RU2648016C1 - Датчик уровней воды для работы в условиях обледенения - Google Patents
Датчик уровней воды для работы в условиях обледенения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648016C1 RU2648016C1 RU2016142991A RU2016142991A RU2648016C1 RU 2648016 C1 RU2648016 C1 RU 2648016C1 RU 2016142991 A RU2016142991 A RU 2016142991A RU 2016142991 A RU2016142991 A RU 2016142991A RU 2648016 C1 RU2648016 C1 RU 2648016C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnet
- tube
- water level
- membranes
- sensor
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
- G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования уровня воды в металлических водонапорных башнях в системах сельскохозяйственного водоснабжения. Задача предлагаемого изобретения - упрощение монтажа и повышение экологической безопасности. Технический результат достигается за счет того, что в датчике уровней воды для работы в условиях обледенения, содержащем электрод, расположенный в зоне нижнего конца трубки, герметически закрытой с обоих концов эластичными мембранами, имеющими возможность смещения в вертикальном направлении, мембраны соединены между собой проходящим через полость трубки стержнем, электрически связанным с закрепленными на внешних сторонах нижней и верхней мембран соответственно электродом и первым электрическим контактом, механически связанным с первым магнитом, над первым электрическим контактом и первым магнитом расположены соответственно второй электрический контакт, являющийся выходом датчика, и второй магнит, закрепленные неподвижно относительно трубки, причем первый и второй магниты обращены друг к другу разноименными полюсами. 1 ил.
Description
Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования уровня воды в металлических водонапорных башнях в системах сельскохозяйственного водоснабжения.
Известен двухпозиционный датчик уровней для водонапорной башни [1], способный работать в условиях обледенения, содержащий контактирующий с водой электрод и закрытую с двух концов мембранами трубку, расположенную вертикально и заполненную антифризом. Электрод включен в цепь электромагнитного реле переменного тока, выполняющего роль устройства регулирования.
Недостатком данного датчика является то, что он требует заправки антифризом непосредственно на месте установки. Не исключена также случайная утечка антифриза и попадание его в питьевую воду.
Задача предлагаемого изобретения - устранение указанных недостатков, а именно упрощение монтажа и повышение экологической безопасности.
Технический результат достигается за счет того, что в датчике уровней воды для работы в условиях обледенения, содержащем электрод, расположенный в зоне нижнего конца трубки, герметически закрытой с обоих концов эластичными мембранами, имеющими возможность смещения в вертикальном направлении, мембраны соединены между собой проходящим через полость трубки стержнем, электрически связанным с закрепленными на внешних сторонах нижней и верхней мембран соответственно электродом и первым электрическим контактом, механически связанным с первым магнитом, над первым электрическим контактом и первым магнитом расположены соответственно второй электрический контакт, являющийся выходом датчика, и второй магнит, закрепленные неподвижно относительно трубки, причем первый и второй магниты обращены друг к другу разноименными полюсами.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом.
Заявляемый датчик содержит расположенную вертикально стальную трубку 1, герметически закрытую сверху и снизу мембранами 2 и 3 соответственно, соединенными механически проходящим по центру трубки стальным стержнем 4. На нижней плоскости мембраны 3 закреплен электрод 5, электрически соединенный через стержень 4 с электрическим контактом 6, установленным на верхней плоскости мембраны 2, где установлен и магнит 7. Несколько выше в зоне действия магнита 7 расположен магнит 8 и контакт 9, закрепленные неподвижно относительно трубки 1. Магниты установлены друг к другу разноименными полюсами, а контакт 7 соединен с выводом датчика 10, соединяющим датчик с устройством регулирования (на чертеже не показано).
Работает датчик следующим образом.
В исходном состоянии при отсутствии воды в водонапорной башне, так как сила веса Fв стержня 4, электрода 5 и магнита 7 больше подъемной силы Fм магнита 7, мембраны 2 и 3 смещены вниз 9 (на чертеже состояние А). В это время подъемная сила магнита 7 ввиду максимального зазора δ между полюсами магнитов минимальна Fм=Fмmin (зависимость Fм=f(δ) на диаграмме F-δ). Контакты 6 и 9 разомкнуты, что является сигналом для устройства регулирования уровня на включение электронасоса. Вследствие этого уровень воды в баке водонапорной башни повышается.
