линдра уменьшается на величину

p gS h a, где Р - плотность жидкости;

Sa. — площадь сечения цилиндра; g— ускорение силы тяжести в пункте установки уровнемера. 50

В этом случае показание весоизмерительного блока равно

= F, - ряЯ„Ь„.

При изменении уровня жидкости от

Н „= 0 до Н„,, где Н „, — высота размещения отверстий 11 на трубе 8, измеренная от нижнего конца цилиндра 7, по закону сообщающихся сосудов соблюдается равенство h Ä = HÄ.

V,P„,„= (Ч, - S„(h„- 1„, Д(Р„,„+

+ ц(н„- Н„,)) (hx h от

1 х

+ - - (Нх Нотб) ф тм где Р„- значение атмосферного давления в момент достижения уровня Н „ отметки

ОтВ >

S — площадь кольца между внутх ренними стенками трубы 8 и внешней поверхностью цилиндра 7.

Показания весоиэмерительного блока для этого случая определяются формулой

Г, = (F, - Р88,1„, ) 1

У gSqVо (i

S„

1 + ---- (Н -Н )

РК

Р х @ту птм

Задавая значения Ч, и (или) S можно получить определенную величину уменьшения масштаба измерения (1 „

h„ 3/(Н „ - Н „,) и тем самым увеличить диапазон измерения уровня жидкости. При этом противодавление Р„,, возникающее во внутренней части защитной трубы 8 и воздействующее на разделительный сильфон 3, не вносит дополнительной погрешности в показания весоизмерительного блока 2, поскольку противодавление Р„„, проходя

Для этих случаев

FÄ = 1, - pqS,Н„, Когда уровень жидкости Н„достигнет высоты H „, (Н „= Н „„) расположения отверстий 11, в уровнемере отсекается объем воздуха Vo i равный сумме объемов воздуха в верхней части защитной трубы 8, в воэдухопроводе

9 и в камере 10 над компенсационным сильфоном 4.

При дальнейшем повышении уровня жидкости Н „ уровень жидкости в защитной трубе h „ не совпадает с уровнем Н„ эа счет воздействия на уровень жидкости в защитной трубе противодавления. Для этого случая фактическую величину уровня 1.„, определяемую по закону Ъойля-Мариотта, можно вычислить иэ соотношения

1372190

Составитель М, Рачков

Техред М.Дидык Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор И.Николайчук

Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 473/34

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 через воздухопровод 9 в камеру 10, воздействует на компенсационный сильфон 4 и компенсирует возникающий разбаланс сил ввиду равенства эффектив5 ных площадей сильфонов 3 и 4. По этой å причине предлагаемый уровнемер не реагирует на изменение давления внутри корпуса 2, вызванное изменением температуры окружающей среды, и на изменение внешнего атмосферного давления.

Ввод воздухопровода 9 в защитную трубу 8 должен располагаться выше верхнего конца цилиндра 7, что обеспечивает полное использование всей длины цилиндра при измерении колебаний уровня жидкости °

Отверстия ll на защитной трубе 8 должны располагаться в пределах дли- 20 ны цилиндра 7. Конкретная высота их размещения определяется диапазоном изменений уровня жидкости и возможной высотой экстремальных уровней, например паводков или наводнений. 25

При этом возможна такая высота расположений отверстий, при которой диапазон изменения уровня жидкости измеряется на длине цилиндра от нижнего конца цилиндра 7 до Ьо„° а 30 экстремально высокие значения Н уровня - на длине от h„,, до h

Допустимо расположение ряда отверстий на различных высотах по защитной трубе 8. В этом случае, в зависимости от конкретных условий измерения, отверстия 11 открыты только на одной определенной высоте (остальные отверстия заглушены), что также обеспечивает изменение диапазона и масштаба измерения уровня жидкости в условиях эксплуатации, В целях упрощения конструкции уровнемера воздухопровод 9 может быть совмещен со штоком 5. Например, шток может быть выполнен в виде полой трубы, сообщающей внутреннюю полость защитной трубы 8 над цилиндром 7 с внутренней полостью камеры IO. формула изобретения

Уровнемер, содержащий весоиз мерительный блок в корпусе, на котором смонтирована защитная труба с цилиндром, соединенным штоком через разделительный упругий элемент с весоиэмерительным блоком, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения уровня в естественных условиях, в него введен компенсационный упругий элемент в герметичной камере, расположенный на одной вертикали с разделительным упругим элементом и имеющий с ним одинаковую эффективную площадь, при этом упругие элементы жестко соединены между собой, а герметичная камера сообщается с верхним объемом защитной трубы, на которой имеется не менее одного отверстия на высоте в пределах длины цилиндра.

Уровнемер Уровнемер Уровнемер 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приборостроению и применяется для измерения уровня жидких сред в емкостях, в том числе находящихся под избыточным давлением

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения уровня сыпучих материалов в различных отраслях промышленности

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к устройствам для измерения глубины материала в контейнерах. В частности, изобретение относится к устройствам и способам для измерения глубины сухих насыпных фрагментированных материалов, таких как корм для домашнего скота, в контейнерах, таких как бункер. Система для измерения уровня сухого насыпного материала в контейнере (10) содержит колонку (20), выполненную с возможность ее удерживания в вертикальном положении в контейнере. Колонка (20) содержит закрытый нижний конец (23) и сквозные отверстия (21) в ее боковой стенке (22) для прохождения находящегося внутри контейнера (10) сухого насыпного материала протоком в колонку (20) и выхода из нее. Для измерения веса сухого насыпного материала внутри колонки (20) используется динамометрический датчик (25), а затем устанавливается корреляция между весом и уровнем сухого насыпного материала в е(10). Колонка (20) и отверстия (21) в ее боковой стенке могут иметь различные формы и конфигурации. Настоящее изобретение предоставляет простую и экономичную систему и устройство для измерения и контроля уровня сухих твердых насыпных материалов в бункере. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх