RU2797651C1 - Способ реализации устройства для измерения уровня жидкости - Google Patents
Способ реализации устройства для измерения уровня жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2797651C1 RU2797651C1 RU2022122954A RU2022122954A RU2797651C1 RU 2797651 C1 RU2797651 C1 RU 2797651C1 RU 2022122954 A RU2022122954 A RU 2022122954A RU 2022122954 A RU2022122954 A RU 2022122954A RU 2797651 C1 RU2797651 C1 RU 2797651C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- signal
- mode
- differential pressure
- pressure gauge
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в схемах измерения уровня жидкости в технологических аппаратах. Измерительное устройство включает дифманометр. Ко входу дифманометра подключены два капилляра, установленные через гермовводы в технологический аппарат с контролируемой жидкостью, причем конец одного капилляра погружен в контролируемую жидкость. На капиллярах для подвода разделительной жидкости, выше технологического аппарата установлены фитинги, связанные с трубными соединительными линиями. Управление подачей разделительной жидкости в капилляры выполняется за счет клапанов, а также насоса. Дифманометр является главным узлом и реализует задачи управления элементами измерительного устройства (клапанами, насосом и т.д.). Состоит дифманометр из измерительного элемента и интеллектуального модуля. В состав интеллектуального модуля входят аналого-цифровой преобразователь (АЦП), два переключателя и два фильтра. При работе измерительного устройства давление, подаваемое на вход дифманометра, поступает на измерительный элемент и преобразуется в электрический сигнал. Затем электрический сигнал с измерительного элемента передается в интеллектуальный модуль. В интеллектуальном модуле электрический сигнал поступает на АЦП, где происходит оцифровка поступившего электрического сигнала. Далее оцифрованный сигнал поступает на переключатель, который переключается по заранее заданному периоду, в зависимости от необходимой длительности работы измерительной системы: в штатном режиме (режиме измерения уровня) или в режиме выполнения технологических операций (режим продувки капилляров). Фильтры интеллектуального модуля поочередно обрабатывают измерительный сигнал в зависимости от того, в каком режиме работает измерительная система, а переключатель определяет, какой из двух фильтров будет обрабатывать этот сигнал. В случае переключения с фильтра на фильтр, на фильтре фиксируется последнее измеренное и отфильтрованное значение измерительного сигнала. Технический результат - создание устройства для измерения уровня жидкости в технологических аппаратах, обеспечивающего достаточно высокую точность за счет непрерывного сбора измерительной информации. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в схемах измерения уровня жидкости в технологических аппаратах.
Наиболее близким по технической сути (прототипом) является устройство для измерения уровня или плотности жидкости (патент №102994 от 13.04.2010), включающее датчик дифференциального давления и соединительные линии, в которых присутствует разделительная жидкость, дополнительно введены блок регистрации и управления и два управляемых дозатора разделительной жидкости, при этом выход датчика дифференциального давления соединен с входом блока регистрации и управления, информационный выход блока служит выходом устройства в целом, а управляющие выходы блока подключены к управляющим входам дозаторов, выходы которых гидравлически объединены с входами датчика дифференциального давления и входами соединительных линий, выполненных в виде капиллярных трубок, при этом свободные концы соединительных линий установлены в контролируемом объеме на заданных высотах и расположены горизонтально, а в непосредственной близости от свободного конца верхней соединительной линии дополнительно установлена плоская пластина, параллельная поверхности жидкости. Технический результат - снижение погрешности измерений уровня и/или плотности жидкости в резервуаре, а также снижение эксплуатационных расходов в условиях радиохимического производства за счет существенного повышения надежности работы устройства и его ремонтопригодности.
Недостатком данного устройства является низкая точность измерений, так как при продувке капиллярных соединительных линий измерительной системы возникает разрыв в сборе измерительных данных, в результате чего в дальнейшем требуется ожидание выхода датчика дифференциального давления в рабочий режим и как следствие, потеря измерительной информации и увеличение погрешности измерений.
