Сигналізуюча колонка

Винахід відноситься до сигналізації рівня струмопровідної рідини і може бути використаний в якості багатопозиційного первинного перетворювача рівня для побудови сигналізаторів, систем автоматичного управління по регулюванню рівня, самостійному наповненню чи опорожненню таких об'єктів як резервуари, котли, відстійники і т.п. Мета винаходу-підвищення надійності, здешевлення робіт по монтажу і експлуатації систем, що використовують первинні перетворювачі рівня струмопровідної рідини. В даний час відсутні промислові сигналізуючі колонки. Прототипом винаходу, що заявляється, є сигналізуюча штанга [1]. Сигналізуюча штанга представлена на фіг.1 додаток 1 складається з монтажної штанги 1, первинних перетворювачів рівня 2, які з допомогою фланцевих з'єднань 3 змонтовані на різних рівнях висоти монтажної штанги, накидної гайки 4, штуцера з гідроізоляційним заповненням 5, електропроводів 6, штепсельного з'єднання 7. На фіг.2,а схематично зображено використання сигналізуючої штанги. В підконтрольному об'єкті 1 установлено сигналізуючу штангу 2, яка по багатопровідній лінії електрозв'язку 3 з'єднана з сигналізатором 4. Сигналізуюча штанга працює слідуючим чином: при досягненні струмопровідною рідиною первинного перетворювача рівня замикається електричне коло: заземлений корпус підконтрольного об'єкту струмопровідна рідина - первинний перетворювач рівня - електропровідна лінія зв'язку - вимірювальна схема електронного приладу (сигналізатора). В результаті замикання електричного кола на вході електронного приладу - сигналізатора виникає напруга, поява якої і є корисним інформаційним сигналом про контакт струмопровідної рідини з первинним перетворювачем рівня. Спільними ознаками винаходу, що заявляється і прототипу є наявність змонтованих на різних рівнях первинних перетворювачів рівня, які виготовлено з використанням фільтруючого елементу і оболонки із струмопровідного матеріалу, фланцеві з'єднання первинних перетворювачів рівня з монтажною конструкцією. Сигналізуюча штанга і винахід, що заявляється - це багатопозиційні первинні перетворювачі рівня. До недоліків сигналізуючої штанги слід віднести ускладнення, зв'язані з монтажем і демонтажем, коли висота штанги складає більше п'яти метрів і виникає необхідність використання приспосіблення чи автокрана. Необхідність побудови ефективнішого в багатьох випадках застосування багатопозиційного первинного перетворювача рівня визвана також великою вартістю лінії зв'язку. При використанні сигналізуючої штанги, кожний первинний перетворювач рівня з'єднується з сигналізатором окремим проводом. Вартість лінії зв'язку залежить від кількості позицій сигналізації і віддалі між підконтрольним об'єктом і місцем установки сигналізатора. В основу винаходу поставлено задачу довершеності сигналізуючої штанги (багато-позиційного первинного перетворювача рівня) шляхом заміни частини електропровідної лінії зв'язку, що з'єднує сигналізуючу штангу і сигналізатор, на гідравлічний і установкою додаткової ємкості для монтажу на різних рівнях висоти її корпусу первинних перетворювачів рівня для досягнення технічного результату, який заключається в зменшенні загальних затрат при отриманні багатопозиційних сигналів про рівень струмопровідної рідини, покращенні умов експлуатації. Підконтрольний об'єкт 1 (див. фіг.2,б) трубопроводом 2 з'єднується з додатковою ємкістю 3, по висоті корпусу якої змонтовано первинні перетворювачі рівня 4. Сигнал про рівень струмопровідної рідини відображається сигналізатором 5. Сигналізуюча колонка має ряд відмінних від прототипу суттєвих ознак: первинні перетворювачі рівня змонтовано на різних рівнях висоти додаткової ємкості, яка з'єднана з підконтрольним об'єктом трубопроводом для установки гідравлічного зв'язку. В верхній частині знаходиться переливний патрубок, в нижній частині змонтовано манометр, який дозволяє додатково вимірювати висоту стовпа рідина або при установці електроконтактного манометра чи манометричного перетворювача дозволяє створювати додаткові схеми сигналізації. Між суттєвими ознаками винаходу і технічним результатом, який можна отримати існує причиннонаслідковий зв'язок. Здешевлення багатопозиційної сигналізації рівня струмопровідної рідини в підконтрольному об'єкті є наслідком суттєвих ознак сигналізуючої колонки: гідравлічне зв'язаної