Индуктивный поплавковый уровнемер

 

Сущность изобретения: устройство содержит поплавок, связанный гибкой связью с противовесом, находящимся в трубе, вокруг которой расположены катушки индуктивности, подключенные к измерительной схеме, труба выполнена мерной, поплавок выполнен в виде двухкамерной емкости с перегородкой на уровне раздела сред, имеющей в верхних частях камер сквозные отверстия, а противовес, масса которого равна массе поплавка, выполнен в виде двух грузов, связанных гибкой связью между собой, а также через ролики с верхней и нижней частями поплавка, при этом объемы грузов равны объемам соответствующих частей поплавка, выступающей из среды или погруженной в нее. 2 ил.

Изобретение относится к приборам для измерения уровня и может быть использовано для измерения уровня жидкости с меняющейся плотностью в сосудах с высокими давлением и температурой, а также для измерения уровня раздела несмешивающихся жидкостей с различающимися плотностями.

В качестве прототипа выбрано устройство, содержащее поплавок, связанный гибкой связью с противовесом, находящимся в трубе, вокруг которой расположены катушки индуктивности, подключенные к измерительной схеме.

Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения поплавковых уровнемеров за счет обеспечения независимости осадки поплавка от плотностей сред.

Поставленная цель достигается устройством, содержащим поплавок, связанный гибкой связью с противовесом, находящимся в трубе, вокруг которой расположены катушки индуктивности, подключенные к измерительной схеме, труба выполнена мерной, поплавок выполнен в виде двухкамерной емкости с перегородкой на уровне раздела сред, имеющей в верхних частях камер сквозные отверстия, а противовес, масса которого равна массе поплавка, выполнен в виде двух грузов, связанных гибкой связью между собой и через ролики с верхней и нижней частями поплавка, при этом объемы грузов равны объемам соответствующих частей поплавка, выступающей из среды или погруженной в нее.

На фиг. 1 изображен индуктивный поплавковый уровнемер с коррекцией на изменение плотности жидкости и газа; на фиг.2 - поплавок, продольный разрез.

Уровнемер содержит сосуд 1, соединенный с барабаном парового котла 2 по пару и по воде. В сосуде движется поплавок 3, соединенный гибкой связью 4 через подвижные элементы 5 с компенсирующей емкостью 6 и грузом 7, находящимся в мерной трубе 8. В верхней части сосуда 1 и мерной трубы 8 имеются конденсаторы 9, а в нижней - поплавок и груз соединены компенсирующей гибкой связью 10. Вокруг участка мерной трубы, по которому движется груз, расположены катушки индуктивности 11, с высотой, равной высоте противовеса, и связанные между собой в измерительную схему.

Уровнемер работает следующим образом. При падении уровня выталкивающая сила, действующая на поплавок 3, уменьшается за счет уменьшения погруженного объема поплавка. Для уравновешивания сил поплавок должен опуститься. При поднятии уровня происходит обратная разбалансировка сил и поплавок поднимается. Для поддержания постоянного уровня воды в поплавке и компенсирующей емкости 6 служат конденсаторы 9, выполненные в виде трубок Фильда, через которые прокачивается холодный воздух, при этом стекающий конденсат наполняет поплавок 3 и компенсирующую емкость 6 до верхнего уровня. Измерение происходит при помощи катушек индуктивности 11.

Для измерения уровня в системах жидкость-газ, в которых не могут применяться конденсаторы, постоянный уровень жидкости в поплавке поддерживается тем, что поплавок выполнен в виде двухкамерной емкости, а стенка 12, разделяющая камеры, находится на уровне раздела фаз и имеет вогнутую вниз форму. В нижней камере 13 на уровне раздела фаз имеется отверстие 14, через которое жидкость в поплавке сообщается с контролируемой жидкостью. Верхняя камера 15 сообщена с окружающим газом при помощи трубки 16, один конец которой подведен к нижней точке камеры, а другой находится в верхней части поплавка. Это позволяет при понижении давления окружающего газа удалять жидкость, попавшую туда вследствие конденсации или другим случайным образом.

Объем части поплавка, выступающей над поверхностью раздела фаз, невелик и, так как плотность газа очень мала, выталкивающей силой, действующей на поплавок со стороны газа, можно пренебречь. В этом случае в противовесе верхний груз не обязателен и масса нижнего противовеса должна равняться массе поплавка при объеме, равном объему погруженной части поплавка, за вычетом находящейся в этой части жидкости.

Формула изобретения

ИНДУКТИВНЫЙ ПОПЛАВКОВЫЙ УРОВНЕМЕР, содержащей поплавок, связанный гибкой связью с противовесом, находящимся в трубе, вокруг которой расположены катушки индуктивности, подключенные к измерительной схеме, отличающийся тем, что труба выполнена мерной, поплавок выполнен в виде двухкамерной емкости с перегородкой на уровне раздела сред, имеющей в верхних частях сквозные отверстия, а противовес, масса которого равна массе поплавка, выполнен в виде связанных гибкой связью первого и второго грузов, связанных гибкой связью через соответствующие ролики соответственно с верхней и нижней частями поплавка, при этом объемы грузов равны объемом соответствующих выступающей или погруженной в ту же среду частей поплавка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2