ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЯ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для измерения уровня сжиженного природного газа в криогенных бортовых топливных системах для автотранспорта, работающего на сжиженном природном газе (СПГ).
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является измеритель уровня, содержащий поплавок, вертикальную направляющую, выполненную в виде герметизированной трубы из немагнитного материала, индикатор уровня, электрическую цепь из вертикальных герконов и резисторов, которая размещена внутри вертикальной направляющей и соединена с индикатором уровня, причем поплавок снабжен, по крайней мере, одним кольцевым магнитом и установлен с возможностью перемещения вдоль вертикальной направляющей (см. полезная модель RU 22245, G01F 23/62, 10.03.2002).
2
Недостатком упомянутого выше технического решения является то, что при заправке криогенного бака происходит интенсивное перемешивание неиспользованного топлива, оставшегося в баке СПГ, с вновь поступающим топливом, и частицы отложений, находящиеся на дне бака (масло, кристаллы СО, гидраты метана и т.д.), взбалтываются и в виде взвеси попадают в зону контакта между поплавком и вертикальной направляющей, что приводит к заеданиям в его перемещении и к сбоям в показаниях уровня.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание бесконтактного измерителя уровня.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение надежности работы измерителя уровня сжиженного природного газа при всех режимах эксплуатации за счет того, что между поплавком и вертикальной направляющей нет непосредственного контакта и, следовательно, обеспечивается величина рабочих зазоров большая, чем величина частиц отложений, что исключает залипание поплавка при его движении вдоль вертикальной направляющей.
Поставленная задача решается посредством того, что измеритель уровня содержит поплавок, вертикальную направляющую, выполненную в виде герметизированной трубы из немагнитного материала, индикатор уровня, электрическую цепь из вертикальных герконов и резисторов, которая размещена внутри вертикальной направляющей и соединена с индикатором уровня, причем поплавок снабжен, по крайней мере, одним кольцевым магнитом и установлен с возможностью перемещения вдоль вертикальной направляющей. Внутри вертикальной направляющей, вдоль ее оси установлен вертикальный ряд дополнительных кольцевых магнитов, причем внешняя сторона кольца дополнительных магнитов имеет одну полярность, а внутренняя сторона кольца дополнительных магнитов - другую, при этом кольцевой магнит поплавка и дополнительные кольцевые магниты обращены друг к другу одноименными полюсами.
2
Расположение магнита в поплавке и вертикального ряда дополнительных кольцевых магнитов внутри направляющей, таким образом, что происходит отталкивание полюсов поплавка от одноименных полюсов дополнительных магнитов обеспечивает бесконтактное перемещение поплавка относительно вертикальной направляющей и, следовательно, отложения (масло, кристаллы СО, гидраты метана и т.д.) не приводят к залипанию поплавка.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 показан общий вид измерителя уровня.
На фиг.2 показано место взаимодействия кольцевого магнита поплавка и дополнительных кольцевых магнитов, размещенных внутри вертикальной направляющей.
На фиг.3 показана электрическая цепь из вертикальных герконов и резисторов, соединенная с индикатором уровня.
Измеритель уровня содержит находящиеся в криогенном баке 1 поплавок 2, кольцевой магнит 3, вертикальную направляющую 4, вертикальный ряд дополнительных кольцевых магнитов 5, электрическую цепь из вертикальных герконов 6 и резисторов 7.
Поплавок 2 выполнен в виде тора и изготовлен из немагнитной нержавеющей стали. Вертикальная направляющая 4 выполнена в виде герметизированной трубы из немагнитного материала, например из немагнитной нержавеющей стали. Внутренняя полость вертикальной направляющей 4 герметизирована относительно полости криогенного бака 1.
Поплавок 2 снабжен, по крайней мере, одним кольцевым магнитом 3 и имеет осевое отверстие, стенка которого обращена к наружной поверхности вертикальной направляющей.
Вертикальный ряд дополнительных кольцевых магнитов 5 размещен внутри вертикальной направляющей 4 вдоль ее оси. Кольцевой магнит 3 поплавка и дополнительные кольцевые магниты 5 обращены друг к другу одноименными полюсами.
Между внутренней поверхностью вертикальной направляющей 4 и дополнительными кольцевыми магнитами 5 установлена электрическая цепь из вертикальных герконов 6 и резисторов 7.
При взаимодействии кольцевого магнита 3 и дополнительных кольцевых магнитов 5 появляется составляющая магнитного поля 8, направленная вдоль оси геркона.
Измеритель уровня работает следующим образом.
Измерение уровня основано на изменении положения поплавка 2 при измерении уровня жидкости. Поплавок 2 перемещается относительно вертикальной направляющей 4 не контактируя с ней, поскольку происходит отталкивание полюсов кольцевого магнита 3 от одноименных полюсов дополнительных кольцевых магнитов 5.
Линии магнитного поля дополнительных кольцевых магнитов 5 направлены перпендикулярно оси вертикальных герконов 6. В отсутствии рядом с вертикальным герконом 5 поплавка 2, его контакты разомкнуты и цепочка резисторов 7, соединенных последовательно, имеет максимальное сопротивление.
При взаимодействии кольцевого магнита 3 поплавка и дополнительных кольцевых магнитов 5 появляется составляющая магнитного поля 8, направленная вдоль оси вертикального геркона 6, это вызывает замыкание его контактов. Чем выше находится поплавок 2, тем более высоко расположенный вертикальный геркон 6 вызывает замыкание резисторов и тем меньше их суммарное сопротивление, что и является сигналом для индикатора уровня 9.
Благодаря тому, что между поплавком и вертикальной направляющей нет непосредственного контакта обеспечивается величина рабочих зазоров, большая, чем величина частиц отложений.
Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает создание надежного бесконтактного измерителя уровня, который может применяться для измерения уровня сжиженного природного газа в криогенных баках.