Гидростатический уровнемер

Гидростатический уровнемер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских (1>) 6073. 12

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.09,76 (21) 2404646 j18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано15.05. 78.Бюллетень №18 (45) Дата опубликования описанияВ1.0Н. VB, 2 (51) М. Кл. у 0l Р 23/16

Государственный комитет

Совета й1инистров СССР по делам иэооретений и открытий (53) УДК 68 1.128.5 (088.8) А. N, Димаксян, B. П. Тимофеев, Е, B. Фудим и B. Г. Шолохов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГИ11РОСТАТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к барботажным уровнемерам и может найти применение при измерении уровня в открытых водных объектах.

Известны аналого-цифровые преооразователи напряжения циклического типа (1), содержащие блок сравнения, соединенпыи с источ5 ником преобразуемого напряжения и источником компенсирующего напряжения, ключ, генератор импульсов, счетчик и генератор управляющих импульсов. Недостаток известного преобразователя состоит в том, что он может бьгп применен в барботажном уровнемере при аналого-цифровом преобразовании измеряемого пневматического сигнала.

Напоолее близким к изобретению по технической сущности является гидростатичсский уровнсмер (2). содержащий барботажную труб- 1о ку, соединенную с источником сжатого I a за, пневмомеханическую усилительную систему, установленную между выходом барботажной трубки и измерительным прибором.

Однако известный уровнемер обладает ограниченным диапазоном измерения, низкими точностью и надежностью.

Для расширения диапазона измерения, повышения точности и надежности предлагаемый уровнемер снабжен блоком сравнения, камерой постоянного объема, пневматическим нагие- о5 тающим устройством, генератором импульсоь, счетчиком импульсов и сбросовым клапаном, при этом блок сравнения соединен одним Входом с барботажной трубкой, вторым входом— с камерой постоянного объема, а выходом со счетчиком импульсов и через сбросовый клапан с упомянутой камерой, которая соединена с выходом пневматического нагнетающеп: устройства, подключенного вместе со счетчиком к выходу генератора импульсов.

На фиг. 1 представлена схема описываемого уровнемера; на фиг. 2 — цикл змерсния.

Уровнемер содержит барботажпую трубку 1, соединенную верхним концом с ист< чпиком 2 сжатого газа через кран 3 и редуктор 4 и погруженную нижним открьпым концом н контролируемый водный объект 5. Кроме того, уровнемер содержит генератор 6 импульсов, соединенный с пневматическим нагнетающим устройством 7, выход которого в свою очередь подсоединен к камере 8 постоянного объема. Вместе с тем камера 8 соединена с первым входом блока 9 сравнения, второй вход которого подключен к барботажной трубке 1.

Выход блока 9 соединен со счетчиком 10 импульсов и через сбросовый клапан 1 — с камерой 8. Счетчик 10 импульсов снабжен

607!!

,:i»т;!i!!!!!Он<>ым Г>< редятч><ком 12 !I,>»I i!» I, (!>

) 13

P >u<>!ает уровнемер следующим образом: н обработанную грубку 1 (см. фиг. 1! непр»рывно подается сжатый газ от источника 2 через кран 3 и редуктор 4. Давление воздуха в трубке 1 пропорционально величине Н из"i»ðÿåìoão уровня воды в водном объекте 5. ()дновр»х<енно импульсами с генератора 6 за>>ускается пневматическое нагнетак>щее устрой»тво 7, которое отдельными порциями подаст <о

» +,!»!> j 8, 33no. !nnH и повышая в ней давление. !

1ри достижении давлением в камере 8, а следовательно и на первом входе блока 9 сравнения, величины, равной измеряемому дав.i< IIHlo в трубке 1, с выхода блока 9 сравнения п<>»тупит импульс на сброс счетчика 10, пи>;!»мог<> и><<<ульсами от генератора 6, и одноврем»нно !»р»з»бросовый клапан !1 — на опорожн»ние камеры 8. Система приводится в нулевое полож»нис, отмечается число импульсов, фиксируемое счетчиком !0, и цикл измерения повторяется снова. При этом число импульсов на счетчике 10 оказывается пропорциональным величине измеряемого уровня.

Высокая точность уровнемера объясняется ступенчато-линейной характеристикой нагне- 2S тающего устройства 7, обеспечивающег;. постепенное заполнение камеры 8 порциями газа.

В случае необходимости импульсы счетчика могут одновременно преобразовываться в дискретные электрические сигналы и передаваться на расстояние с пом<нцью дистанционного передатчика-преобразователя 12. Кроме того, цифровые значения счетчика могут одновременно печататься на ленте рнгистратора 13.

Уровнем»р может непосредственно управляться оператором либо автоматически, периодич»ски включаясь от программногс> врем»ниц>го устройства 14.

На фиг. 2 давление газа в трубке 1, соответстьующее контролируемому уровню, обознач»>н> через Р,, давление в камере — — Р, . ! !<к кольку уровень в контролируемом объек- 40

Т» нзмепнется, как правило, медленно, то мож>го считать»го в момент измерения постоянным, т. ». для данного цикла измерения P- = const.

Тогда цикл измерения будет состоять из после>оп <тель><остей импульсов П П П > и T.. L. 4

Каждая последовательность импульсов обрыва»т»я при достижении давлением Р„знач»ния Р,, т. с. при Р„= -Р,. При этом счет

4 импульсов прекра<да»тся, счетчик 10 сбрасывается на нуль так же, как и давление в камере 8, и цикл работы повторяется.

В общем случае П! = Г1. = Пз, т. е. в каждый момент измерения оператор будет фиксировать на выходе счетчика 10 периодически повторяющиеся равные значения.

В свою очередь, количество импульсов зависит от изменения давления и величины порций газа:

П =

6 где Л Р вЂ” изменение давления в камере 8 до величины компенсации; Л вЂ” приращение давления на один импульс (порцию).

Из фиг. 2 видно, что точность компенсации, и следовательно, и точность измерения, тем больше, чем меньше величина h.

Таким образом, заранее устанавливая величину Л в нагнетающем устройстве 7, можно обеспечить желаемую точность измерения.

Формула изобретения

Гидростатический уровнемер, содержащий барботажную трубку, опущенную открытым концом в контролируемую жидкость и соединенную вторым концом с источником сжатого газа и измерительным прибором, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, повышения точности и надежности, он снабжен блоком сравнения, камерой постоянного объема, пневматическим нагнетающим устройством, генератором импульсов, счетчиком импульсов и сбросовым клапаном, при этом блок сравнения сое,.ннен с одним входом с барботажной трубкой, вторым входом — с камерой постоянного объема, а выходом — со счетчиком импульсов и через сбросовый клапан с упомянутой камерой, которая соединена с выходом пневматич cкого нагнетающего устройства, подключенного вместе со счетчиком к выходу генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бутусов И. В. Цифровыс устройства для автоматического контроля, измерения и управления, Л., «1!едра», 1964, с. 186 — 187.

2. Г1атент США ._#_e 3729997, кл. 73 — 302, 1973.

Фиг. !

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С, Хейфиц

Заказ 2571 31

Составитель A. Афонин

Техред О. Луговая Корректор Д.Мельниченко

Тираж 872 П одп ис ное