Кондуктометрический датчик уровня

о и 1с .т:Ю.1е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

275443

Со1сэ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства М

Кл. 42е, 34

Заявлено 21.11.1969 (№ 1305357/18-10) с присоединением заявки . 4 комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров

СССР

МПК t.i Olf 23/24

УДК 681.128.62(088,8) Приоритет

Опубликовано ОЗ.VII.1970. Б1О.1летеиь Хе 22

Дата опубликования описаниll 2.Х.1970

Автор изобретения

P. И. Дудкин

Заявитель

КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УРОВНЯ

Изобретение относится к области измерения и контроля уровня ?кидкостей.

Известные кондукто метр ические датчики уровня, содержащие размещенный в металлическом корпусе электрод и обогревную обмотку, не позволяют измерять уровень в достаточно широком диапазоне, т. е. не обеспечивают двухпозиционной статической характеристики.

В предлагаемом датчике в корпус введена

П-образная трубка, восходящая ветвь которой выполнена из электропроводного материала и укреплена в основании корпуса, а электрод встроен в нисходящую ветвь, выполненную из неэлектропроводного материала.

На чертеже схематически представлена конструкция датчика.

Он состоит из корпуса 1, выполненного в виде полого цилиндра. В дно цилиндра вмонтирован конец П-образной трубки, соединянзщей полос1ь цилиндра с резервуаром. Участок

2 П-образной трубки выполнен из металла, а участки 3, 4 — из неэлектропроводного материала. Между участками 8, 4 имеется металлическая вставка 5, от которой сделан вывод на клеммную колодку 6 к одному из контактов 7. Место соединения металлической вставки с выводом залито эпоксидным компаундом 8.

На внешнюю поверхность цилиндра нанесен слой изоляции 9 и намогана обогревавшая спираль 10. Один конец спирали также выведен па клеммную колодку 6. Второй конец спирали и корпус датчика присоединены к нулевому проводу (па чертеже не показан) .

Корпус 1 датчика заключен в кожух 11 и закрыт сверху крышкой 12. Пространство мехкд1 корпусом и кОжу хом заполненО кварцевым песком. Для удобства монтажа и ремонта дно 1? цилиндра выполнено съемным.

Для герметизации сл1 жат ? плотияlОщие 1 Ольца 14. Питание датчика ocylI:ествляется через кабель 15, который крепится к крышке 12 кожука 11 с помогцью шайбы 16 и резинового

КО 1bIIB 1 . Датчик подвешивается Hа скоое

18, прикрепле1гной к крышке кожуха 11.

В крышке 12 кожуха 1меется отверстие, соединяющее внутреннюю полость датчика с атмосферой.

По принципу действия датчик представляет собой гидравлический триггер, который может находиться только в двух устойчивых состояниях. При заполнении резервуара, когда внутри датчика находится газообразная среда, давление жидкости в резервуаре уравновешивается давлением столба жидкости в измерительной ветви П-образной трубки. В ее ниспадающей триггер ной ветви находится газообразная среда. Поэтому сопротивление участка

30 металлическая вставка †корп датчика вели275443 ко. Это соответствует одному устойчивому состоянию датчика с большим омическим сопротивлением, которое легко может быть преобразовано в электрический сигнал, например, включением этого участка в одно из плеч делителя напряжения. В таком состоянии датчик будет находиться до тех пор, пока уровень жидкости не достигнет точки перегиба П-образной трубки. Как только жидкость попадет в ее триггерную ветвь, равновесие нарушается, и жидкость из резервуара начинает перетекать во внутреннюю полость датчика. При этом сопротивление участка металлическая вставка — корпус датчика резко падает, и соответственно падает уровень напряжения на выходе делителя, что является исходным сигналом для отключения регулятора.

Несмотря на отключение регулятора, жидкость из резервуара продолжает поступать во внутреннюю полость датчика до тех пор, пока давление столба жидкости в триггерной ветви

П-образной трубки не уравновесится давлением столба жидкости внутри датчика. Практически уровень жидкости внутри датчика соответствует уровню жидкости в резервуаре.

После отключения регулятора уровень жидкости в резервуаре снижается, и соответственно снижается уровень жидкости внутри датчика, так как давления в обеих ветвях П-образной трубки взаимно уравновешены, и под действием разности давлений внутри датчика и в резервуаре жидкость через П-образную трубку из датчика перетекает в резервуар. Поэтому пока уровень жидкости в резервуаре не снизится ниже триггерной ветви, она, несмотря на снижение уровня внутри датчика, заполнена жидкостью; сопротивление участка металлическая вставка — корпус датчика продолжает оставаться небольшим, что соответствует второму устойчивому состоянию датчика с малым омическим сопротивлением.

Когда уровень жидкости в резервуаре становится ниже нижнего конца ниспадающей триггерной ветви, равновесие в П-образной трубке нарушается благодаря тому, что ее измерительная ветвь несколько длиннее триггерпой, и при обрыве струи в последней жидкость

10 из трубки вытекает в резервуар. Сопротивление участка металлическая вставка — корпус датчика резко возрастает, и оп снова переходит в устойчивое состояние с большим внутренним сопротивлением.

15 Таким образом, при заполнении резервуара жидкостью датчик подает сигнал на включение регулятора (на чертеже не показан) до тех пор, пока уровень жидкости не достигнет точки перегиба П-образной трубки, после чего

20 датчик подает сигнал на отключение, пока уровень не будет ниже триггерной ветви, т. е. создастся двухпозициопная статическая vaрактеристика, необходимая для двухпозиционного регулирования.

Предмет изобретения

Кондуктометрический датчик уровня, содержащий размещенный в металлическом корпу 30 се электрод и обогревную обмотку, отличаюи ийся тем, что, с целью расширения пределов измерения и получения двухпозиционной статической характеристики, в нем в корпус введена П-образная трубка, восходящая ветвь

35 которой выполнена из электропроводного материала и укреплена в основании корпуса, а электрод встроен в нисходящую ветвь, выполненную из неэлектропроводного материала.

275443

Составитель В, Б. Тимофеев

1зедактор А. В. Корнеев Техред Л. Я. Левина Корректор Г. С. Мухина

Заказ 2758(18 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раугпская изб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2