Преобразователь уровня в электрический сигнал

Преобразователь уровня в электрический сигнал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>593О76

Союз Советских..Социалистических

Республик

Ц (61) Дополнительное к авт. свид-ву 405033 (22) 3 аявлено 10.03,76 (21) 2331149/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень ¹ 6 (45) Дата опубликования описания 24.01.78 (51) Л!.Кл G 01 F 23/12

G 011 9/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.128.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Нелюбин и В. А. Пахомов (71) Заявители

Производственное объединение турбостроения

«Ленинградский металлический завод» и Завод-ВТУЗ при производственном объединении турбостроения

«Ленинградский металлический завод» (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УРОВНЯ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня легких жидкостей.

По основному авт. св. № 405033 известен преобразователь уровня в электрический сигнал, содержащий измерительную трубку, частично заполненную неэлектропроводной жидкостью, и дифференциально-трансформаторный датчик с якорем-поплавком, выполненным из немагнитопроводящей и магнитопроводящей частей в виде целиком погруженного в жидкость полого цилиндра с наглухо закрытыми торцами, во внутренней полости которого размещен магнитопроводящий элемент.

Недостатком такого устройства является малый линейный участок выходной характеристики, что снижает чувствительность и точность измерений преобразователя.

С целью повышения чувствительности и точности измерений, в предлагаемом преобразователе магнитопроводящий элемент выполнен в виде двух усеченных конусов, расположенных вертикально и симметрично один относительно другого, причем вершины конусов обращены к средней части элемента.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь уровня в электрический сигнал состоит из измерительной трубки 1, частично заполненной неэлектропроводной жидкостью 2, в которую погружен якорь-поплавок 8, представляющий собой, полый немагнитопроводящий цилиндр 4 с наглухо закрытыми торцами. Во внутренней полости цилиндра размещен магнитопроводящий элемент 5 в виде тела вращения, симметричного относительно плоскости поперечного сечения, проведенной через его среднюю часть.

Габариты якоря-поплавка выбираются в зависимости от удельного веса жидкости, при этом верхний торец всегда совпадает с мениском жидкости. Тем самым между наружными стенками якоря-поплавка и внутренними

15 стенками трубки всегда находится жидкость, выполняющая роль смазки, уменьшая силь1 трения между стенками трубки и якорем-поплавком при перемещении последнего вдоль трубки 1. Снаружи измерительной трубки 1

20 размещен дифференциальный трансформаторный датчик б, содержащий первичную обмотку возбуждения 7 и вторичные измерительные обмотки 8 и 9, включенные по разностной схеме. Катушки датчика закрыты магнитным экраном (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом.

На первичную обмотку возбуждения дифференциального трансформаторного датчика б подается переменное напряжение Уь

Под действием электрического тока, возни593075 кающего в цепи обмотки 7 с размещенной на катушке совместно с вторичными измерительными обмотками 8 и 9, в последних наводится ЭДС. Напряжение с обмоток 8 и 9 подается на регистрирующее устройство. Магнитный поток, и дуцирующий ЭДС в катушках 8 и 9, имеет наибольшую плотность в центральной части магнитопроводящего элемента 5 и направлен вдоль оси размещенного внутри катушки с обмотка ми 7, 8, 9 датчика б. Плотность и направление магнитного потока претерпевают резкое изменение около торцовых частей элемента 5 и первичной обмотки возбуждения 7 датчика б.

При этом, если обмотки 8 и 9 расположены симметрично относительно плоскости поперечного сечения, обозначенной на чертеже линией 0 — О, проведенной через среднюю часть катушки, и равномерно размещены на последней витки обмотки 7, то, при подаче на первичную обмотку 7 переменного напряжения, с вторичных обмоток 8 и 9, включенных последовательно, по разностной схеме, снимается напряжение ЛУ=О, так как величины ЭДС, индуцпрующиеся в каждой из катушек, равны по вел.. чипе и противоположны по фазе. Магнитопроводящий элемент 5, размещенный внутри катушки датчика 6, уменьшает магнитное сопротивление последней и, следовательно, увеличивает плотность магнитного потока в устройстве. Если элемент 5 расположен в якоре-поплавке 8, погруженном в жидкость симметрично относительно плоскости 0 — 0 и выполнен в виде тела вращения, симметричного относительно плоскости поперечного сечения, проведенной через его среднюю часть, то величина разностной

ЭДС ЛУ, снятой с обмоток 8 и 9, будет равна нулю.

При смещении уровня жидкости 2 внутри трубки 1 вместе с уровнем (менисхом) жидб кости смещается и якорь-поплавок 8, в котором размещен элемент 5.

Смещению магнитопроводящего элемента

5 относительно обмоток датчика будут соответствовать различные значения разностной

ЭДС. Фаза разностной ЭДС зависит от направления перемещения элемента 5 в трубке 1.

Благодаря выполнению магнитопроводящего элемента в виде двух усеченных конусов, расположенных вертикально и симметрично друг другу, причем вершины конусов обращены к средней части элемента, при выдвижении элемента 5 из обмоток 8 и 9, увеличение магнитного сопротивления в одной из катушек происходит медленнее и одновременное уменьшение магнитного сопротивления другой катушки тоже. Следовательно, линейность выходной характеристики увеличивается и повышается чувствительность и точность измерения.

Формула изобретения

Преобразователь уровня в электрический сигнал по авт. св. 405033, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, магнитопроводчщий элемент выполнен в виде двух усеченных конусов, расположенных вертикально и симметрично один относительно другого, причем вершины конусов обращены к средней части элемента.

593076

Ц в

Составитель Т. Иноземцева

Техред И. Михайлова . Корректор В. Гутман

Редактор Н. Каменская

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1010/2068 Изд. № 205 Тираж 907 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )K-35, Раушокая наб., д. 4/5