Измеритель уровня двух несмешивающихся жидкостей

Измеритель уровня двух несмешивающихся жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Сааиелистических

Республик

/Гфт1г

Ь к1

0 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.06.73 (21) 1930923/18-10 с присоединением заявки № (51) М. Кл. 6 01f 23/16

Совета Министров СССР оо делам изобретеиий и открытий (53) УДК 681.128.8 (088.8) Опубликовано 05.12.75. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 26.02.76 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В, Д. Тумашов, Б. И. Гостев и В. А. Белов

Куйбышевский филиал специального конструкторского бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЯ ДВУХ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ

)КИДКОСТЕЙ

Государственный комитет (23) Приор е

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к уровнеметрии и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известен измеритель уровня двух несмешивающихся жидкостей, содержащий два поплавка с кольцевыми постоянными магнитами, охватывающими направляющую трубу из немагнитного материала с расположенными внутри кольцевым постоянным магнитом (ферромагнитным кольцом) и чувствительным элементом, соединенным с измерительным устройством.

Однако в таком измерителе при вертикальном расположении одного поплавка над другим на трубе остается незамеряемый остаток уровня менее плотной жидкости, составляющий не менее полной высоты нижнего поплавка, а при отсутствии уровня этой жидкости вес верхнего поплавка суммируется с весом нижнего, который погружается в жидкость на величину, большую первоначальной, соответственно возрастает погрешность измерения уровня и более плотной жидкости (воды).

В предложенном устройстве эти недостатки устраняются благодаря тому, что в нем каждый поплавок снабжен направляющей трубой, причем чувствительные элементы обоих труб соединены с общим измерительным устройством.

Принципиальная схема измерителя, в котором использованы элементы пневмоавтоматики, изображена на чертеже.

Он состоит из разделительных немагнитных труб 1 и 2 и кольцевых поплавков 3 и 4 с кольцевыми постоянными магнитами 5 и 6.

10 Внутри труб размещены кольцевые постоянные магниты 7 и 8 (или ферромагнитные кольца), на которых закреплены концы измерительных цепочек (чувстви1ельных элементов) 9 и 10. На цепочке 9 укреплена шайба

15 11, ниже которой расположен рычаг 12, укрепленный на донышке сильфона 13. Выше фланцев труб 1 и 2 установлен пневмосиловой преобразователь 14, состоящий из двуплечего весового рычага 15, к концам которого при20 соединены концы измерительных цепочек 9 и 10, Г-образного рычага 16 с передвижным упором 17, пружины корректора нуля 18, сопла 19, выходного усилителя 20 и сильфона обратной связи 21. Кроме того, измеритель со25 держит генератор пневматических импульсов

22, состоящий из пневмореле 23, емкости 24 и дросселя регулирования частоты генератора

25, нормально закрытый клапан 26, емкость

27 и нормально открытый клапан 28, нормаль30 но открытый клапан 29, емкость 30, нормаль494613

50 но закрытый клапан 31 и индикаторы уровня, например манометры 32 и 33.

Вес поплавка 3 выбран с таким расчетом, чтобы он плавал на поверхности жидкости с меньшей плотностью, а вес поплавка 4 выбран по жидкости с ббльшей плотностью.

Длины и веса измерительных цепочек должны быть одинаковы.

Измеритель работает следующим образом.

При нулевом уровне обоих жидкостей в емкости поплавки 3 и 4 находятся на одной нижней отметке по горизонтали, магниты 7 и 8 занимают одинаковое положение по высоте труб 1 и 2, рычаг 15 под воздействием одинакового веса цепочек 9 и 10 находится в равновесии, на выходе усилителя 20 пневмосилового преобразователя формируется давление, соответствующие нулевому уровню h> жидкости в емкости. В выходной линии генератора

22 с частотой, определяемой настройкой дросселя 25, формируются поочередно импульсы давления Р =1 и Р =О.

При импульсе давления Р =О клапаны 26 и 31 закрыты, а клапаны 28 и 29 открыты, емкость 27 соединена с индикатором 32 уровня h>, выход усилителя 20 соединен с емкостью 30, рычаг 12 сильфона 13 находится ниже шайбы 11, Давление, соответствующее нулевому уровню и, формируется в емкости 30.

При импульсе давления Р = 1 генератора

22 открываются клапаны 26 и 31 и закрываются клапаны 28 и 29, рычаг 12 сильфона 13 приподнимает шайбу 11 и снимает с левого плеча рычага 15 нагрузку от цепочки 9, на правое плечо рычага 15 воздействует только вес цепочки 10, заслонка рычага 15 подходит к соплу 19, на выходе усилителя 20 формируется новое значение выходного давления, которое через сильфон обратной связи 21 уравновешивает в новом положении рычаг 15. Это давление, пропорциональное начальному уровню жидкости h>, формируется в емкости 27, а на индикаторе 33 регистрируется давление, пропорциональное нулевому уровню !т в емкости 30.

При импульсе генератора 22 Р =О опускается рычаг 12, заново уравновешивается рычаг 15, в емкости 30 формируется давление, пропорциональное уровню Ь,, а на индикаторе 32 регистрируется давление, соответствующего уровню hi в емкости 27. При повышении уровня hl и отсутствии уровня Й при периодическом подъеме и опускании шайбы 11 и переключении клапанов ".6, 28, 29 и 31 давленке на индикаторе 32 возрастает, а на индикаторе 33 остается соответствующим нуле- вому уровню h, так как при уменьшении веса измерительной цепочки на правом плече рычага 15 давление на выходе пневмосилового преобразователя возрастает. При появлении в емкости уровня Й менее плотной жидкости и опускании рычага 12 на плечах рычага 15 проявляется тем больший разбаланс весов цепочек 9 и 10, чем выше уровень hq.

При этом на индикаторе 33 регистрируется давление, пропорциональное уровню Ь, а на индикаторе 32 по-прежнему формируется давление, пропорциональное уровню hl независимо от величины уровня h>.

В описанной схеме с повышением уровня

hi давление на индикаторе 32 повышается, а с повышением уровня h давление на индикаторе 33 понижается. Следовательно, индикатор 33 должен иметь обратную шкалу, либо на выходе клапана 31 может быть установлено пневматическое устройство изменения знака сигнала, например прибор простейших алгебраических операций типа ПФ-1 системы

«СТАРТ».

Достаточная частота генератора 22, сопоставленная со скоростью измерения уровня, обеспечивает практически непрерывность измерения, а параллельное расположение двух поплавков позволяет измерять уровень h> с нулевого значения. При отсутствии уровня hz прибор работает как измеритель уровня тольгсо hi без дополнительной коррекции показаний.

Предмет изобретния

Измеритель уровня двух несмешивающихся жидкостей, содержащий два поплавка с кольцевыми постоянными магнитами, охватывающими направляющую трубу из немагнитного материала с расположенными внутри кольцевым постоянным магнитом (ферромагнитным кольцом) и чувствительным элементом, соединенным с измерительным устройством, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона и: овышения точности измерений, в нем каждый поплавок снабжен направляющей трубой, причем чувствительные элементы обоих труб соединены с общим измерительным устройством.

494613

Составитель В. Хлыст

Тскред М. Семенов

Корректор Е Хмелева

Редактор Л. Утехина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 22118 Изд. ¹0 151 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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