Таким образом, в настоящее время существует потребность в разработке устройства для измерения уровня жидкости в технологических аппаратах, обеспечивающего достаточно высокую точность за счет непрерывного сбора измерительной информации.
Задача настоящего изобретения состоит в разработке устройства для измерения уровня жидкости в технологических аппаратах, которые расширяя арсенал технических средств, преодолевали бы недостатки аналогов.
Для решения поставленной задачи и достижения указанного технического результата в первом объекте настоящего изобретения предложено устройство измерения уровня жидкости в технологических аппаратах (Фиг. 1)., включающее измерительный преобразователь дифференциального давления (далее по тексту дифманометр) 18. Ко входу дифманометра 18 подключены два капилляра 9,10, установленные через гермовводы 8 в технологический аппарат 15 с контролируемой жидкостью, причем конец капилляра 9 погружен в контролируемую жидкость. На капиллярах 9,10, для подвода разделительной жидкости, выше технологического аппарата 15 установлены фитинги 11 связанные с трубными соединительными линиями 16 и 17. Управление подачей разделительной жидкости в капилляры 9 и 10 выполняется за счет клапанов 12 и 13, а также насоса 14.
Дифманометр 18 является главным узлом и реализует задачи управления элементами измерительного устройства (клапанами, насосом и т.д.). Дифманометр (Фиг. 2) состоит из измерительного элемента (сенсорного модуля) 1 и интеллектуального модуля 2. В состав интеллектуального модуля 2 входят аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, два переключателя 4,7 и два фильтра 5, 6.
Для решения той же задачи и достижения того же технического результата во втором объекте настоящего изобретения предложен способ функционирования устройства измерения уровня жидкости в технологических аппаратах, заключающийся в следующем. При работе устройства измерения уровня жидкости в технологических аппаратах давление, подаваемое на вход дифманометра 18, поступает на измерительный элемент 1 и преобразуется в электрический сигнал. Затем электрический сигнал с измерительного элемента 1 передается в интеллектуальный модуль 2. В интеллектуальном модуле 2 электрический сигнал поступает на АЦП 3, где происходит оцифровка поступившего электрического сигнала. Далее оцифрованный сигнал поступает на переключатель 4, который переключается по заранее заданному периоду, в зависимости от необходимой длительности работы измерительной системы: в штатном режиме (режиме измерения уровня) или в режиме выполнения технологических операций (режим продувки капилляров). Фильтры 5 и 6, интеллектуального модуля 2, поочередно обрабатывают измерительный сигнал в зависимости от того в каком режиме работает измерительная система, а переключатель 4 определяет какой из двух фильтров 5 или 6 будет обрабатывать этот сигнал. В случае переключения с фильтра 5 на фильтр 6, на фильтре 5 фиксируется последнее измеренное и отфильтрованное значение измерительного сигнала, и аналогично, при переключении с фильтра 6 на фильтр 5, на фильтре 6 фиксируется последнее измеренное и отфильтрованное значение измерительного сигнала.
Измерение уровня жидкости в технологических аппаратах происходит в режиме штатной работы измерительного устройства и для этого используется фильтр 5, а при выполнении технологических операций (продувка капилляров) используется фильтр 6. При этом при переключении фильтр 5 запоминает последнее текущее значение оцифрованного сигнала и после проведения технологических операций измерительного устройства и отключении фильтра 6, продолжает обработку оцифрованного сигнала с исключением резкого скачкообразного изменения сигнала. Переключатель 7 предназначен для переключения между выходными сигналами фильтров 5 и 6, в зависимости от того, какой из них работает в текущий момент времени. Переключение переключателя 7 также происходит по заранее заданному периоду в зависимости от необходимой длительности работы измерительной системы в штатном режиме или в режиме выполнения технологических операций.
Способ измерения уровня жидкости осуществляется следующим образом.
