Уровнемер
УРОВНЕМЕР, содержащий пьезометрическую трубку, преобразователь, включающий в себя трехмембранный элемент сравнения, первый регулируемый дроссель, усилитель мощности, соединенный с вторичным прибором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в преобразователь введены пятимембранный элемент сравнения, включенный по схеме повторителя , задатчик давления и второй регулируемый дроссель, при этом пьезометрическая трубка подключена к отрицательной камере пятимембранного элемента сравнения, полокйтельные камеры которого соединены сооответственно с задатчиком давления и с надуровневым пространством, выход пятимембранного элемента сравнения подключен к первому регулируемому дросселю , второй регулируемый дроссель подключен к выходу уровнемера, выходы дросселей соединены между собой, и с одной из камер трехмембранного элемента сравнения, другая камера (Л которого подключена к выходу эадатчика давления. 2 о со to tc
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СО NIIMIPII
РЕСПУБЛИК
SUÄÄ1006922
gm 01 Р 23/lá
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOIBV CBBEETEOBCTBV (21) 3329880/18-10 (22) 03.08 81 (46) 23.03.83. Бюл. . 11 (72). И.И. Иордасов
ГОСУДАРСТВВ+1ЫЙ КОМИТЕТ СССР
flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (53) 681.128.5(088.8) (56) 1. Кулаков И.В. Технологические измерения и приборы для химических производств. И., "Иашиностроение", 1974, с. 237-238.
2. Авторское свидетельство СССР
И 609059ю кл. G 01 F 23/16, 1978 (прототип). (54)(57) УРОВНЕИЕР, содержащий пьезометрическую трубку, преобразователь, включающий в себя трехмембранный эле-. мент сравнения, первый регулируемый дроссель, усилитель мощности, соединенный с вторичным прибором, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це6. лью повышения точности, в преобразователь введены пятимембранный элемент сравнения, включенный"по схеме повторителя, задатчик давления и второй регулируемый дроссель, при этом пьезо метрическая трубка подключена к отрицательной камере пятимембранного элемента сравнения, полонительные камеры которого соединены сооответственно с задатчиком давления и с надуровневым пространством, выход нятимембранного элемента сравнения подключен к первому регулируемому дросселю, второй регулируемый дроссель подключен к выходу уровнемера, выходы дросселей соединены между собой, и с одной из камер трехмембранного Я элемента сравнения, другая камера которого подключена к выходу задатчика давления.
1 100692
Изобретение относится к приборостроению, в частности к пневматичес- ким измерителям уровня в емкостях, и может найти применение в химической, нефтехимической, лакокрасочной и других отраслях промышленности.
Известен уровнемер, содержащий пьезометрическую трубку, дроссель, ротаметр, манометр P1).
Этот уровнемер обладает недоста- 10 точной точностью, так как существенное влияние íà его показания оказывает температура и состав жидкости.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности яг,,:яется уровнемер, содержащий пьезометрическую трубку, преобразователь в виде трехмембранного элемента сравнения, охваченного отрицательной обратной связью, в цепи которой установлен делитель давления, усилитель мощности и вторичный прибор 1 2).
Недостатком известного уровнемера также является малая точность измере. ний, обусловленная невозможностью согласования с пневматическими вто25 ричными приборами, т.е. отсутствием на его выходе стандартного пневматического сигнала; влиянием на показания уровнемера колебаний давления в надуровневом пространстве емкости; 30 невозможностью настройки диапазона измерения, а также сложностью компенсации влияния плотности на показания прибора вследствие того, что выходной сигнал уровнемера определяется в виде з где p,oL- проводимость соответственно переменного и постоянного дросселей, Я - плотность жидкости, Я - ускорение свободного падения, h - контролируемый уровень жидкости.
Целью изобретения является повышение точности.
