Рівнемір

Уровнемер, содержащий постоянный магнит, установленный на поплавке, выполненном с возможностью перемещения вдоль неферромагнитного корпуса, внутри которого размещены последовательно соединенные N постоянных резисторов, включенные между первыми выводами (N+1) магнитоуправляемых герметизированных контактов, вторые выводы которых подключены ко второму выводу источника тока, и вольтметр, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в него введен фильтр низких частот, включенный между вторыми выводами источника тока и вольтметра, первый вывод которого подключен к первым выводам источника тока, нижнего мэгнитоуправляемого герметизированного контакта и постоянного резистора, включенного между нижним и следующим за ним магнитоуправляемым герметизированным контактом. Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения уровня жидкости в нефтяной, газовой и газоперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях народного хозяйства. Известен уровнемер, содержащий первичный преобразователь с корпусом из немагнитного материала, внутри которого размещена измерительная цепочка, состоящая из последовательно соединенных резисторов, выводы которых подсоединены к источнику тока и индикатору через базовый резистор и нейтральные магнитоуправляемые контакты, закрепленные вдоль корпуса преобразователя с одинаковым шагом смещения относительно друг друга, а снаружи расположен поплавок, имеющий свободу перемещения вдоль корпуса, несущий на себе магнит, поле которого замыкает хотя бы один контакт, кроме того измерительная цепочка первичного преобразователя разделена на одинаковые секции, каждая из которых, кроме нижней, снабжена дополнительным нормально замкнутым магнитоуправляемым контактом, соединяющим нижний вывод каждой секции с общей шиной электрической схемы устройства и расположена на одном уровне с верхним контактом предыдущей, расположенной ниже секции, а также схема памяти, состоящая из ячеек, число которых соответствует числу секций измерительной цепочки, причем вход каждой ячейки включен между индикатором и базовым резистором соответствующей секции, а выход соединен с другим выводом базового резистора [1]. С > о 00 о 11081 В соответствии с описанием прототипа он не может работать во взрывопожароопасных помещениях, т.к. заземление внутри немагнитного корпуса означает: 1) заземление корпуса, что недопустимо в соответствии с п.7.3.92 "Правила устройства электроустановок,(ПУЭ)'\ - М.: Энергоиздат, 1985, - с. 565, т.к. корпус становится токоведущим; 2) заземление выводится отдельным проводом, как предложено в описании прототипа, что в совокупности с выводами от п секций усложняет вывод, герметизацию и проводку до станции измерения из-за многожильности кабеля, который в свою очередь должен соответствовать требованиям ПУЭ. К недостаткам прототипа следует также отнести применение одного источника опорного напряжения при секционировании измерительной цепочки внутри корпуса, что не позволяет точно компенсировать " напряжения на базовых резисторах, возникающие при прохождении по ним тока питания измерительной цепочки" из-за их неидентичности, что приводит к появлению дополнительной погрешности измерений, а следовательно, и снижению точности измерения. Индикатор, по роду измеряемой величины, измеряет ток, который обратно пропорционален текущему сопротивлению измерительных цепочек ИЕ/R. где Є - источник э.д.с, R - текущее сопротивление измерительных цепочек. Текущее сопротивление измерительных цепочек определяется положением магнитного поплавка; R» а Н т а х ^ О - ^ т а х , где Hmax, Rmax - максимальный уровень и максимальное сопротивление измерительных цепочек, 0 < а а\ 50 Тогда #2 (1 ~ а і ) ( 1 -аг) *...• • Е .і і. — • Rmax * • — • 2 •Act ii-iiii*' .' .... (1 -Oof 2 2-ДаГ(і-саі) -(і-«в) 1 55 ет где CU« cto+ Да; щ Оо - да, и приращение тока Д ! зависит не только от приращения Да, но и от положения поплавка аь. Следо ) [(і -Ой) 2 Д ^ ] [( [( 2 ) Таким образом, при вариациях уровня Д Н происходят неодинаковые изменения измеряемого тока. Например, при волнении поверхности жидкости, вызванном заполнением емкости или отбором жидкости, изменение уровня А Н в разных местах высоты Н будет приводить к разным изменениям измеряемого тока I, что затрудняет управление этим процессом. Следовательно, данное устройство обладает низкой точностью и помехозащищенностью, что не позволяет использовать его в автоматических системах дозирования и учета расхода жидких сред. Задачей данного изобретения является усовершенствование схемы уровнемера путем введения фильтра низких частот так, что изменяющееся сопротивление измерительной цепочки датчика выполнено в виде составной части фильтра, что позволяет изменять частоту среза фильтра обратно пропорционально изменению сопротивления измерительной цепочки датчика, то есть обратно пропорционально уровню измеряемой жидкости, в результате чего путем компенсации ошибки измерения, вызванной колебанием жидкости в емкости повышается помехозащищенность измерителя и его точность измерения. Поставленная задача решается тем, что в уровнемер, содержащий постоянный магнит, установленный на поплавке, выполненном с возможностью перемещения вдоль неферромагнитного корпуса, внутри которого размещены последовательно соединенные N постоянных р е з и с т о р о в , включенные между первыми выводами (N+1) магнитоуправляемых герметизированных контактов, вторые выводы которых подключены ко второму выводу источника тока, и вольтметр, дополнительно введен фильтр низких частот, включенный между вторыми выводами источника тока и вольтметра, первый вывод которого подключен к первым выводам источника тока, нижнего магнитоуправляемого герметизированного контакта и постоянного резистора, включенного между нижним и следующим за ним магнитоуправляемым герметизированным контактом. 11081 Сущность изобретения состоит в том, что в предлагаемом устройстве используется новая структурная организация за счет введения фильтра низких частот, т.к. показания вольтметра теперь будут определять- 5 ся выражением 1 + P(Ri + Rf) • Cf 10 где Rf, Cf - сопротивление и емкость фильтра; R - суммарное сопротивление постоян» ных резисторов датчика в і-ом положении поплавка. Известно, что частота собственных колебаний жидкости в емкости обратно 15 пропорциональна массе жидкости. Тогда, повышение уровня жидкости в емкости приводит к невозможности возникновения высокочастотных собственных колебаний жидкости, при этом повышении измеритель 20 смещает частоту среза ФНЧ так, чтобы отфильтровать как собственные колебания жидкости, так и высокочастотные колебания поверхности, чем достигается повышение помехозащищенности и точности измере- 25 ний, Кроме того, введенная совокупность признаков позволяет использовать линейную зависимость U=#>(H), фиг. 3, т.к. UH 30 *ai U2=! • «2 Rmax 1 где Ui - показания вольтметра, I - ток, действующий через резисторы, Rmax - суммарное 35 сопротивление N последовательных резисторов, (Д - коэффициент, указывающий уровень жидкости, О2 > сп. Тогда 40 Rmax ' 2 < A«, (1) где a2=Gb+ А а; аг= аъ-Аа ляет повысить точность определения уровня жидкости в емкости, что существенно сокращает неточность при дозировании и учете расхода жидкости, значит повышает технико-экономический эффект предлагаемого устройства по сравнению с известным. Структурная схема уровнемера приведена на фиг. 1, на фиг. 2 и"3 представлены зависимости Nf(1/H), U=