Термоэлектрический уровнемер

 

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР , содержащий ряд размещенных на разной высоте и имеющих один общий вывод измерительных термозлектрических преобразователей, вторые выводы которых связаны со вторичным прибо .ром, компенсационный термоэлектрический преобаазяватель, включенный встречно по отношению к измерительным , и нагреватель, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерений и уменьшения габаритов, в него введены источник переменного тока и фильтры нижних частот, компесанционный термоэлектрический преобразователь расположен ниже уровня жидкости и второй его вывод подключен к источнику переменного тока непосредственно, вторые выводы всех измерительных термоэлектрических преобразователей с вторичным прибором связаны через фильтры нижних частот, а второй вывод одного из них. дополнительно подключен к источнику л переменного тока через разделительный конденсатор. с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

1 ЕСПУБЛИК

„„SU„„1157919

А (51) 4 G F 23/22 с

« а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД6ГГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Юа

Ъм (21) 3482229/24-10 (22) 02.07.82 .(46) 07 ° 12.86. Бюл. ¹ 45 (72) И.В.Ковалев, С.П.Ледов, Б.В.Лысиков, В.К.Прозоров и Ю.В.Рыбаков (53) 681. 128.8(088.8) (56) Патент ФРГ № 1959041, кл. 42е, 34, опублик. 1971.

Авторское свидетельство СССР № 492750, кл. G 01 F 23/22, 1974. (54)(57) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР, содержащий ряд размещенных на разной высоте и имеющих один общйй вывод измерительных термоэлектрических преобразователей, вторые выводы которых связаны со вторичным прибо.ром, компенсационный термоэлектрический преобразавлтель, включенный встречно по отношению к измерительным, и нагреватель, о т л и ч а ю— .шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и уменьшения габаритов, в него введены источник переменного тока и фипьтры нижних частот, компесанционный термоэлектрический преобразователь расположен ниже уровня жидкости и второй его вывод подключен к источнику переменного тока непосредственно, вторые же выводы всех измерительных термоэлектрических преобразователей с вторичным прибором связаны через фильтры нижних частот, а второй вывод одного из них;

В дополнительно подключен к источнику переменного тока через разделительный конденсатор.

1157919

Изобретение относится к приборостроению и может найти применение для измерения уровня раздела жидких и газообразных сред в широком диапазоне температур и давлений контролируемой 5 среды, в том числе в ядерных энергетических установках с кипящим теплоносителем.

Известен уровнемер, содержащий продольный электронагреватель в виде трубы, проходящей через уровень жидкости, вдоль его поверхности размеще ны термоэлементы, рабочие спаи которых приварены к отверстиям в трубе.

Недостатками его являются большая инерционность и невысокая точность измерений ввиду изменения характеристик термоэлементов при воздействии различных факторов, например реакторного излучения. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уровнемер жидкости, содержащий две идентичных линейки, размещенные на разных уровнях термопар, одна из которых 2S снабжена нагревателем, при этом соответствующие термопары двух линеек включены встречно и подключены к вторичному прибору.

Недостатками этого уровнемера яв- 30 ляются сложность конструкции чувствительного элемента, его громоздкость и недостаточная точность измерений из-за высокой инерционности.

Целью изобретения является повыше-, ние точности измерений и уменьшение габаритов чувствительного элемента.

Указанная цель достигается тем, что

B термоэлектрический,уровнемер, содержащий ряд размещенных на разной высоте и имеющих один общий вывод измерительных термоэлектрических преобразователей, вторые выводы которых связаны со вторичным прибором, компенсационный термоэлектрический пре45 образователь, включенный встречно по отношению к измерительным, и нагреватель, введены источник переменного тока и фильтры нижних частот, причем компенсационный термоэлектрический преобразователь расположен ниже уровня жидкости и второй его вывод подключен к источнику переменного тока непосредственно, вторые же выводы всех измерительных термоэлектрических преобразователей с вторичным прибором связаны через фильтры нижних частот, а второй вывод одного из них дополнительно подкльчен к источнику перемен ного тока через разделительный конденсатор.

На фиг.1 схематически изображен чувствительный элемент, разрез, и блок-схема вторичного прибора; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Термоэлектрический уровнемер состоит из первичного преобразователя 1 и вторичного прибора 2. Первичный преобразователь представляет собой чувствительный элемент 3, выполненный из герметичного термоэлектрического кабеля, например типа KTMC (ХА) или ХТМСп (ХА), помещенного в экран

4 из нержавеющей стали, имеющий отверстия в верхней и в нижней частях. Чувствительный элемент 3 является цельнотянутой конструкцией с цилиндрической оболочкой 5 из нержавеющей стали, внутри которой размещены термоэлектрические преобразователи (ТЭП) 6. Нижний ТЭП 7, размещенный на уровне постоянного погружения, является компенсационным и включен встречно по отношению к остальным измерительным ТЭП. В качестве изолятора 8 в кабеле применена окись магния, которая в процессе изготовления кабеля при протяжке уплотняется, обе« слечивая тем самым жесткость конструкции и хорошую теплопроводность. Для увеличения механической прочности " чувствительный элемент 3 центрируется в экране 4 при помощи центрирующих втулок 9. Вторичный прибор 2 включает в себя усилители постоянного тока 10, пороговые устройства 11, сигнальное табло 12. Все ТЭП подключены к соответствующим входам вторичного прибора

2 через фильтры нижних частот 13, Термоэлектроды 14 помимо основной функции используются и как нагреватель, они подключены к источнику переменного тока 15 через разделительный конденсатор 1б. Такая конструкция позволяет увеличить число измерительных ТЭП в чувствительном элементе.

Уровнемер работает следующим образом. Под действием нагревателя 14 происходит нагрев чувствительного элемента 3, причем непогруженная его часть имеет температуру существенно выше, чем погруженная, что связано с различными условиями теплопередачи в газе и жидкости. Разность термоэдс компенсационного ТЭП 7 и любого измерительного ТЭП в непогруженной час1157919

87 О7

6,7

6,7

Техред B.Кадар Корректор Е. Сирохман

Редактор Т.Клюкина

Заказ 6591/1 Тираж 705 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Пр8изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ти чувствительного элемента усиливается в соответствующем усилителе постоянного тока 10, после чего поступает на пороговое устройство 11, которое .управляет работой сигнального 5 табло 12.

Разность термоэдс компенсационного

ТЭП и любого измерительного ТЭП в погруженной части чувствительного эле- 10 мента близка к нулю и не вызывает срабатывания порогового устройства

11. Изменение температуры измеряемой среды не вызывает изменения разности термоэдс, так как измерительный и компенсационный ТЭП включены встречно. Бурное кипение жидкости не вызывает ложных срабатываний устройства благодаря наличию экрана 4. Конденсатор 16 предотвращает шунтирование

ТЭП через источник переменного тока

15, а фильтры нижних частот 13 препятствуют попаданию переменного напряжения нагрева на вход вторичного прибора 2.

Устройство обладает более высокой надежностью, точностью измерения и технологичностью изготовления при су щественном сННКВННН габаритов конструкции, позволяет измерять уровень бурнокипящих сред в условиях ядерного реактора. Конструкция устройства обеспенивает повышенный ресурс работы, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики установок в 1tO» горых оно может быть использовано.