Чутливий елемент регулювальника рівня рідких середовищ

1. Чутливий елемент регулювальника рівня рідких середовищ, що містить циліндровий поплавець, сполучений за допомогою важеля і осі, закріпленої на корпусі поплавця, із стаціонарною віссю з можливістю переміщення поплавця у вертикальному напрямі і його повороту за і проти годинникової стрілки і пристрій для зсуву центра тяжіння поплавця, який відрізняється тим, що містить пристрій, що коректує, складається зі встановленого на керновій осі важеля, на одному плечі якого закріплений лекальний елемент і вер 3 - складність визначення оптимального положення ємкості між паралельними стінками Пподібного кронштейна і оптимальної кількості води в ємкості; - переміщення контрольної мітки А, розташованої на корпусі поплавця, при зміні щільності контрольованого середовища в горизонтальному напрямі (уздовж горизонталі О-про), що ускладнює її відстежування в процесі використання поплавця як чутливого елемента регулювальника рівня. Задачею корисної моделі є усунення вказаних недоліків. Дана задача вирішується за рахунок того, що у відомого чутливого елемента - циліндрового поплавця рівнеміра - незалежність результатів виміру (і регулювання) рівня від щільності рідкого середовища забезпечується за допомогою того, що поплавець за допомогою важеля і осі, закріпленої на корпусі поплавця, сполучений із стаціонарно встановленою віссю з можливістю переміщення поплавця у вертикальному напрямі і його повороту за і проти годинникової стрілки, профільна ємкість встановлена між вертикальними сторонами Пподібного кронштейна, закріпленого із зовнішнього боку поплавця, при цьому профільована ємкість встановлена з можливістю вертикального, горизонтального і кутового переміщення за допомогою затискних елементів, які стягують вертикальні пластини кронштейна, що утрудняє налаштування поплавця на задану межу зміни щільності контрольованого середовища, установку профільованої ємкості між пластинами П-подібного кронштейна в оптимальному положенні, не виключає горизонтального зсуву поплавця при компенсації його вертикального переміщення при зміні щільності середовища відповідною зміною кута нахилу, що ускладнює використання поплавця як регулювальника рівня рідкого середовища і наводить до виникнення погрішності регулювання, а відповідно до корисної моделі порожнистий поплавець містить пристрій, що коректує, складається зі встановленого на керновій осі важеля, на одному плечі якого закріплений лекальний елемент і вертикально встановлений прапорець, на іншому плечі - противага, при цьому кривизна лекального елемента виконана ідентичній криволінійній траєкторії, по якій переміщається підшипник, встановлений на кінці штока, закріпленого на кришці поплавця, при зміні щільності контрольованого середовища, що дозволяє виключити з конструкції чутливого елемента профільовану ємкість, частково заповнену рідиною, і конструктивні елементи для установки і закріплення ємкості в оптимальному положенні, усунути вплив горизонтальне переміщення поплавця на точність регулюванні рівня рідкого середовища. Схема чутливого елемента регулювальника (сигналізатора) рівня приведена на кресленні. Чутливий елемент регулювальника рівня рідких середовищ містить циліндровий поплавець 1, із закріпленим на нім і співвісним з ним штоком 2, на якому закріплені важіль 3 з контрвантажем 4 і підшипник 6, важіль 7, закріплений на стаціонарній осі 8 і сполучений з віссю 5, встановленою на поплавці 1, що коректує пристрій, що складається зі 63269 4 встановленого на керновій осі 9 важеля 10, на правому плечі якого закріплений лекальний елемент 11 і вертикально розташований прапорець 12, на лівому плечі - противага 13, джерело світла 14 і фотоелемент 15, встановлені з протилежних сторін прапорця 12, опори 16, 17, при цьому поплавець поміщений в ємкість-об'єкт 18, в якому регулюється рівень Н рідкого середовища і в який рідке середовище надходить через регулюючий орган 19. Поплавець 1 під дією контрвантажу 4, встановленого на важелі 3, нахилений під деяким кутом до горизонту. Внаслідок цього він може переміщатися відносно осі 8 при зміні рівня контрольованого середовища вертикально вгору або вниз, а при зміні щільності, контрольованого середовища, спливаючи або занурюючись, нахилятися відносно осі 5 за або проти годинникової стрілки, що забезпечує переміщення підшипника 6 по криволінійній траєкторії. Параметри кривої, по якій переміщається підшипник 6 в результаті переміщення поплавця при зміні щільності контрольованого середовища визначаються за допомогою розрахунку або експерименту. Лекальний елемент 11 виконаний таким чином, що його кривизна з максимальною точністю копіює траєкторію переміщення підшипника 6, закріпленого на кінці штока 2. Лекальний елемент виконаний з пластини берилієвої бронзи завтовшки 0,1 мм у вигляді двотавра і має вагу біля 3 г, разом з прапорцем - біля 5 г. За допомогою противаги 13 дія лекального елемента і прапорця на підшипник 6 зменшується в 2,0-2,5 разу. Діаметр поплавця вибирається таким, аби при зміні рівня рідкого середовища на 1 мм виштовхуюча сила збільшувалася на 25-30 г, унаслідок чого максимально мінімізується вплив ваги лекального елемента 11 з прапорцем 12 на положення поплавця 1, яке однозначно визначає положення верхнього краю прапорця 12. Прапорець 12 встановлений