з підконтрольним об'єктом ємкості, в корпусі якої змонтовано первинні перетворювачі рівня. Практично, в більшості випадків гідравлічний зв'язок, між місцем установки сигналізуючої колонки і підконтрольним об'єктом прокладати не потрібно, так як в існуючих технологічних схемах такий зв'язок є. Наприклад, насосна станція відкачує воду з резервуару, в якому необхідно вимірювати рівень води. Достатньо установити сигналізуючу колонку в насосному приміщенні і прокласти гідравлічний зв'язок з вхідним в насосне приміщення трубопроводом. Здешевлення багатопозиційної сигналізації буде ще значнішим. З'єднання первинних перетворювачів рівня з допомогою фланців до корпусу додаткової ємкості дозволяє легко демонтувати первинні перетворювачі рівня для технічного обслуговування, а при використанні сигналізуючої штанги необхідний демонтаж всієї конструкції з допомогою приспосіблення, чи автокрана. Ця суттєва ознака винаходу покращує експлуатаційні характеристики, також знаходиться в причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом. Для опису винаходу використано графічні матеріали: фіг.1 - "Сигналізуюча колонка"; фіг.2 - "Використання багатопозиційних первинних перетворювачів рівня"; фіг.1 - додаток "Сигналізуюча штанга". На фіг.1 представлено креслення загального виду сигналізуючої колонки в робочому положенні. Струмопровідна рідина поступає в додаткову ємкість 1 через вентиль 2. В верхній частині ємкості знаходиться переливний патрубок 3. Первинні перетворювачі рівня 5 змонтовані в корпусі ємкості з допомогою фланцевих з'єднань 4, Манометр 6 змонтовано з допомогою трьохходового крана 7 в нижній частині сигналізуючої колонки. На фіг.2,а зображено схему використання сигналізуючої штанги 2, яка установлена 8 підконтрольний об'єкт 1 (резервуар, відстійник і т.п.). Сигналізатор 4 з'єднаний з сигналізуючою штангою електропровідною лінією зв'язку 3. На фіг.2,б схематично зображено яким чином можна здешевити багатопозиційну сигналізацію рівня струмопровідної рідини і покращити експлуатаційні характеристики. Додаткова ємкість 3 з'єднується з підконтрольним об'єктом 1 трубопроводом для установки гідравлічного зв'язку. Первинні перетворювачі рівня 4 змонтовано в корпусі ємкості. На фіг.1 (додаток) зображено сигналізуючу штангу в робочому положенні. Первинні перетворювачі рівня 2 з допомогою фланцевих з'єднань 3 прикріплені до монтажної конструкції 1. Сигнали виводяться електропроводами 6 на штепсельний роз'єм 7. Штуцер згідроізоляційним заповненням 5 і накидна гайка 4 герметизують внутрішню частину монтажної конструкції. Сигналізуюча колонка представлена на фіг.1 і складається з ємкості 1, змонтованого на вхідному трубопроводі в нижній частині ємкості вентиля 2, переливного патрубка 3, привареного до корпусу в верхній частині ємкості, розміщених на різних рівнях висоти ємкості фланцевих з'єднань 4, прикріплених з допомогою фланцевих з'єднань до корпусу ємкості первинних перетворювачів рівня 5, манометра 6, змонтованого з допомогою трьохходового крану 7 в нижній частині ємкості. Сигналізуюча колонка працює слідуючим чином. Згідно з законом про сполучені ємкості рівень рідини в підконтрольному об'єкті і сигналізуючій колонці одинаковий. При досягненні струмопровідною рідиною первинного перетворювача рівня замикається електричне коло: заземлений корпус ємкості - струмопровідна рідина - первинний перетворювач рівня електропровідна лінія зв'язку - вимірювальна схема електронного приладу (сигналізатора). В результаті замикання електричного кола на вході електронного приладу виникає напруга, поява якої і є корисним інформаційним сигналом про контакт струмопровідної рідини з первинним перетворювачем рівня. Встановлений в нижній частині колонки манометр додатково вимірює висоту стовпа рідини з разрахунку 1кг/см2 = 10м.вод.ст. (коли струмопровідна рідина вода). Установка електроконтактного манометра або манометричного перетворювача з стандартним струмовим виходом дозволяє не тільки вимірювати рівень в виді аналогового сигналу, а й створювати додаткові схеми сигналізації, що дуже важливо для об'єктів підвищеного контролю за рівнем струмопровідної рідини. Надійність сигналізації підвищується за рахунок дублювання двома принципіально відмінними способами - використанням струмопровідних властивостей і гідростатичного тиску стовпа рідини.