Уровнемер

 

Изобретение относится к технике измерения уровня среды в протяженных по высоте сосудах и направлено на повышение эксплуатационных качеств уровнемера. Чувствительным элементом уровнемера является цилиндрическая пружина 1, прикрепленная одним концом 2 к днищу сосуда 3, а другим соединенная с подвижным сердечником 4, /« который через упругий элемент 6 прикреплен к крьш1ке сосуда. Подачей электрического импульса в индуктор 5 пружина 1 приводится в колебания с собственной частотой, которая изменяется в зависимости от числа витков , погруженных в контролируемую среду. Цилиндрическая пружина 1 может содержать центральный стержень 8, закрепленный в днище 2 и оканчивающийся на некотором расстоянии от подвижного сердечника 4. Использование уровнемера позволяет исключить разрушения чувствительного элемента при работе с крупнокусковыми средами. При измерении уровня вязких, сыпучих или волокнистых веществ обеспечивается надежная фиксация чувствительного элемента на границе сред за счет увеличенной поверхности сопряжения витков пружины со средой. Участок пружины вьш1е границы вещества способен самоочищаться. 1 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) 2 А1 (д!) 4 С 01 F 23/16, 23/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” -";- ., (54) УРОВНЕМЕР (57) Изобретение относится к технике измерения уровня среды в протяженных по высоте сосудах и направлено на повышение эксплуатационных качеств уровнемера. Чувствительным элементом уровнемера является цилиндрическая пружина 1, прикрепленная одним концом 2 к днищу сосуда 3, а другим соединенная с подвижным сердечником 4, (21) 4124975/24-10 (22) 26.09.86 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (7 1) Свердловский архитектурный институт (72) Г.П.Иванов, Ю.П.Байшев, Ю.Д.Макаров и В.В.Малышев (53) 681.128.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 501286, кл. G 01 F 23/16, 1981.

Патент США М 2472249, кл . 73-290, 1949 ° который через "упругий элемент 6 при- креплен к крышке сосуда. Подачей электрического импульса в индуктор 5 пружина 1 приводится в колебания с собственной частотой, которая изме няется в зависимости от числа витков, погруженных в контролируемую среду. Цилиндрическая пружина 1 может содержать центральный стержень 8, закрепленный в днище 2 и оканчивающийся на некотором расстоянии от подвижного сердечника 4. Использование уровнемера позволяет исключить разрушения чувствительного элемента при работе с крупнокусковыми средами.

При измерении уровня вязких, сыпучих или волокнистых веществ обеспечива« ется надежная фиксация чувствительного элемента на границе сред за счет увеличенной поверхности сопряжения витков пружины со средой. Участок пружины выше границы вещества способен самоочищаться. 1 ил.

1428932 где Q — упругая константа пружины, С d

64 ° n ° R

ll — масса колеблющегося груза; — частота колебаний.

G — модуль упругости материала пружины," и — число витков, участвующих в колебаниях;

Изобретение относится к технике измерения уровня среды в сосудах и может быть использовано в энергетической, строительной и других отрас5 лях промышленности и в сельском хозяйстве.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных качеств при контроле уровня в протяженных по высоте сосудах.

На чертеже приведена схема уровнЬмера.

Уровнемер включает в себя чувствительный элемент, выполненный в ви1 де цилиндрической пружины 1, закрепленной в днище 2 сосуда 3, пружина

t соединена с магнитным сердечником 4, установленным внутри возбудителя 5 кОлебаний и связанным верхней частью с упругим элементом 6 механизма 7

20 предварительного натяжения или сжатия чувствительного элемента 1. ПружИна 1 может быть размещена на внутреннем стержне 8 для исключения ее боковых деформаций; Возбудитель 5 колебаний выполнен в виде индуктора, вызывающего колебания сердечника 4 вдоль оси 9 цилиндрической пружины

1, Измеритель 10 резонансных колебаний соединен с преобразователем 11, 30 выход которого соединен с указатеJISM 12, отградуированным в единицах уровня.

Уровнемер работает. следующим образом.

При замере уровня заполнения со-. суда контролируемой средой подается сигнал на включение индуктора 5, которыи через магнитныи сердечник 4 вы-40 зывает перемещение верхнего конца цилиндрической пружины 1. После отключения индуктора 5 пружина 1 продолжает колебания с собственной частотой. Частота собственных колебаний, как известно, для пружины, совершающей колебания вдоль оси, равна

9.,55- — колебаний/мин, у

R — радиус пружины;

d — диаметр поперечного сечения пружины.

При постоянных величинах модуля упругости G поперечного сечения, радиуса витков пружины и массы колеблющегося груза (в уровнемере это масса сердечника 4) частота собственных колебаний зависит от числа витков пружины, участвующих в колебательном движении. По мере заполнения сосуда контролируемой средой (жидкой или сыпучей) часть витков пружины, размещенных ниже границы среды блокированы и частично или полностью не участвуют в колебательном движении.

В процессе колебаний чувствительного элемента, т.е. после отключения возбудителя колебаний, включается измеритель 10 резонансных колебаний, который подстраивается на фактическую частоту колебательного процесса, что регистрируется указателем

12 в форме отметок уровня среды в сосуде.

Использование уровнемера позволяет обеспечить контроль среды в протяженных по высоте сосудах, больший контакт среды с поверхностью чувствительного элемента и, следовательно, более надежную заделку чувствительного элемента на границе среды, обеспечить контроль как вязких, так и сыпучих, в т.ч. крупно-кусковых сред без разрушения чувствительного элемента.

Формула изобретения

Уровнемер, содержащий вибрационный чувствительный элемент, установленный внутри сосуда с контролируемой средой и нижним концом прикрепленный к днищу, электромагнитный возбудитель колебаний с неподвижным индуктором, прикрепленным к крышке сосуда с помощью кронштейна, и подвижным магнитным сердечником, соединенным с верхним концом чувствительного. элемента, измеритель резонансных колебаний, отличающийся тем что, с целью повышения эксплуатационных качеств при контроле уровня в протяженных по высоте сосудах чувствительный элемент выполнен в виде цилиндрической пружины с одиназ 1428932 ковым шагом витков, магнитный сер- но соединен с крьплкой сосуда посрецдечник установлен в индукторе с воз- ством упругого звена введгннс го меможностью перемещения в направлении ханизма предварительного натяжения продольной оси пружины и дополнитель- (или сжатия) цилиндрической пружины.

Составитель Е.Подымов

Редактор А.Шандор Техред М.Ходанич Корректор О.Кравцова

Заказ 5 113/36

Тираж 717

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Р

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4