До того момента, пока уровень воды не достиг уровня расположения мембраны 3 (точка а на диаграмме F-h), подъемная сила давления воды Fд на мембрану 3 равна нулю, а подъемная сила Fм магнита 7 остается равной минимальному значению Fмmin. Не изменяется Fм и при дальнейшем повышении уровня воды, в то же время подъемная сила Fд начнет увеличиваться пропорционально уровню воды в баке водонапорной башни (прямая Fд=ƒ(h) на диаграмме F-h). Результирующая подъемная сила F’Σ, равная Fд+Fмmin, также будет увеличиваться по линейному закону. При этом, пока F’Σ<Fв, состояние датчика не изменится, контакты 6 и 9 останутся разомкнутыми, насос будет продолжать работать, уровень воды повышаться.
Как только суммарная подъемная сила F’Σ станет несколько больше силы Fв веса подвижных частей, а это произойдет, когда уровень воды поднимется до отметки ВУ (верхний контролируемый уровень, точка с на диаграмме F-h), мембраны, а вместе с ними и все связанные с ними части начнут подниматься. Зазор δ между полюсами магнитов уменьшится, сила взаимодействия магнитов, как следует из зависимости Fм=f(δ), увеличится, что приведет к еще более быстрому подъему подвижных частей и в итоге скачкообразному переходу датчика в состояние В (точка d на диаграмме). Суммарная подъемная сила F’Σ станет равна теперь новому значению FʺΣ=Fд+Fмmax. Зазор между полюсами магнитов ограничится на уровне δmin, контакты 6 и 9 замкнутся, устройство регулирования уровня воды отключит электронасос.
С этого момента начнется постепенное понижение уровня воды в баке водонапорной башни. Уменьшаться начнет сила Fд давления воды на мембрану 9, и вследствие этого будет происходить уменьшение и суммарной подъемной силы FʺΣ по линейному закону FʺΣ=f(h). В точке е, соответствующей нижнему контролируемому уровню (НУ) воды, эта сила станет несколько меньше силы Fв веса подвижных частей датчика, и датчик (аналогично описанному выше переходу из состояния А в состояние В) скачком перейдет в состояние А. Контакты датчика разомкнутся, устройство регулирования уровня воды включит электронасос. На диаграмме переход произойдет из точки е в точку b. Далее процесс работы датчика будет повторяться.
При отрицательной температуре окружающего бак водонапорной башни воздуха, как показал опыт использования данного типа датчиков, постепенное намораживание льда от цикла к циклу происходит в зоне верхнего контролируемого уровня. Это не приводит к нарушению функционирования датчика, так как в этой зоне нет активных его частей.
Таким образом, датчик сохраняет функциональные свойства, присущие прототипу, в то же время не требует заправки антифризом, что делает его более удобным и безопасным в эксплуатации.
Источники информации
1. Авторское свидетельство SU 1368646 А1, опубл. 23.03.1988 г.
