Пристрій для вимірювання рівня і щільності

Пристрій для вимірювання рівня і щільності, що містить плаваючий і занурений поплавці, перетворювачі переміщення плаваючого і зануреного поплавців, що формують інформацію про значення рівня і щільності контрольованої рідини в ємності і мікропроцесорного контролера, що вимірюють одночасно поточні значення рівня і щільності рідини в ємності, який відрізняється тим, що на плаваючому поплавці встановлена котушка з розміщеним в ній плунжером перетворювача переміщення плаваючого поплавця, занурений поплавець сполучений з вертикальним штоком зі встановленим на ньому плунжером перетворювача переміщення зануреного поплавця, який розташований в нерухомій котушці, причому плаваючий поплавець, занурений поплавець і плунжер U 2 (19) 1 3 ни в яких є корисним продуктом, але має незначну висоту і т.д.); 3. наявність струнних направляючих, мірних і накопичувальних шківів, які є джерелами тертя і, отже, джерелами додаткової погрішності. Завданням корисної моделі є розробка приладу, що вимірює одночасно рівень і щільність контрольованих рідких середовищ при незначних їх рівнях в об'єктах (менше 0,5м), або рівень і щільність верхнього шару двох та більш розшарованих рідин, який є корисним продуктом, при максимальному спрощенні конструкції пристрою для вимірювання рівня і щільності. Завдання виконується новим технічним рішенням, за рахунок того, що у відомого пристрою для вимірювання рівня і щільності датчик рівня - плаваючий поплавець і датчик щільності - занурений поплавець (шарнірний буйок), встановлений своєю вертикальною частиною в отворі плаваючого поплавця, пов'язані з пристроями, що формують інформацію про значення рівня і щільності складними кінематичними схемами, що складаються з мірних стрічок, шківів, тросів, диска з перфорованими отворами, двигунів постійного моменту, що ускладнює конструкцію пристрою і обмежує область її застосування, а відповідно до корисної моделі плаваючий поплавець, на якому встановлена котушка з розміщеною в ній плунжером перетворювача переміщення плаваючого поплавця, занурений поплавець, сполучений з вертикальним штоком зі встановленим на ньому плунжером перетворювача переміщення зануреного поплавця, який розташований в нерухомій котушці, причому, плаваючий поплавець, занурений поплавець і плунжер перетворювач переміщення плаваючого поплавця закріплені на важелях, встановлених на осях з можливістю вертикального переміщення по заданих траєкторіях, важелі, на яких закріплені занурений поплавець і плунжер перетворювача переміщення плаваючого поплавця сполучені шарнірною тягою, а відстань від шарнірної тяги до осі, на якій встановлений важіль з плунжером перетворювача переміщення плаваючого поплавця l 2 вибрано так, щоб забезпечувалося співвідношення: l2 H1L 1 l2 H2 , де l1 - відстань від шарнірної тяги до осі, на якій встановлений важіль з плунжером перетворювача переміщення зануреного поплавця; L - відстань від вертикального штока до осі, на якій встановлений важіль з плунжером перетворювача переміщення зануреного поплавця; H1 - величина переміщення плаваючого поплавця при зміні щільності на ; Н2 - величина переміщення зануреного поплавця при зміні щільності на . На Фіг. зображений описуваний пристрій для вимірювання рівня і щільності. Пристрій для вимірювання рівня і щільності містить плаваючий поплавець 1, закріплений на важелі 2, встановленому на осі 3, занурений поплавець 4, закріплений за допомогою вертикального 46464 4 штока 5 на важелі 6, встановленому на осі 7, перетворювач переміщення плаваючого поплавця 1, що складається з котушки 8, встановленої на поплавці 1, і плунжера перетворювача переміщення плаваючого поплавця 9, закріпленого на важелі 10, встановленому на осі 11, перетворювач переміщення зануреного поплавця 4, що складається з нерухомої котушки 12 і плунжера перетворювача переміщення зануреного поплавця 13, закріпленого на штоку 5, вимірника рівня рідини 15, вимірника щільності 14. При цьому кінець важеля 6 встановлений між пружинами, що калібруються, 16, 17, для урівноваження зануреного поплавця 4 на осі 7 використовується вантаж 18, що переміщається на важелі 6 з можливістю закріплення, для урівноваження плунжера 9 на осі 11 використовується вантаж 19, що переміщається на важелі 10 з можливістю закріплення, важелі 6 і 10 сполучені шарнірною тягою 20, поплавці встановлені в ємності 23, в якій вимірюються рівень і щільність контрольованого середовища. Обмежувачі переміщення 21 і 22 фіксують положення поплавців за відсутності середовища в ємності 23. Пристрій для вимірювання рівня і щільності працює таким чином. При установці пристрою для вимірювання рівня і щільності в приймальній ємності щілистого витратоміра (або в будь-якому іншому об'єкті), де необхідно одночасно вимірювати рівень і щільність контрольованого середовища, плаваючий поплавець 1 вільно плаває в рідині, а занурений поплавець 4 постійно занурений в неї. Якщо вимірюється рівень Н рідини в ємності, то плаваючий поплавець 1 копіює це переміщення, котушка 8, встановлена на корпусі поплавця, переміщається щодо плунжера перетворювача переміщення плаваючого поплавця 9 - вимірюється глибина занурення плунжера 9 в котушку 8. В результаті в котушці 8 змінюється ЕДС, яка сприймається вимірником рівня 15 - приладом диференціальнотрансформаторною системою, шкала якого проградуйована в одиницях вимірювання рівня. Зміна рівня рідини в ємності не викликає при цьому зміну положення зануреного поплавця 4, оскільки виштовхуюча сила, що діє на даний поплавець, змінюється тільки при зміні щільності рідини. При зміні щільності рідини (наприклад, її збільшенні) виштовхуюча сила, що діє на занурений поплавець 4, збільшується, поплавець переміститься вгору, повертаючи важіль 6 проти годинникової стрілки і стискаючи пружину, що калібрується, 17 і розтягуючи пружину, що калібрується, 16 пропорційно щільність контрольованого середовища. Плунжер перетворювача переміщення зануреного поплавця 13, встановлений на вертикальному штоку 5, закріпленому на поплавці 4, переміститься в нерухомій котушці 12, що приводить до збільшення ЕДС в нерухомій котушці 12 і переміщенню стрілки вимірника щільності рідини 14. Але при збільшенні щільності рідини зміниться (зменшиться) глибина занурення плаваючого поплавця 1 в рідині - поплавець 1 переміститься щодо поверхні рідини вгору. В результаті переміститься вгору котушка 8, що приведе до виникнення погрішності вимірювання рівня рідини. Для виключення 5 46464 цієї погрішності важіль 10 пов'язаний з важелем 6 шарнірною тягою 20. При цьому плечі l 1 і l2 підібрані так, щоб переміщення плунжера перетворювача переміщення плаваючого поплавця 9 було рівне переміщенню котушки 8 в одному напрямі, що виключає погрішність вимірювання рівня ріди Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 6 ни при зміні її щільності. Джерела інформації: 1. А.С. СССР №1624266, кл. G01F23/30, 1991. 2. Патент RU №2047845, кл. G01F23/30, 23/36, 1995. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601