уровнемер для жидкости

Формула изобретения

Уровнемер для жидкости, содержащий цилиндрический метрошток и поплавок, отличающийся тем, что метрошток имеет кольцевые канавки необходимой частоты по всей своей длине, поплавок в форме полого тора фиксируется на метроштоке несколькими Г-образными пластинами, равномерно расположенными на внутренней стороне поплавка с помощью шарнирных соединений так, что пластины постоянно касаются поверхности метроштока, а на противоположной стороне от шарнирных соединений пластины имеют съемные противовесы.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для измерения уровня жидкости в емкостях, например в резервуарах, цистернах и колодцах.

Известен метрошток для измерения уровня жидкости, содержащий несколько трубчатых секций и расположенную в них гибкую тягу, соединенную с рукояткой (А. св. СССР, №679805 МПК: G 01 F 23/04, 1979 г.). Недостатком данного устройства является невозможность определения уровня легкоиспаряемой бесцветной жидкости из-за отсутствия следа такой жидкости на метроштоке.

Известен уровнемер, содержащий метрошток с чашеобразными элементами по всей его длине (Патент РФ №2227274 МПК: G 01 F 23/04, 2004 г.). После применения такого уровнемера необходимо сливать извлеченную жидкость из чашечек.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению является уровнемер У1500, состоящий из поплавка, измерительного элемента в форме метроштока и вторичной аппаратуры (Руководство по эксплуатации, 2498.02.00.00.000 РЭ, УНУ АО «Нефтеавтоматика», г.Уфа, 1998 г.). Прибор является стационарным, требует подвода электрической энергии и не позволяет замерить уровни жидкостей, находящихся в необорудованных емкостях.

Задачей предлагаемого уровнемера для жидкости является измерение уровня легкоиспаряемой бесцветной жидкости и местоположения раздела жидкостей разной плотности без использования электрической энергии с одновременным упрощением конструкции и обслуживания уровнемера.

Поставленная задача решается тем, что уровнемер, содержащий цилиндрический метрошток и поплавок, выполнен таким образом, что метрошток по всей длине имеет кольцевые канавки необходимой частоты, поплавок в форме полого тора фиксируется на метроштоке несколькими Г-образными пластинами, равномерно расположенными на внутренней стороне поплавка с помощью шарнирных соединений так, что пластины постоянно касаются поверхности метроштока, а на противоположной стороне от шарниров пластины имеют съемные противовесы.

На чертежах изображен предлагаемый уровнемер в двух видах: на фиг.1 показан общий вид уровнемера, на фиг.2 дан горизонтальный разрез А-А.

Уровнемер состоит из метроштока 1, поплавка 2 в форме полого тора, стопорных пластин 3, монтажных стоек 4 и съемных противовесов 5. Метрошток 1 выполнен в виде цилиндрического стержня с пятой, ручкой и кольцевыми канавками малой глубины и ширины с необходимой частотой по всей длине стержня. На внутренней поверхности поплавка равномерно по периметру закреплено несколько монтажных стоек 4, к которым шарнирно закреплены Г-образные пластины 3. С одной стороны от шарнира каждая пластина касается поверхности метроштока 1, а с другой стороны от шарнира пластина 3 имеет съемный противовес 5.

Уровнемер работает следующим образом. Со всех стопорных пластин 3 снимаются противовесы 5, благодаря этому пластины отходят от метроштока 1. Поплавок 2 спускают в низшую точку метроштока к его пяте, на стопорные пластины устанавливают противовесы. Сила тяжести противовесов 5 через шарнирное соединение заставляет пластины 3 прижиматься к метроштоку 1. Рассматриваемый механизм позволяет двигаться поплавку 2 по метроштоку 1 только в одном направлении, а именно снизу вверх от пяты к ручке.

В таком состоянии уровнемер медленно опускается в исследуемую емкость до самого его дна. Поплавок 2, достигнув уровня жидкости в емкости, остается на его поверхности из-за действия силы Архимеда, а метрошток 1 продолжит свое движение вниз до дна емкости.

При подъеме метроштока 1 стопорные пластины 3 зафиксируются в ближайшей к ним кольцевой канавке метроштока 1. Вместе с ними через шарнирное соединение и монтажные стойки 4 поплавок 2 зафиксируется на той высоте метроштока 1, на которой находится уровень жидкости в емкости. Уровень жидкости будет определяться рулеткой как расстояние между меткой на поплавке 2 и краем пяты метроштока 1.

Метка на поплавке 2 показывает уровень погружения поплавка 2 в жидкость под действием собственной тяжести и тяжести стоек 4, пластинок 3 и противовесов 5. Положения метки на поплавке определяются предварительно опытным путем для жидкостей с различной плотностью.

Для замера уровня границы жидкостей с различной плотностью необходимо подобрать такую плотность поплавка 2, которая обеспечит нахождение поплавка между этими жидкостями. Технология замера такой границы между жидкостями не отличается от способа замера уровня жидкости в емкости.

Работоспособность предложенного уровнемера проверили в емкости с бензином-растворителем БР-1 с плотностью 690 кг/м³ и подошвенной водой небольшого объема с плотностью 1000 кг/м ³. Уровень бензина определили полым поплавком с плотностью 150 кг/м³, а для нахождения раздела между бензином и водой плотность аналогичного поплавка довели до 800 кг/м ³, насыпав в полость поплавка кварцевого песка.

Испытания показали, что погрешность измерений не превышает 1 см и объясняется наличием незначительного люфта (зазора) в шарнирном соединении стопорных пластин 3 с монтажными стойками 4. Такая точность является достаточной для ведения оперативного учета объема жидкости в некоммерческих операциях, для экологического контроля пресноводного комлекса через скважины и колодцы.

Технико-экономическая эффективность использования уровнемера образуется за счет быстрого и надежного определения уровня бесцветных и легкоиспаряющихся жидкостей и уровня раздела жидкостей с различными плотностями.