Claims (1)
- Датчик уровней воды для работы в условиях обледенения, содержащий электрод, расположенный в зоне нижнего конца трубки, герметически закрытой с обоих концов эластичными мембранами, имеющими возможность смещения в вертикальном направлении, отличающийся тем, что мембраны соединены между собой проходящим через полость трубки стержнем, электрически связанным с закрепленными на внешних сторонах нижней и верхней мембран соответственно электродом и первым электрическим контактом, механически связанным с первым магнитом, над первым электрическим контактом и первым магнитом расположены соответственно второй электрический контакт, являющийся выходом датчика, и второй магнит, закрепленные неподвижно относительно трубки, причем первый и второй магниты обращены друг к другу разноименными полюсами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016142991A RU2648016C1 (ru) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Датчик уровней воды для работы в условиях обледенения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016142991A RU2648016C1 (ru) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Датчик уровней воды для работы в условиях обледенения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2648016C1 true RU2648016C1 (ru) | 2018-03-21 |
Family
ID=61707850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016142991A RU2648016C1 (ru) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Датчик уровней воды для работы в условиях обледенения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2648016C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3625058A (en) * | 1968-07-10 | 1971-12-07 | Endress Hauser Gmbh Co | Apparatus for determining the filling level of a container |
| SU494614A1 (ru) * | 1974-05-05 | 1975-12-05 | Специальное Проектно-Конструкторское Бюро "Главнефтеснабсбыта" Усср | Устройство дистанционного измерени уровн жидкости |
| SU723381A1 (ru) * | 1978-06-26 | 1980-03-25 | Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе | Автокомпенсационный датчик уровн жидкости |
| RU2421692C1 (ru) * | 2009-09-30 | 2011-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Машиностроительная Компания "Витязь" | Уровнемер жидкости в баке |
| CN203069234U (zh) * | 2013-02-19 | 2013-07-17 | 俞忠兵 | 道路积水深度传感器 |
-
2016
- 2016-10-31 RU RU2016142991A patent/RU2648016C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3625058A (en) * | 1968-07-10 | 1971-12-07 | Endress Hauser Gmbh Co | Apparatus for determining the filling level of a container |
| SU494614A1 (ru) * | 1974-05-05 | 1975-12-05 | Специальное Проектно-Конструкторское Бюро "Главнефтеснабсбыта" Усср | Устройство дистанционного измерени уровн жидкости |
| SU723381A1 (ru) * | 1978-06-26 | 1980-03-25 | Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе | Автокомпенсационный датчик уровн жидкости |
| RU2421692C1 (ru) * | 2009-09-30 | 2011-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Машиностроительная Компания "Витязь" | Уровнемер жидкости в баке |
| CN203069234U (zh) * | 2013-02-19 | 2013-07-17 | 俞忠兵 | 道路积水深度传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101752141A (zh) | 一种屈曲式加速度开关 | |
| KR101700065B1 (ko) | 흡기 배기 조절밸브 및 전자밸브를 구비한 전극보일러 제어장치, 그리고 이를 이용한 전극보일러 제어방법 | |
| RU2648016C1 (ru) | Датчик уровней воды для работы в условиях обледенения | |
| US9587973B2 (en) | Fluid reservoir level detection system | |
| CN203824100U (zh) | 一种电磁感应液体加热器的液位装置 | |
| CN203628004U (zh) | 用于流体控制设备监测的装置 | |
| CN204116972U (zh) | 一种水位自动控制装置 | |
| CN205752011U (zh) | 饮水机液体重力通电控制装置 | |
| CN204706948U (zh) | 一种空分装置纯化***的气动切换阀控制*** | |
| CN203719790U (zh) | 一种高回差ntc识别电路 | |
| CN107799354A (zh) | 一种水压自动触发电开关装置 | |
| CN104157519A (zh) | 一种带警示灯的漏电保护开关 | |
| CN104460719A (zh) | 一种带迟滞功能的液位开关 | |
| CN204011303U (zh) | 一种带警示灯的漏电保护开关 | |
| CN203411615U (zh) | 一种电位探测器及安装有电位探测器的热水器 | |
| RU104706U1 (ru) | Сигнализатор поплавковый | |
| CN203760376U (zh) | 具有方向记忆效应的磁性接近开关 | |
| CN203260844U (zh) | 一种通讯插接件 | |
| CN203287494U (zh) | 具有参数监测和诊断功能的真空断路器 | |
| CN205176668U (zh) | 运动构件防过冲控制装置 | |
| CN205211113U (zh) | 城镇水淹报警装置 | |
| CN203616659U (zh) | 一种液位自动控制装置 | |
| CN106494541A (zh) | 一种摩托车油箱 | |
| CN202178201U (zh) | 一种具有超行程在线监测功能的断路器 | |
| CN201705645U (zh) | 无压取暖锅炉热水泵自动循环智能控制器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181101 |