1. Изначально выполняется продувка и заполнение капилляров 9 и 10 разделительной жидкостью:
1.1. Открывается клапан 12 и насосом 14 разделительная жидкость прокачивается через капилляр 9 в течении времени Δt1. При этом в дифманометре 18 переключатель 4 передает оцифрованный сигнал на фильтр 6. По истечению времени Δt1 происходит закрытие клапана 12.
1.2. После закрытия клапана 12 открывается клапан 13 и насосом 14 разделительная жидкость прокачивается через капилляр 10 в течении времени Δt1. При этом в дифманометре 18 переключатель 4 передает оцифрованный сигнал на фильтр 6. По истечению времени Δt2 происходит закрытие клапана 13.
После выполнения данных операций 1.1 и 1.2 капиллярные линии заполнены разделительной жидкостью до нужного уровня и система готова к измерению уровня жидкости в аппарате.
2. Далее выполняется измерение уровня жидкости в технологическом аппарате:
2.1. После выполнения операций 1.1. и 1.2. и истечения времени Δt=Δt1+Δt2 в дифманометре 18 переключатель 4 начинает передавать оцифрованный сигнал на фильтр 5 в течении заданного временного периода t.
2.2. При работе фильтра 5 дифманометр производит измерения разницы давлений ΔР образующуюся на капиллярах 9 и 10 и пересчет ее в уровень жидкости в аппарате 15 по следующему выражению:
где ρрж - плотность разделительной жидкости;
ρ - плотность жидкости в аппарате;
g - ускорение свободного падения;
ΔН - расстояние между выводами капилляров 9 и 10;
ΔР - перепад давления между капиллярами 9 и 10.
2.3. После истечения заданного временного периода t происходит продувка капилляров 9 и 10 и последовательно повторяются операции 1.1 и 1.2
Измерение уровня жидкости в технологических аппаратах осуществляется непрерывно, это позволяет исключить потерю измерительной информации и повысить точность измерений.
Claims (2)
1. Устройство измерения уровня жидкости в технологических аппаратах, содержащее дифманометр, технологический аппарат с разделительной жидкостью и размещенные между ними капилляры с разделительной жидкостью, отличающееся тем, что дифманометр, являющийся главным узлом измерительного устройства, состоит из сенсорного модуля и интеллектуального модуля, в состав которого входят аналого-цифровой преобразователь, сигнал с которого передается на первый переключатель, с которого, в зависимости от того, в каком режиме работает измерительная система: штатном режиме или режиме технологических операций, поступает на один из двух фильтров, с которых сигнал поступает на второй переключатель; причем капилляры, подключенные к дифманометру, установлены в технологический аппарат через гермовводы, а для подвода разделительной жидкости на капиллярах выше технологического аппарата установлены фитинги, связанные с трубными соединительными линиями; управление подачей разделительной жидкости в капилляры выполняется за счет клапанов и насоса.
