Тепловой измеритель уровня жидких сред

Тепловой измеритель уровня жидких сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 540149 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.01.75. (21) 2097117/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25 12.7б. Бюллетень № 47 (45) Дата опубликования описания27.07.77

Государстееииый камитет

Совета Ииииетров СССР ве делам изобретений и еткрытий (72) Авторы изобретения

P. А. Рыбин, Б. Ф. Балунов и Е. Л. Смирнов (71) Заявитель (54) ТЕ11ЛОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЯ

ЖИДКИХ СРЕД ляцни, величины зазоров между электродами и т.д.) Целью изобретения является повышение точности измерения уровня кипящих жидкостей в условиях высоких и переменных температур н давлений.

Это достигается тем, что измерительный и комтенсавионные датчики выполнены в виде терморегуляторов.

На чертеже представлен предлагаемьй уровнемер.

В сосуде l, заполненном частично жидкостью, уровень которой измеряется, размещены три терморезисториых датчика: измерительньй 2, частично погруженньй в жидкость, компенсационный 3, находящийся всегда в паровой среде, и компенсационный 4, размещенньй в жидкости. Все терморезисторы изготовлены из одинакового материала, имеют одинаковое сопротивление и внутри объекта контроля они размещены в кожухе 5.

Так как среда, находящаяся внутри кожуха, нагревается и испаряется, то необходимо создать условия для возможности массообмена ее со средой, находящейся вне кожуха. Для этого требуется, Изобре гение относится к области приборостроения, а именно к устройствам контроля уровня жидкости, и может найти применение в теплоэнергетике, химической, пищевой промышленности и тд. 5

Известны устройства контроля уровня, содержащие термоэлектрод, размещенньй по всему диапазону измерения. Эти устройства не обеспечивают высокой точности измерения s сосудах с кипящей жидкостью при переменном давлении, так 1б как коэффициент теплоотдачн существенно зависит от давления.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому устройству является измеритель гранулы раздела двух сред, содержащий три ем- 15 костных (импендансных) датчика: измерительный, размещенный по всему диапазону измерения, и два компенсационных, размещенных в верхней и нижней части объекта контроля. Датчики подключены к дифференциально- мостовой схеме. 20

Недостатком известного устройства является низкая точность лри работе в условиях высоких температур и давлений, обусловленная изменением параметров емкостных датчиков (толщины изо(51} M. Кл,,,GOl F 23/22 (53} УДК 681;128.64(088.8) 540149 чтобы струба кожуха не имела глухих донышек и была снабжена рядом радиальных отверстий б.

Диаметр кожуха, количество отверстий и их диаметр должны обеспечивать такую, скорость ес. тественной циркуляции, прн которой не будет происходить заметного нагрева. рабочей среди- в кожухе прибора н не будет наблюдаться значительного отклонения в пароссдержанли жидкой среды внутри кожуха н вне его.

Выводы всех терморезнсторов подключены к нэ= мерительной дифференциально-мостовой схеме.

Уровнемер работает следующим образом..

Через терморезисторы пропускают равные . токи. Температура в сосуде с кипящей жидкостью сохраняется постоянной во всем объеме сосуда и равна температуре насыщения при данном давлении. Вследствие равенства тока во всех терморезисторах н постоянства коэффициентов теплоотдачи соответственно для жидкой и па оной сред сохраняется равенство температуры терморезисторов соответственно. в паровой н жидкой средах.

При соблюдении этого условия датчики имеют следующие сопротивления: измерительное К = r t + r""(1 — f ); нижнее компенсационное R, = r L; верхнее компенсационное R = r " L

1 2 4 где r — погонное сопротивление датчика в жидкой среде; г" — погонное сопротивление датчика в лавровой среда.

Тогда положение уровня равно

Е 11-В2 (1)

1. К-Я 1

2 нли, учитывая равенство токов, протекающих.через датчики, уравнение (1) может быть записано в

СЛ4ДУЮЩЕМ ВИДЕ;. (Ж

Подобные вычисления легко могут быть вы1О полнены с помощью дифференциально- мостовой измерительной схемы. Предлагаемое измерительное устройство не предъявляет особых требований к характеру температурной зависимости для материала термореэисторов. Требуется лишь, чтобы oHR была монотонной. Предлагаемый уровнемер не требует предварительной градуировки.

Формула нзооретения

Тепловой измеритель уровня жидких сред, ор содержащий. Измерительный датчик, проходящий через границу раздела жидкой и паровой среды, два компенсационных датчика, размещенные соответственно в жидкой и паровой среде, и дифференциально-мостовую измерительную схему, к которой о5 подключены датчики, о тли ч» ю щ ий ся тем, что, с целью повышения точности измерения уровня кипящих жидкостей в условиях высоких и переменных температур и давлений, измерительный и компенсационные- дмчики выполнены в виде терял моуезисторов.

ЦКИИПИ Заказ 6338/123 Тираж 844 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4