Устройство для измерения уровня жидкости в резервуаре

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно, к устройствам измерения уровня жидкости в резервуаре, например в топливном или масляном баке транспортного средства, и используется в горно-шахтной, нефтяной, строительной и других отраслях промышленности. Устройство для измерения уровня жидкости в резервуаре содержит датчик угла наклона, установленный на рычаге, размещенном в резервуаре с жидкостью. Первый конец рычага размещен на оси вращения, на втором конце рычага закреплен поплавок. Ось вращения установлена на нижнем конце вертикально ориентированной трубки, что позволяет увеличить диапазон измеряемых уровней жидкости. Трубка с рычагом прикреплена к съемной крышке, что позволяет легко вынимать их из резервуара и обеспечивает ремонтопригодность устройства. Для измерения температуры жидкости на втором конце рычага размещен датчик температуры. Возможно в непосредственной близости от резервуара установить радиомодем, соединенный через микроконтроллер проводной линией связи с датчиком угла наклона и датчиком температуры жидкости. Приемопередающий радиомодем позволяет передавать данные измерений при помощи беспроводной приемопередающей связи.

Устройство относится к измерительной технике, а именно, к устройствам измерения уровня жидкости в резервуаре, например в топливном или масляном баке транспортного средства, и может использоваться в горно-шахтной, нефтяной, строительной и других отраслях промышленности.

Из патента DE 102009003070 (опубл. 18.11.2010) известно устройство для измерения уровня жидкости в резервуаре, содержащее датчик угла наклона, закрепленный на рычаге. Первый конец рычага и датчик угла наклона установлены на оси вращения, на втором конце закреплен поплавок.

Недостатком данного устройства является то, что ось вращения размещена на верхнем окончании резервуара, что ограничивает угол поворота рычага 90 градусами и не позволяет измерять большие перепады уровня жидкости, т.е. сужает область измерений, для расширения диапазона измерений необходима большая длина рычага, требующая увеличения объема резервуара. Другой недостаток вышеописанного устройства заключается в его неремонтопригодной конструкции, т.к. опора, на которой закреплен рычаг с датчиком, прочно смонтирована внутри закрытого резервуара с жидкостью на боковой стенке резервуара, что существенно осложняет их демонтаж.

Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, - расширение функций устройства измерения уровня жидкости в резервуаре и обеспечение его ремонтопригодности.

Поставленная задача решена тем, что устройство для измерения уровня жидкости в резервуаре, как и прототип, содержит датчик угла наклона, установленный на рычаге, размещенном в резервуаре с жидкостью, причем первый конец рычага установлен на оси вращения, на втором конце закреплен поплавок. В отличие от прототипа, ось вращения установлена на нижнем конце вертикально ориентированной трубки, жестко прикрепленной верхним концом к нижней стороне съемной крышки резервуара.

Решению задачи способствует то, что введен датчик температуры жидкости, установленный на втором конце рычага.

Решению задачи способствует также то, что введен радиомодем, соединенный через микроконтроллер с датчиком температуры жидкости и датчиком угла наклона, причем микроконтроллер и радиомодем размещены в непосредственной близости от резервуара.

Сущность полезной модели иллюстрируется чертежами устройства для измерения уровня жидкости в резервуаре.

На фиг.1 изображено устройство с передачей данных по проводной линии связи.

На фиг.2 изображено устройство с передачей данных по беспроводной линии связи.

Устройство 1 для измерения уровня жидкости в резервуаре 2, изображенное на фиг.1 и фиг.2, содержит рычаг 3 с установленным на нем датчиком угла наклона 4. Микромеханический датчик угла наклона 4 включает по меньшей мере два, а предпочтительно три датчика ускорения, измерительные оси которых ортогональны относительно друг друга.

Первый конец 5 рычага 3 установлен на оси вращения 6. На втором конце 7 рычага 3 закреплен поплавок 8, имеющий возможность движения по дуге окружности А при изменении уровня жидкости 9 в резервуаре 2.