Поставленная цель достигается тем, что в уровнемер, содержащий пьезометрическую трубку, преобразователь, включающий в себя трехмембранный элемент сравнения, первый регулируемый дроссель, усилитель мощности, соеди50 ненный с вторичным прибором, в преобразователь введены пятимембранный эле-. мент сравнения, включенный по схеме повторителя, задатчик давления. и второй регулируемый дроссель, при этом пьезометрическая трубка под,ключена к отрицательной камере пятимембранного элемента сравнения, поло2 2 жительные камеры которого соединены соответственно с задатчиком давления и с надуровневым пространством, выход пятимембранного элемента сравнения подключен к первому регулируемому дросселю, второй регулируемый дроссель подключен к выходу уровнемера, выходы дросселей соединены между собой и с одной из камер трехмембранного элемента сравнения, другая камера которого подключена к выходу задатчика давления.
На чертеже схематически изображена конструкция предложенного уровнемера.
Уровнемер содержит пьезометрическую трубку. 1, погруженную в жидкость, находящуюся в емкости 2, и подключенную к камере 3 пятимембранного элемента сравнения 4. Камера 5 элемента 4 сравнения соединена с надуровневым пространством 6 емкости 2. Выход элемента 4 сравнения соединен с его камерой 7 и подключен к регулируемому дросселю 8 с проводимостью 1ь, регулируемый дроссель 9 подключен к выходу уровнемера. Дроссели 8 и 9 представляют собой делитель 10 давления. Средняя точка делителя 10 давления подключена к камере 11 трехмем" бранного элемента 12 сравнения. Камера 13 пятимембранного элемента 4 сравнения и камера 14 трехмембранного 12 элемента соединены с выходом задатчика 15 давления. Выход трехмембранного элемента 12 сравнения через усилитель 16 мощности подключен к входу регистрирующего пневмати ческого прибора (не показан).
Предложенный уровнемер работает следующим образом.
При поступлении в камеры 3, 5, 7 и 13 пятимембранного элемента 4 сравнения давлений, соответственно на его выходе будет давление
Р=Р= Р-Р+Р(1)
5blx4 где Р— давление в надуровневом пространстве;
P - давление в пьезометричес3 кой трубке;
P -Р - давление, устанавливаемое задатчиком 15.
В камере 11 трехмембранного элемента 1 2 сравнения в состоянии равно" весия буде равно давлению в камере 14.Р, т.е. Р = Р, (2)}
Давление Р„ ойределяется из уравнения, описывающего статический ре1006922
= K .Кзздп +
Sb5 л где К = Рэ и К л л. 2,pk
2. 10 lla коэффициенты усиления уровнемера. и
3 жим работы делителя 10 давления
m лл ib„+ (Ь, S, где „и 5 - соответственно проводимости дросселей;
P " давление на выходе уров немера.
Подставляя (1) и (2) в (3), полу19 чим, что на выходе уровнемера
5s9ф ф Ъ Ю
Учитывая, что Р = ВфЬ + Р, где
1S
g - -плотность жидкости, 9- ускорение свободного падения Ь - уровень жиде,1 кости, а Рля 2 10 Па, уравнение (4) перепинем в виде
С помощью регулируемого дросселя 9 устанавливается коэффициент усиления
1 1
К т и ри ТВКоМ условии 9 на выходе уровнемера будет сигнал
Р = К, h + 2.10+) Па.
ate л
Коэффициент усиления Y. служит для настройки пределов измерения и изменяется посредством изменения проводимости Pq дросселя 8.
Возможность независимого изменения коэффициента К позволяет увеличить чувствительность .и точность из-. мерения уровня предложенным уровнемером. Схема уровнемера позволяет простое согласование его выхода с вхо дами вторичных пневматических приборов и регуляторов серийно выпускаемых навей промышленностью.
Кроме того, в предложенной конструкции на показания прибора практически не оказывают влияния изменения плотности жидкости и давления над поверхностью жидкости в емкости, Составитель В. Курочкин
Редактор Л. Гратилло Техред А Ач Корректор М. Демчук ,Заказ 2122/63 Тираж И1 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Рачаская наб. а. 4/5
» «»«»Л »«»«Л, в»l ««»«» «ЛL Л»«
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,
