Датчик уровня жидкости

Датчик уровня жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И СА Н И Е и1т565878

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Свита Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.05.74 (21) 2026807/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 04.04.76 (51) . 1, 1,,т - 6 0! С 5, 04

С1 01С 9/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР (58): ДК 5-"8 =-4 --(08 .8) по делам изобретений и открытий (72) А вторы изобретения Р. А. Мовсесян, И. А, Таплашвили, Е. А. Хесед и И. В. Лаврентьев

Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (71) Заявитель (54) ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к геодезическим приборам, в част|ности к устройствам для дистанционного измерения величин относительных превышений точек ооорудования или земной поверхности.

Известны системы гидростатического нивелирования с дистанционным измерением уровня жидкости, содержащие общий блок управления и обработки информации и ряд коммутируемых датчиков для измерения уров- т0 ня жидкости. Каждый датчик включает в себя шток, выполненный в виде световода, заточенного на конце на конус под углом полного внутреннего отражения света, источник света и фотоприемник для регистрации уровня.

Эти датчики позволяют точно регистрировать уровень лишь при использовании прозрачных смачиватощих жидкостей, образующих положительный мениск в момент соприкосновения заостренного конца световода с 20 жидкостью.

Известны также устройства для измерения уровня несмачивающих жидкостей. Они сочержат связанный со штоком сильфон, сообщающийся с внутренним объемом сосуда 25 через капилляр из прозрачного материала, укрепленный на штоке и снабженный фотоэлектрическим датчиком, регистрирующим появление жидкости в капилляре в момент его соп рикосновения с жидкостью. 30

Эти т стройства достаточно сложны, они содержат источники света и фотnltpttcitlIIII II, а в качестве системы 0Tcчета -- ко",:!I, IOIIIIIp. диски с прорезями или раст»озые р-.øåòêè, которые движутся синхротпто о штоком.

Известны также устройст, а, дсйствис которых основано на элет трот отта,".ктьом сносоое фиксации уровня жидкости, Э тги у;тройства имеют простую конструкцию, одт.ако онн 10гуT работать только с э, ектропрово;тттьтми жидкостями.

Цель изобретения — повысить надежность работы устройства при использовании жи скости различной прозрачност-,т, элгктропроводности и смачиваемости.

Цель эта достигнута олаголаря -ому, что фиксатор уровня жттдкосттт вь:т10лттетт В Вттде грузя, свооодно подвешенного на двойной цилиндрической пру>кттттс, в средней час;и которой закреплен магттттт, распо.то т>еттттый между дв мя ътагттттто пратзлтте >ii>i>,;II котттактами, Для повыш ния точттости иззтерсн.tit низкняя часть груза имеет кnt:II !pp;v, in c)tnpiti для смачивающих жттдкnnTp!«т сферическую — для несмачивающих.

Контакты Вклточент>т В сxc. I>, блока HI);lt;ления и ооработки тптфор нац.lil, а приводом служит электродвигатель, кш>ематп:сктт связанный со штоком посредством Вiillтlt и гайки, обеспечивающи_#_ ратптомс itinp псрсчтеттте505878

30

50 ние штока. Блок управления и обработки информации содержит генератор импульсов, с выхода которого электрические импульсы,поступают на счетчик импульсов с момента начала перемещения штока до момента контакта груза с хкпдкостью.

С целью регулирования чувствительности устройства, магнит выполнен в виде флажка, относительно которого юстируется положение каждого магнитоуправляемого контакта, причем один из контактов срабатывает в момент менискообразования при контакте груза со смачивающей жидкостью, а другой— во время контакта с несмачивающей жидкостью.

На чертеже приведена принципиальная схема системы гидростатического нивелирования, которая состоит из нескольких датчиков уровня и одного общего блока управления и обработки информации.

Датчик уровня содержит сосуд 1, заполненный жидкостью, привод в виде реверсивного электродвигателя 2, вал 3 которого связан с винтом 4, перемещающим гайку 5 по направляющей 6, и фиксатор уровня, расположенный на конце штока 7 и включающий B себя двойную цилиндрическую пружину 8, на нижнем конце которой закреплен груз 9, обеспечивающий ее предварительный натяг.

В средней части пружины закреплен магнит

10 в виде флажка, по оое стороны которого на регулируемой насадке 11 установлены магнитоуправляемые контакты 12 и 13, находящиеся в разомкнутом состоянии до моме нта касания грузом жидкости.

В исходном положении гайка 5, соединенная электрически с общинам корпусом, не касается штока 7, а своим выступом 14 размыкает контакты концевого переключателя 15.

Блок управления и обработки информации содержит пусковую кнопку 16, реле времени

17 с контактными группами 18, 19, 20 и 21, электромагнитное реле 22 с контактами 23 и 24, резистор 25, потенциальный клапан 26 счетного разрешения, триггер 27 с раздельными входами, импульсно-потенциальную логическую схему совпадения 28, генератор импульсов 29 и счетчик импульсов 30.

Датчик уровня работает следующим образом.

При перемещении штока 7 груз 9 контактирует с жидкостью. Если жидкость относится к группе смачивающих, то при менискообразовании возникает дополнительная составляющая сила, .направленная в сторону жидкости, и двойная цилиндрическая пружина 8 получает некоторое дополнительное растяжение. При этосом магнитный флажок 10 поворачивается и приближается к одному из магнитоуправляемых контактов (например, контакту 13). Если жидкость несмачивающая, то в момент преодоления грузом 9 поверхностного натяжения ее возникает дополнительная составляющая сила, направленная вверх, и пружинна 8 получает некоторое сжатие. При этом магнитный флажок 10 приближается к другому контакту 12, который замыкается. При замыка нии ко нтактов 12 и 13, соединенных параллельно друг с другом, с1рабатывает электромагнитное реле 22, которое своими контактами 24 самоблокируется до начала следующего измерения.

Величина перемещения фиксатора уровня (гру за 9) от своего исходного (нулевого) положения до уровня жидкости определяется по формуле Н=а N, где N — число импульсов, зафиксированное счетчиком 30, а — цена одного импульса в единицах длинны.

Формула изобретения

1. Датчик уровня жидкости, преимущественно для гидростатического нивелира, содержащий заполненный жид костью сосуд с ве!ртикально установленным в нем подвижным штоком, cíàáæàííûì фиксатором уровня жидкости, отл ич а ю;щийся тем, что, с целью повышения надежности работы, при использовании в нем жидкости, независимо от степени ее прозрачности, электропроводности и смачи ваемости, в нем фиксатор уровня жидкости выполнен в виде груза, свободно подвешенного на двойной цилиндрической п ружине, в средней части которой за креплен мапнит, расположенный между двумя мапнитоуцравлявмыми контактами.

2. Датчик по п. 1, о т л и ч a,ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, нижняя часть пруза имеет ко ническую форму для смачивающих жидкостей и сферическую — для несмачивающих жидкостей.

505878

Составитель Л. Калюбакина

Редактор Т, Орловская Техред 3. Тараненко Корректор Н. Стельмах

Заказ 934/11 Изд. № 255 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Тиногпафия, пр. Сапунова, 2