уровнемер цепной поплавковый

Формула изобретения

Уровнемер, содержащий цепь, поплавок и механизм силовой компенсации, отличающийся тем, что перемещающийся по двум натянутым тросам поплавок выполнен совместно с чашей, в которой складывается прикрепленная к ней одним концом калиброванная по весу цепь, причем другой конец цепи соединен с рычагом пневмосилового преобразователя.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к приборостроению и может применяться для измерения уровня в емкостях, в том числе находящихся под избыточным давлением, например емкости для хранения сжиженных углеводородов.

Известны поплавковые уровнемеры с кинематической системой и с электрической системами преобразования перемещения поплавка в аналоговый сигнал показаний прибора.

Близким по технической сущности к предлагаемому устройству является уровнемер цепной пневматический УЦП-2М, содержащий в качестве чувствительного элемента поплавок тороидальной формы, перемещающийся по немагнитной трубе и соединенный с измерительной схемой при помощи магнитной связи, преобразующей перемещение поплавка в изменение веса цепи, закрепленной на магнитном элементе и воздействующей на работу пневмосилового преобразователя.

Недостатком прототипа является наличие магнитной связи, что при резких изменениях уровня может привести к разрыву магнитной связи, забросу магнитного элемента и цепи к крайней точке, а наличие ферромагнитных включений в контролируемой среде снижает надежность работы устройства.

Цель предлагаемого устройства - обеспечение измерения уровня в широких пределах по высоте в аппаратах под избыточным давлением с высокой степенью точности и надежности. Эта цель достигается тем, что положение уровня отображается плавающим по направляющим на поверхности жидкости поплавком с чашей и складывающейся в ней цепью, а величина определяется весом свободно свисающей цепи, связанной с измерительным пневмосиловым преобразователем.

На чертеже приведена принципиальная схема уровнемера.

Устройство состоит из узла измерения с силовой компенсацией, включающего калиброванную по весу цепь 1, одним концом закрепленную на поплавке 2 с чашей 3. Другой конец цепи прикреплен к рычагу 4 с заслонкой 5 механизма пневмосиловой компенсации изменения веса цепи. Рычаг 4 размещен в герметичном корпусе 6 с опорным фланцем и через упругую мембрану 7 выходит из полости рабочего давления. На свободном конце рычага 4 заслонка 5 управляет работой сопла 8 стандартного пневмосилового компенсатора 9 с сильфоном обратной связи. Поплавок 2 с чашей 3 при помощи направляющих втулок 10 размещается между двумя натянутыми по вертикали тросами 11. Натяжение тросов обеспечивается креплением их в верхней части резервуара к корпусу устройства и подвески к нижним концам груза 12. Размещение поплавка между двумя тросами исключает возможность вращения и скручивания цепи.

Работа устройства.

При изменении уровня жидкости поплавок 2 с чашей перемещается, соответственно, изменяются длина и вес подвешенной части цепи 1. Изменение веса цепи через рычаг 4 с заслонкой 5 приводит к действию механизм пневмосиловой компенсации и на выходе пневмоусилителя изменяется давление воздуха пропорционально величине уровня. Начальный вес цепи при тарировке уравновешивается противовесами 13 и пружиной 14.

Конструктивно устройство может быть выполнено на базе дифманометра ДМПК с пневмопередачей или "Сапфир" с электропередачей.

Экспериментально установлено, для обеспечения стабильности показаний пневмосистемы перепад на дифманометре должен быть не менее 0,7 кгс/см².

При заданном пределе измерения уровня количество звеньев цепи определяется подбором диаметра звена цепи и проволоки для изготовления.