між джерелом світла 14 і фотоелементом 15, сполученим з блоком управління і сигналізації (на схемі не показаний), який може змінювати (при необхідності) витрату рідкого середовища, що надходить в ємкість 18, через регулюючий орган 19. Поплавець 1 і лекальний елемент 11 встановлені відповідно на осях 5, 8 і 9 таким чином, що при заданому рівні рідкого середовища в ємкості 18 верхній край прапорця 12 знаходиться на лінії 0-0, (в даному випадку вихідний сигнал фотоелемента 15 забезпечує рівновагу системи регулювання). Опори 16 і 17 служать для обмеження ходу поплавця і лекального елемента 11 вниз у разі, коли ємкість 18 повністю спорожняється. Робота регулювальника рівня рідкого середовища здійснюється таким чином. У ємність 18 безперервно подається через регулюючий орган 19 рідке середовище і з ємкості після відповідної переробки вона безперервно витрачається. Відповідно до технології рівень рідкого середовища в ємкості повинен підтримуватися постійним на заданій відмітці Н. Витрата рідині з ємкості визначається потребою технології, рівень її в ємкості може підтримуватися на відмітці Н ли 5 ше за допомогою подачі рідкого середовища в ємність через регулюючий орган 19. Якщо рівень рідкого середовища в ємкості рівний Н, то верхній край прапорця 12 знаходиться на відмітці 0-0, а прапорець 12 перекриває потік світла, направлений джерелом світла 14 на фотоелемент 15 на величину, при якій вихідний сигнал фотоелемента наводить систему регулювання витрати рідини в об'єкт через регулюючий орган 19 в рівноважний стан, коли в об'єкт подається постійний об'єм рідкого середовища. Якщо відбір рідини на технологічні потреби з ємкості зменшується, рівень її в ємкості збільшується. Поплавець 1, переміщаючись вгору, за допомогою підшипника 6, встановленого на штоку 2, переміщає вгору лекальний елемент 11. Це викликає поворот важеля 8 на осі 10 і переміщення вверх прапорця 12. Прапорець додатково перекриває світловий потік, направлений на фотоелемент 15, його вихідний сигнал зменшується (відносно рівноважного), в схемі регулювання виробляється сигнал, що управляє, на зменшення подачі рідини в ємкість 18 через регулюючий орган 19. Процес регулювання продовжується до тих пір, поки рівень рідини не встановиться на заданому значенні Н, а верхній край прапорця 12 - на відмітці 0-0. Якщо відбір рідини з ємкості 18 на технологічні потреби збільшується, то поплавець переміщається на важелі 8 вниз, внаслідок цього зміщується вниз і лекальний елемент 11, і прапорець 12. При цьому збільшується світловий потік, що поступає на фотоелемент 15, що наводить до формування в системі регулювання сигналу на збільшення подачі рідкого середовища в ємкості 18. Процес регулювання продовжується до тих пір, поки під дією поплавця 1, що виливає на лекальний елемент 11 за допомогою підшипника 6, встановленого на штоку 2, прапорець 12 не встановиться на відмітці 0-0, коли вихідний сигнал фотоелемента приведе систему регулювання в рівноважний стан. Вищеописані явища справедливі в тому випадку, якщо в процесі регулювання рівня щільність контрольованого середовища в ємкості залишається постійною, тобто коли кут нахилу поплавця 63269 6 до горизонту під дією контрвантажу 4 залишається постійним, а поплавець переміщається за рахунок повороту важеля 7 на осі 8. Якщо відбувається зміна щільності контрольованого середовища, наприклад її збільшення, то одночасно відбувається переміщення поплавця вгору під дією збільшеної виштовхуючої сили і його додатковий нахил під дією контрвантажу 4, внаслідок чого підшипник 6, укріплений на штоку 2, переміщається по траєкторії, кривизна якої ідентична кривизні лекального елемента 11. Внаслідок цього переміщення поплавця під дією зміни щільності контрольованого середовища в ємкості не наводить до зміни положення лекального елемента 11 і прапорця 12, що забезпечує незалежність результатів виміру і регулювання рівня рідкого середовища в ємкості від зміни її щільності. Таким чином, розроблений чутливий елемент регулювальника (сигналізатора) рівня – поплавець з пристроєм, що коректує, складається зі встановленого на осі 9 важеля 10, на правому плечі якого закріплений лекальний елемент 11 і вертикально встановлений прапорець 12, а на лівому - противага 13 автоматично забезпечує незалежність результатів регулювання рівня рідкого середовища від зміни її щільності. При цьому зв'язок поплавця з пристроєм, що коректує, здійснюється через підшипник 6, встановлений на кінці штока 2, закріпленого на верхній кришці поплавця співвісно з ним. Вказаний зв'язок є гнучким, дозволяє вільно переміщатися підшипнику 6 уздовж лекального елемента 11 і служити йому постійною опорою, що забезпечує незалежність положення вертикального прапорця 12 від зміни положення поплавця під дією змінної щільності контрольованого рідкого середовища. Наявність гнучкого зв'язку об'єднує поплавець і пристрій, що коректує, в єдину систему, що забезпечує можливість автоматичного регулювання (сигналізації і контролю) рівня рідких середовищ з постійною і змінною щільністю. Джерела інформації: 1. А.С. СРСР № 1425455, кл.G01F23/76, 1972. 2. Патент на корисну модель UA № 46463, МПК (2009), G01F23/00. 25.12.2009. Бюл. № 24, 2009 г. 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 63269 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601