Способ измерения уровня и плотности жидкости и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения уровня и плотности жидкости в герметичной емкости. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Для измерения уровня резервуар 1, заполненный жидкостью, наддувают газом из баллона 12 до давления, при котором поплавок 6 переменного объема с укрепленным на нем ферритовым кольцом погружается до упора, перемещаясь вдоль направляющей трубки 2, внутри которой размещены катушки индуктивности 3 и датчик температуры 4. Затем давление сбрасывают, поплавок всплывает на поверхность, при этом количество пройденных катушек 3 измеряется блоком 5 и соответствует значению уровня жидкости в резервуаре. Для определения плотности жидкости резервуар снова наддувают, измеряя манометром 13 давление P 1, соответствующее полному погружению поплавка 6 в жидкость, что определяют по сигналу с соответствующей катушки. Затем сбрасывают давление, фиксируя его значение P 2, соответствующее началу всплывания поплавка относительно верхней катушки индуктивности. По среднему значению давления и тарировочной кривой поплавка определяют плотность жидкости. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИК

„„SU„„1578584

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н,Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

r1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4322589 /24-10 (22) 22.09,87 (46} 15.07.90, Бюл. М 26 (72) А.П.Мерзликин и Е.Б,Фишов (53) 681,128,2 (088,8} (56) Авторское свидетельство СССР

М 485316, кл. G 01 F 23/50, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N 1118865, кл. G 01 F 23/30. (51)5 G 01 М 9 10 G 01 F 23/30 23/74

2 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ И ПЛОТНОСТЛ МЯДКОСТИ Л .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕ НИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения уровня и плотности жидкости в герметичной емкости. Цель изобретения — расширение функциональных во зможностей, Для измерения ур ов1578584 ня резервуар 1, заполненный жидкостью, наддувают газом из баллона 12 до давления, при котором поплавок 6 переменного объема с укрепленным на нем ферри5 товым кольцом погружается до упора, . перемещаясь .вдоль напранляющей трубки 2, внутри которой размещены катуш ки индуктивности 3 и датчик температуры 4 . Затем давление сбрасывают, по- 10 плавок всплывает на поверхность, лри ,этом количество пройденных катушек 3 измеряется блоком 5 и соответствует значению уровня жидкости в резервуаИзобретение относится к приборостроению и может быть использовано 20 для измерения уровня и плотности жид" кости в герметичных емкостях.

Целью изобретения является расширение функциональных. возможностей.

Способ измерения уровня и ллотнос- 25 ти жидкости заключается в следующем.

Заполненный жидкостью резервуар наддувают до полного погружения сжимаемого поплавка до нижних дискретных отметок, затем сбрасывают наддув до полного всплытия поплавка, лри этом фиксируют прохождение поплавком дискретных отметок или датчиков уровня, определяя их количество и, следовательно, значение уровня . Далее новь наддунают резервуар, измеряют температуру жидкости и давление начала полного погружения нопланка по ближайшим . к поверхности дискретным датчикам, затем сбрасывают наддув и измеряют дав- 10 ление начала всплывания поплавка по тем же дискретным отметкам. Плотность жидкости определяют по тарировочной кривой, Располагая кривой з ави симости объема от уровня, можно определить объем и затем вь1числить массу жидкости, Для осуществления способа перед измерениями необходимо протарировать сжимаемый поплавок, для чего может быть использована прозрачная колба с

50 жидкостью, снабженная системой.для наддува и датчиком температуры, Плотность жидкости определяют, например, ареометром. Осуществляя наддув газовой подушки, добинаются начала полно- 55

ro погружения поплавка в жид кость и измеряют давление Р,, затем начинают сбрасывать данл ение и н момент начала ре. Для определения плотности жидкости резервуар снова наддувают, измеряя манометром 13 давление P соответст1 вующее полному погружению поплавка 6 в жидкость, что определяют по сигналу с соответствующей катушки. Затем сбрасывают давление, фиксируя его значение Р, соответствующее началу всплывания поплавка относительно верхней катушки индуктивности. По среднему значению давления и тарироночной кривой поплавка определяют плотность жидкости. 2 с,п.ô-лы, 2 ил. всплывания поплавка на поверхность жидкости измеряют давление Р,. затем

Вычисляют среднее значение Р=(Р1 +Р )/

/2 - .длH данной плотности RHpKoc7H > и температуры t, Используя жидкости с разной плотностью и температурой, строят семейство .тарировочных кривых

Р=Р(у, ), Пример. В данной жидкости поплавок тонет при Р„=3,02 ати и всплы- вает при Р =2,98 ати, следонательно, Р=(Р, +Р )/2=3,00 ати, температура жидкости 21 С, при этом плотность жидкости, измеренная ареометром, равна

