Поплавковый уровнемер

Поплавковый уровнемер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 492749 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено12.08.74 (21) 2004446/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.11.75,Бюллетень № 4З (45) Дата опубликования описания17.ОЗ 76 (51) М. Кл.

G 01 - 23/1 2

Государственный номитет

Совета Министров СССР оо делам иаооретений

„ и открытий (б3) ДК 681 128 82 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л. И. Жигачев и Г. А. Константинов

Институт механики Московского ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени государственного университета им. М. В. Ломоносова (71) Заявитель (54) ПОПЛАВКОВЫЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к поплавковым уровнемерам и может быть использовано для замера уровня жттдкости в баках, имеюших небольшую глубину.

Известные поппавковые уровнемеры, содержашие неподвижный пустотелый поплавок, систему рычагов и гибкие воспринимаюшие элементы, выполненные в виде торсионов, характеризуются сложностью системы механической передачи, низкой точностью и уз- 10 ким частотным диапазоном измерения.

Лля повышения точности измерения уровня жидкости в неглубоких резервуарах предлагаемое устройство дополнительно снабжено двумя гибкими тягами, выполненными в виде тросиков, прикрепленных к неподвижной опоре и к боковой стенке поплавка, в верхней и нижней его частях упругий соединительный элемнт выполнен в виде балки равного сопротивления, один конец которой gQ жестко соединен с неподвижной опорой, а другой посредством вилки шарнирно соединен с двумя цапфами, жестко закрепленными в средней части поплавка.

l На фиг. 1 изображен предлагаемый уров 25 немер, общий вид; на фиг. 2 — то же, разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит поплавок 1, гибкий элемент 2, тензорезисторы 3, опору 4, цапфы 5, гибкие тяги 6.

На чертежах приняты спедуюшие обозначения: Н â€”; H„— высота поплавка; Ь вЂ” высота уровня жидкости в баке; дН вЂ” зазор между баком и поплавком; D- диаметр поплавка, д — толшина стенки поплавка; Д,, g — высота, длина и максимальная ширина балки равного сопротивления. P — выталкиваюшая сила, в действуюшая на поплавок; Р, — вес поплавка. Стрелками показаны направления действия сил Pg a Pp

Весь прибор (за исключением вторичной аппаратуры) размещен в баке и не имеет наружных деталей и узлов, Поплавок 1 конструктивно выполнен в виде пустотелой оболочки, например трубы, шарнирно крепятцейся к гибкому элементу 2 при помоши цапф

5. Высота поплавка Н равна глубине бака

H за вычетом конструктивных зазоров а Н,,Гибкий элемент 2 заканчивается вилкой, в

4с 2749 отверстия которой вставляются цапфы 5 поплавка 1. Шарнирное крепление поплавка к гибкому элементу 2 позволяет последнему воспринимать только силу выталкивания Р, в действующую на поплавок со стороны жидкости, а также вес поплавка Р„„и разгружают гибкий элемент от воздействия моментов, могущих возникнуть при несовпадении выталкивающей силы P с осью поплавв ка (например, при наклоне бака). На упру- 10 гий элемент 2 прикрепляют датчики омического сопротивления (тензорезисторы) 3.

Они могут быть прикреплены синтетическими клеями с последующим покрытием пластмассовой или полимеризующимися смолами, предохраняющими тензорезисторы от воздействия химически активных жидкостей, заливаемых в бак. Тензорезисторы соединяют пс мостовой схеме. Опора 4, к которой крепят упругий элемент 2, может являться ребром

1 жесткости бака, его усиленной стенкой и тл, Для удержания поплавка 1 в плоскости, перпендикулярной к упругому элементу 2, использованы гибкие тяги 6, например тро25 сики или капроновые нити, не препятствующие воздействию поплавка на гибкий элемен, но ограничивающие его поворот вокруг оси цапф 5.

Уровнемер работает следующим образом.

На поплавок 1 действует выталкивающая сила P,,пропорциональная уровню жидкости в в баке, Эта сила воздействуя через цапфы

5 на гибкий элемент 2, вызывает его изги(35 иую деформацию, воспринимаемую тензорезисторами 3, соединенными по мостовой схь» ме. Электрические сигналы от резисторов усиливаются и подаются на стрелочный при6ор, проградуированный в соответствии с из .

40 меряемой величиной (в единицах объема или уровня заливаемой жидкости) . йля более точного определения уровня жидкости в баке в нем может быть установлеHQ несколько уровнемеров, работающих по

45 суммирующему на один и тот же вторичный прибор. Это позволяет еше больше увеличить их чувствительность и дает возмож.— ность автоматически осреднить уровень жидкости в баке при его колебаниях, например при заливке бака.

Предлагаемое устройство может быть рассчитано на рабочие частоты измеряемого процесса, значительно более высокие,чем у поплавкового датчика с электромеханическим преобразователем реостатного или индуктивного типа.

Собственная частота данного уровнемера определяется как — изгибная жесткость балки равного сопротивления

Š— модуль упругости первого рода для материала балки равного сопротивления; Ю вЂ” масса поплавка.

Собственная частота предлагаемого уровнемера составляет величину порядка 30—

3-> гц что более чем на порядок превышает частоту известных поплавковых датчиков уровня.

Предмет изобретения

Поплавковый уровнемер, содержащий протяженный пустотелый поплавок, упругий соединительный элемент связи IIQIIJIBBKB с неподвижной опорой и измерительное приспособление, выполненное в виде тензорезисторов, прикрепленных к упругому соединительномуэлементу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения уровня жидкости в неглубоких баках, он дополнительно снабжен двумя гибкими тягами, выполненными в виде тросиков, прикрепленных к неподвижной опоре и к боковой стенке поплавка в верхней и нижней

его частях, а упругий соединительный элемент выполнен в виде балки равного сопротивления, один конец которой жестко соединен с неподвижной опорой, а другой посредством вилки шарнирно соединен с двумя цапфами, жестко закрепленными в средней части поплавка.

492749

Составитель А.Афинин

Техред Корректор Л.Денискина

Н Ханеева

РедактоР Г,ь!ванова

Заказ

Подписное

Тираж у 82

Предприятие «!1атент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24!!НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4