Датчик угла наклона 4 и датчик температуры 10 жидкости размещены на контактирующем с жидкостью втором конце 7 рычага 3, в герметичном корпусе 11, прочно прикрепленном к поплавку 8.

Ось вращения 6 установлена на нижнем конце вертикально ориентированной трубки 12, жестко прикрепленной своим верхним концом к съемной крышке 13 резервуара 2 с жидкостью. Трубка 12 и рычаг 3 изготовлены предпочтительно равной длины. Верхний конец трубки 12 закрыт пробкой 14, через осевое отверстие которой пропущен провод соединительной линии 15. Съемная крышка 13 плотно закрывает резервуар 2.

Микроконтроллер 16, связанный с датчиком угла наклона 4 и датчиком температуры 10 жидкости, имеет возможность передачи измерительных сигналов с указанных датчиков.

На фиг.1 микроконтроллер 16 размещен в герметичном корпусе 11 и соединен с внешним устройством приема информации (на чертеже не показано) проводной линией связи 15, проходящей через разъемный электрический соединитель 17.

На фиг.2 микроконтроллер 16 соединен с радиомодемом 18 и автономным источником питания 19, причем микроконтроллер 16, радиомодем 18 и автономный источник питания 19 размещены вне резервуара 2, в непосредственной близости от него. При этом микроконтроллер 16 соединен проводной линией связи 15 с датчиком угла наклона 4 и датчиком температуры 10, внешнее устройство приема информации снабжено радиомодулем для беспроводной связи с радиомодемом 18.

Работа устройства для измерения уровня жидкости в резервуаре осуществляется следующим образом.

При изменении уровня жидкости 9 поплавок 8 движется по дуге окружности А, радиусом которой является рычаг 3. При минимальном уровне жидкости 9 рычаг 3 размещен вертикально, поплавок 8 находится внизу по отношению к оси вращения 6. При максимальном уровне жидкости 9 поплавок 8 находится выше оси вращения 6. Датчик угла наклона 4 измеряет угол наклона рычага 3, далее микроконтроллер 16 программными средствами вычисляет уровень жидкости 9, соответствующий данному положению датчика угла наклона 4. Датчик температуры 10 измеряет температуру жидкости в резервуаре 2. Микроконтроллер 16 отправляет сигналы измерений датчиков 4 и 10 внешнему устройству приема информации по проводной или беспроводной линии связи в зависимости от варианта исполнения устройства.

Введение вертикально ориентированной трубки 12, на нижнем конце которой на оси вращения 6 установлен рычаг 3, позволяет увеличить диапазон измеряемых уровней жидкости 9.

Снабжение устройства 1 датчиком температуры 10, установленным на контактирующем с жидкостью втором конце 7 рычага 3, позволяет измерять температуру жидкости в резервуаре 2.

Снабжение устройства 1 радиомодемом 18, соединенным через микроконтроллер 16 проводной линией связи с датчиком угла наклона 4 и датчиком температуры 10 жидкости, позволяют передавать измерительные данные при помощи беспроводной приемопередающей связи.

В целом это расширяет функции устройства 1 измерения уровня жидкости в резервуаре.

Прикрепление трубки 12 с рычагом 3 к съемной крышке 13 позволяет легко вынимать их из резервуара 2, что обеспечивает ремонтопригодность устройства 1.

1. Устройство для измерения уровня жидкости в резервуаре, содержащее датчик угла наклона, установленный на рычаге, размещенном в резервуаре с жидкостью, причем первый конец рычага установлен на оси вращения, на втором конце закреплен поплавок, отличающееся тем, что ось вращения установлена на нижнем конце вертикально ориентированной трубки, жестко прикрепленной верхним концом к нижней стороне съемной крышки резервуара.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что введен датчик температуры жидкости, установленный на втором конце рычага.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что введен радиомодем, соединенный через микроконтроллер с датчиком температуры жидкости и датчиком угла наклона, причем микроконтроллер и радиомодем размещены в непосредственной близости от резервуара.