Потенциометрический уровнемер

 

Использование: изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения уровня жидкости и сыпучих материалов. Цель изобретения - посышение точности измерения. Сущность: уровнемер содержит трубу 1, чувствительный элемент Ч, выполненный в виде гибкого полого корпуса, закрепленного вверху с помощью кольца 3. На внутренней поверхности трубы 2 и внешней поверхности корпуса датчика 2 размещен токосъемник в виде токопроводящего слоя. На токопроводящем слое корпуса по его длине установлены гибкие проводники 4. К токопроводящему слою подключен вторичный прибор 5, между корпусом элемента 2 и трубой 1 помещен мерный груз 6, выполненный с положительной плавучестью. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 F 23/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ М

:.р.,ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4948261/10

I (22) 24.06.91 (46) 30.05.93. Бюл. ¹ 20 (71) Ленинградский институт водного транспорта (72) И.А. Краснов, В,H. Трушин и M.À. Послушаев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 245400, 42е, 37, 1968. (54) ПО ЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР (57) Использование: изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения уровня жидкости и сы. 5Ы 1818542 А1 пучих материалов. Цель изобретения — повышение точности измерения. Сущность; уровнемер содержит трубу 1, чувствительный элемент 2. выполненный в виде гибкого полого корпуса, закрепленного вверху с помощью кольца 3, На внутренней поверхности трубы 2 и внешней поверхности корпуса датчика 2 размещен токосъемник в виде токопроводящего слоя. На токопроводящемслое корпуса по его длине установлены гибкие проводники 4. К токопроводящему слою подключен вторичный прибор 5, между кор. пусом элемента 2 и трубой 1 помещен мерный груз 6, выполненный с положительной плавучестью, 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1818542

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения уровня жидкости и сыпучих материалов, Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема уровнемера при максимальном уровне измеряемой жидкости; на фиг. 2 — схема уровнемера при максимальном уровне измеряемой жидкости; на фиг. 3 —.схема уровнемера при реализации мерного груза в виде кольца.

Уровнемер (фиг. 1) содержит трубу 1, внутри которой с зазором размещен чувствительный элемент 2, выполненный в виде гибкого полого корпуса, нижний конец которого герметично прикреплен к трубе 1 по ее периметру, а верхний закреплен симметрично относительно стенок корпуса 1 с помощью кольца. 3 (в частности, токопроводящего), на внутренней поаерхности трубы 1 и внешней поверхности корпуса чувствительного элемента 2 размещен токосъемник в виде токопроводящего слоя, на токопроводящем слое корпуса элемента

2 установлены по его длине гибкие проводники 4; токосъемник подключен ко вторичному прибору 5 (например, омметра) между корпусом элемента 2 и трубой 1 помещен мерный груз 6, выполненный с положительной плавучестью.

В качестве мерного груза 6 (фиг. 1, 2) используется электропроводная жидкость с электропроводностью выше, чем электрОпроводность токосъемника.

В качестве мерного груза 6 могут использоваться также сыпучие тела или твердое тело в виде кольца; выполненного, например из пробки (фиг. 3).

Потенциометрический уровнемер работает следующим образом. При минимальном уровне измеряемой жидкости или сыпучего материала корпус чувствительного элемента 2 и внутренняя поверхность трубы 1 не соприкасаются. Сопротивление токосъемника, измеряемое вторичным при. бором 5, — максимально, При повышении уровня жидкости или сыпучего материала внешняя поверхность корпуса 2 будет прижиматься к наружной поверхности трубы 1, что приведет к уменьшению сопротивления токосъемника, пропорционального текущему значению уровня.

Для исключения влияния паразитных емкостей используется постоянный ток.

° При этом из-за электростатического взаимодействия возможно прилипание гибкого корпуса чувствительного элемента 2 к внутренней поверхности трубы 1, С целью исключения данного явления между трубой 1 и корпусом элемента 2 помещают мерный груз 6, который при уменьшении уровня измеряемой жидкости или сыпучих материалов своим весом открывает поверхность гибкого корпуса элемента 2 от поверхности трубы 1, В качестве мерного груза может применяться электропроводная жидкость (фиг. 1, 2) или мерный груз может быть реализован в виде кольца (фиг. 3).

Использование в качестве мерного груза электропроводной жидкости позволяет также исключать влияние контактного сопротивления В» между поверхностями корпуса 2 и трубы 1 на точность измерения.

При определенном уровне Н жидкости или сыпучих материалов сопротивление цепи: вторичный прибор 5 — токопроводящая поверхность корпуса 2 — токопроводящая поверхность трубы 1 — onределяется по формуле:

В=Rg+Rk+RT, где Rg — сопротивление электропроводного слоя корпуса 2 от его верха до уровня жидкости или сыпучих материалов;

RT — сопротивление электропроводного слоя трубы 1 от ее верха до уровня жидкости

30 или сыпучих материалов;

R» — контактное сопротивление, т.е. сопротивление площади контактирования соприкасающихся между собой частей корпуса 2 и трубы 1, Сопротивление R» зависит от многих трудноучитываемых факторов, в частности, от плотности жидкости или сыпучих матери. алов (от силы прижатия): от неидеальной поверхности контактирования (особенно

40 при определении уровня сыпучих материалов различной конфигурации).

Для фиксации (стабилизации) значения сопротивления R» (в частности для обеспечения значения R»=0) в качестве мерного

45 груза 6 используется электропроводная .жидкость, в частности несмачиваемая, проводимость которой много выше проводимости электропроводных слоев корпуса 2 и трубы 1 проводимости токосъемника.

Данная жидкость при изменении уровня жидкости или изменении уровня жидкости или сыпучих материалов из-за неидеальности площади контактирования будет находиться в микротрещинах между

55 электропроводными поверхностями корпуса 2 и трубы 1, обеспечивая идеальный контакт между ними. В частности, если проводимость жидкости будет во много раз больше (например, на порядок) проводимости электропроводных слоев трубы 1 и кор1818542

2 б. Фог. 2

Составитель И. Краснов

Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Редактор

Заказ 1934 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пуса 2, то можно обеспечить значение Як=О при любом уровне жидкости, что повышает точность измерения.

В результате применения предложенного уровнемера повышается точность измерения за счет; использования мерного груза, что по,зволяет проводить измерение на постоянном токе. При этом исключается влияние трудноучитываемых паразитных емкостей; использование в качестве мерного груза электропроводной жидкости позволяет исключить влияние на результат измерения трудноучитываемого контактного сопротивления;. нанесение на электропроводную поверхность корпуса датчика (выполненного, например, иэ электропроводной резины) гибких проводников (в виде тонких металли-, ческих лент небольшой ширины) по его длине и выполнение корпуса из гибкого материала позволяет уменьшить износ поверхности корпуса и, тем самым, повысить точность измерения.

Формула изобретения

1. Потенциометрический уровнемер. содержащий чувствительный элемент в виде полого корпуса. токосъемник, подключен5 ный к вторичному прибору, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности, в него введена труба, внутри которой расположен с зазором полый выполненный гибким и открытым с обоих концов корпус, и

10 мерный груз, который установлен внутри трубы, охватывая гибкий корпус, нижний ко-. нец которого герметично прикреплен к трубе по ее периметру, а верхний закреплен симметрично относительно стенок корпуса, 15 при этом мерный груз выполнен с положительной плавучестью.

2. Уровнемерпо и. 1, отл ич а ю щи йс я тем, что в качестве мерного груза использована электропроводная жидкость, 20 электропроводимость которой выше электропроводимости токосъемника.

3. Уровнемер, по и. 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что мерный груз выполнен в виде кольца.