0,766 r/ñì, такова же и плотность

3 поплавка.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления способа, общий вид; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1, Устройство содержит резервуар 1 с жидкостью, В резервуаре установлена направляющая трубка 2, внутри которой размещены катушки 3 индуктинности и датчик 4 температуры, соединенные кабелем с измерительным блоком 5 и источником питания (показан). На направляющую трубку насажен поплавок 6, окруженный перфориронанной трубкой 7 с донышком, Поплавок (фиг. 2) имеет замкнутый переменный объем 8, ограниченный наружным н внутренним сильфонами

9 и 10 соответственно, и снабжен ферритоным кольцом 11, Система наддува резервуара включает гaçîâûé баллон 12 с измерителем давления (например, манометром) 13 и арматуру с вентилями

14 и 15 и редуктором 16 давления, ко-. торые соединены трубопронодом с резервуаром 1, Вентиль 17 установлен на трубопроводе подачи жидкости из хранилища, 4 6 (фиг. 2), так как ферритовое кольцо находится в верхней части. поплавка, При этом измеряется давление Р начала погружения поплавка и вентиль 14 перекрывают. Затем открывают вентиль

15, сбрасывают наддув, контролируя падение давления с помощью манометра 13, Переменный объем 8 при этом увеличивается эа счет внутреннего давления, и поплавок 6 начинает всплывать, при этом фиксируется давление Р начала всплытия по той же верхней катушке.

После этого определяют плотность жид- кости по тарироночной кривой Р=Р(у,t), Формула и э о бр ет ения

1, Способ измерения уроння и плотности жидкости, заключающийся в ди- . " станционном измерении уровня по мере прохождения поплавком дискретно размещенных датчиков,. о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, сначала наддувают резервуар с жидкостью до погружения сжимаемого поплавка до нижней. отметки уровня, затем сбрасывают наддун до полного всплывания поп- . лавка, опрецеляют значение уровня, далее вновь надцувают резервуар, измеряют температуру жидкости и давление в резервуаре, соответствующие полноМу погружению поплавка в жидкость IIQ сигналу соответствующего датчика, и, наконец, сбрасывают наддув и измеряют давление, соот-. ветствующее началу всплынания поплавка на поверхность, а плотность жидкости определяют по тарироночной кривой с использованием измеренных значений давления и температуры, 2. Устройстно для измерения плотности жидкости, содержащее поплавок с ферритовым сердечником, размещенный в резервуаре с возможностью вертикального перемещения ндоль трубки с дискретно расположенными внутри нее катушками индуктивности, и измерительный блок, отличающийся тем, что.оно снабжено соединенной с резервуаром системой наддува, манометром и размещенным в нижней части трубки датчиком температуры, соединенным с измерительным блоком, а поплавок выполнен в виде сильфова переменного . бъема.

5 157858

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении вентили 14, 15 и 17 перекрыты, в резервуаре 1 жидкость отсутствует, поплавок 6 нахо5 дится внизу трубки 2 и перфорированной трубки 7, на катушки 3 индуктинности, датчик 4 и измерительный блок

5 подано электропитание. Затем открывают вентиль 17 для подачи жидкости . в резервуар 1 и вентиль 15 для исключения образования избыточного давления в реэернуаре, По мере наполнения резервуара I поплавок 6 всплывает, при этом ферритовое кольцо l, проходя мимо катушек 3, изменяет их импеданс, что отражается блоком 5, измеряющим количество пройдвнных катушек, кото, рые соответствуют уровню жидкости в ре-,"ф зернуаре, По достижении заданного уровня вентили 15 и 17 перекрываются.

В случае длительного нахождения жидкости в резервуаре и возникновения избыточного давления, контролируемого 25 манометром 13, осуществляется сброс давления открытием вентиля 15.

Для повторного измерения уровня жидкости открынают вентиль 14 и гаэ из баллона 12 через редуктор 16 пос- 3Q тупает в резервуар 1, при этом контролируют давление с помощью манометра

13,. По мере роста давления переменный объем 8 поплавка 6 уменьшается вследствие сжатия сильфанов 9 и О, .и поплавок 6 погружается .до дна, перфо— риронанной трубки 7, при этом ферритовое кольцо 11 проходит катушки 3, что отражается блоком 5. По достижении поплавком нижней катушки 3 сбрасывают давление, для чего закрывают

40 вентиль 14 и открывают вентиль 5, при этом блоком 5 осуществляется счет количества катушек и по нему определяется уровень жидкости. Вентиль 15 з акрыв ают, Для определения плотности жидкости в резервуаре 1 открывают вентиль 14, гаэ иэ баллона 12 через редуктор 16 поступает в резервуар 1, при этом измеряют температуру жидкости датчиком

4, Рост давления контролируется манометром 13, и по достижении определенного давления поплавок 6 погружается до срабатывания первой от поверхности жидкости катушки, что означает полное погружение поплавка в жидкость

1578584

Фиг z

Составитель А,Курочкин

Техред М ..Дидык

Корректор В. Гирняк

Редактор А,Лежнина

Заказ 1911 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101