2. Способ функционирования измерительного устройства измерения уровня жидкости в технологических аппаратах по п. 1, заключающийся в том, что при работе измерительного устройства давление, подаваемое на вход дифманометра, поступает на сенсорный модуль и преобразуется в электрический сигнал, затем электрический сигнал с сенсорного модуля передается в интеллектуальный модуль, а в интеллектуальном модуле электрический сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь, где происходит оцифровка поступившего электрического сигнала; далее оцифрованный сигнал поступает на переключатель, который переключается по заранее заданному периоду, в зависимости от необходимой длительности работы измерительной системы, имеющей два режима работы: штатный режим и режим технологических операций; фильтры интеллектуального модуля поочередно обрабатывают измерительный сигнал в зависимости от того, в каком режиме работает измерительная система, а переключатель определяет, какой из двух фильтров будет обрабатывать этот сигнал; при переключении с одного фильтра на другой, на фильтре фиксируется последнее измеренное и отфильтрованное значение измерительного сигнала, и после режима технологических операций измерительного устройства, продолжается обработка оцифрованного сигнала с исключением резкого скачкообразного изменения сигнала.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2797651C1 true RU2797651C1 (ru) | 2023-06-07 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2122196C1 (ru) * | 1997-11-04 | 1998-11-20 | Орлов Леонид Иванович | Устройство для измерения плотности жидких сред |
| JP2008157909A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-07-10 | Fuji Controls Co Ltd | 井戸の液面検出装置 |
| UA85762C2 (ru) * | 2007-05-15 | 2009-02-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Ампер" | Способ измерения уровня воды в барабане парогенератора и устройство для осуществления способа |
| RU102994U1 (ru) * | 2010-04-13 | 2011-03-20 | Феликс Эргардович Гофман | Устройство для измерения уровня или плотности жидкости |
| RU2692409C1 (ru) * | 2018-11-29 | 2019-06-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ "ПГУ") | Способ измерения уровня жидкости |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2122196C1 (ru) * | 1997-11-04 | 1998-11-20 | Орлов Леонид Иванович | Устройство для измерения плотности жидких сред |
| JP2008157909A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-07-10 | Fuji Controls Co Ltd | 井戸の液面検出装置 |
| UA85762C2 (ru) * | 2007-05-15 | 2009-02-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Ампер" | Способ измерения уровня воды в барабане парогенератора и устройство для осуществления способа |
| RU102994U1 (ru) * | 2010-04-13 | 2011-03-20 | Феликс Эргардович Гофман | Устройство для измерения уровня или плотности жидкости |
| RU2692409C1 (ru) * | 2018-11-29 | 2019-06-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ "ПГУ") | Способ измерения уровня жидкости |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8516900B2 (en) | Multiphase flowmeter with batch separation | |
| JP5736457B2 (ja) | 固相抽出装置 | |
| CN108119132B (zh) | 致密砂岩气藏近井带径向渗流含水饱和度模拟装置及方法 | |
| NO141327B (no) | Fremgangsmaate og innretning for bestemmelse av stroemningshastighet i en roerledning | |
| US3653842A (en) | Computer control system for refining and hydrogenation of unsaturated hydrocarbons | |
| CN102590016B (zh) | 一种基于土壤水分特征曲线测量装置的测量方法 | |
| CN109932272A (zh) | 一种co2驱替实验***及实验方法 | |
| RU2797651C1 (ru) | Способ реализации устройства для измерения уровня жидкости | |
| RU2328597C1 (ru) | Способ и устройство измерения дебита нефтяных скважин на групповых установках | |
| CN205558891U (zh) | 双体式油井三相自动计量器 | |
| CN104713614A (zh) | 一种液面检测装置及检测方法 | |
| NO305850B1 (no) | FremgangsmÕte og apparat til str°mningsmÕling | |
| CN207036097U (zh) | 一种水管式沉降仪的自动排气通水装置 | |
| CN107449693B (zh) | 一种基于无间断连续收集计算页岩含气量的装置和方法 | |
| CN107314952B (zh) | 一种测量极低毛细数下动态接触角的方法及*** | |
| CN212429168U (zh) | 一种水泵扬程流量测试装置 | |
| RU2010114354A (ru) | Способ определения уровня или плотности жидкости и устройство для его осуществления | |
| JPS5828649A (ja) | 基準流体の粘性に対する試料流体の粘性を定める方法及び装置 | |
| CN113884404A (zh) | 一种河道泥沙含量测量方法及装置 | |
| US3798002A (en) | Computer control system for refining and hydrogenation of unsaturated hydrocarbons | |
| CN218180030U (zh) | 一种油气水三相流计量装置 | |
| CN105043503B (zh) | 用于高温高压油样气液分离罐的液位测量方法和装置 | |
| CN104571160B (zh) | 一种实验室水槽加水放水控制***及其应用 | |
| RU59715U1 (ru) | Измеритель продукции скважины по нефти, газу и воде | |
| CN114754917B (zh) | 一种非牛顿流体压力测量***及方法 |