Цифровой уровнемер

 

ЦИФРОВОЙ УРОВНЕМЕР, содержащий трубу, смонтированную в емкости , кольцевой магнит с поплавком , подвижно обхватывающим трубу с подвижной штангой, расположенные в ней герметизированные магнитоуправляемые контакты, рассредоточенные по высоте штанги с дискретом старшего разряда и соединенные общим тоководом, привод возвратно-поступательного движения штанги и преобразователь перемещения штанги, триггер, один из входов которого соединен с выходом формирователя наличия напряжения питания, а выход - с входом элемента И, общий токовод, связанный с входом формирователя наличия напряжения и через диоды и линии связи - с пультом контроля, отличающийся тем, что. с целью повьппения точности уровнемера без увеличения числа герметизированных магнитоуправляемых контактов и соединительных приводов и увеличения надежности устройства, он снабжен преобразователем позиционного унитарного кода в двоичный код, преобразователем параллельного кода в Последовательный, тремя элементами ИЛИ, формирователем импульса и двумя ключами, при этом выходы герметизированных магнитоуправляемых контактов подключены к входу преобразователя позиционного унитарного кода в двоичньй код, выходы которого соединены с входами преобразователя параллельного кода в. последовательный и первого элемента ШШ, выход последнего подключен к входу формирователя импульса, соединенного с стробирующим входом преобразователя параллельного кода в последовательный и входом второго элемента ИЛИ, к другому входу которого подключен выход логического нуля преобразователя параллельного кода в последовательньй, а выход логической единицы последнего подключен к входу третьего элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход элемента И, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены с управляющими входами соответствующих ключей, соединенных с линиями связи.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„1112235

3 5п С 01 F 23/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 36 135 1 3/18-1 О (22) 30.06.83 (46) 07.09.84. Бюл. N 33 (72) Г.И. Кузнецов,А.А. Симонов, В.К; Снурников, В.И. Ториков, К.3. Уразаев и В.Г. Луппа (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (53) 681.128.6 (088.8) (56) 1. Патент США У 3685353, кл. 73-313, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

В 787902, кл. С 01 F 23/12, 1976 (прототип). (54)(57) ЦИФРОВОЙ УРОВНЕМЕР, содержащий трубу, смонтированную в емкости, кольцевой магнит с поплавком, подвижно обхватывающим трубу с подвижной штангой, расположенные в ней герметизированные магнитоуправляемые контакты, рассредоточенные по высоте штанги с дискретом старшего разряда и соединенные общим тоководом, привод возвратно-посту. пательного движения штанги и преобразователь перемещения штанги, триггер, один из входов которого соединен с выходом формирователя наличия напряжения питания, а выход — с входом элемента И, общий токовод, связанный с входом формирователя наличия напряжения и через диоды и линии связи — с пультом контроля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности уровнемера без увеличения числа герметизированных магнитоуправляемых контактов и соединительных приводов и увеличения надежности устройства, он снабжен преобразователем позиционного унитарного кода в двоичный код, преобразователем параллель" ного кода в последовательный, тремя элементами ИЛИ, формирователем импульса и двумя ключами, при этом выходы герметизированных магнитоуправляемых контактов подключены к входу преобразователя позиционного унитарного кода в двоичный код, выходы которого соединены с входами преобразователя параллельного кода в последовательный и первого элемента ИЛИ, выход последнего подключен к входу формирователя импульса, соединенного с стробирующим.входом преобразователя параллельного кода в последовательный и входом второго элемента ИЛИ, к другому входу которого подключен выход логического нуля преобразователя параллельного кода в последовательный, а выход логической единицы последнего подключен к входу третьего элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход элемента И, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены с управляющими входами соответствующих ключей, соединенных с линиями связи.

352 другому входу триггера подключен вы ход формирователя импульсов наличия напряжения в цепях питания (21.

Каждая точка старшего разряда уровня определяется группой герконов, состоящей иэ пяти герконов, размещенных по длине штанги так, чтобы импуЛьсы, коммутируемые ими, не сливались. Так, например, группа герконов, набранная из герконов типа КЭИ-2, занимает длину 25 см плюс клеммы крепления проводников, получается датчик кода метра длиной 30-35 см. Так как расстояние между лидирующими герконами равно, например, 1 м,.то ход поршня получается равным сумме расстояния между герконами плюс длина датчика кода метра, т.е. 1350 мм. Но встречаются производства, когда емкости, в которых необходимо контролировать уровень, расположены в помещениях, и расстояние между верхней частью емкости.и потолком не позволяет . разместить уровнемер такого типа.

Недостатком уровнемера, кроме того, является наличие большого, числа герконов на одну контролируе-. мую точку старшего разряда. Так например, при диапазоне измерения

1Q м с расположением групп герконов через 0,5 м по 5 шт. в группе необходимое количество равно

100 герконов, что удорожает уровнемер, снижает его надежность работы.

Целью изобретения является повышение точности уровнемера без увеличения числа герметизированных магнитоуправляемых контактов и повышение надежности устройства.

Поставленная цель Достигается тем, что цифровой уровнемер, содержащий трубу, смонтированную в емкости, кольцевой магнит с поплав-. ком, подвижно обхватывающим трубу с подвижной штангой, расположенные в ней герметизированные магнитоуправляемые контакты, размещены по высоте штанги с дискретом старшего разряда и соединенные общйм тоководом, привод возвратно-поступательного движения штанги и преобразователь перемещения штанги, триггер, один из входов которого соединен с выходом формирователя наличия напряжения питания, а выход — с входом элемента И, общий токовод, связанный с входом формирователя

Ф 11122

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и учета жидкого химического сыРьЯ H неф епРoДУкто B TQBBPHblx парках.

Известно устройство для измерения уровня жидких- сред, содержащее магнитные переключатели, размещенные в трубе, и кольцевой магнитный пойла- 10 вок (1).

Недостатком устройства является его низкая точность йри измерении уровня в емкостях, так как дискрет младшего разряда Выполнить меньше. 15, чем размер магнитного переключателя не представляется возможным, кроме того, требуется очень большое количество переключатеЛей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является уровнемер, содержащий трубу, смонтированную в емкости, кольцевой, подвижно обхватывающий трубу магнит, связанный с . поплавком, группы герметизированных магнитных контактов (герконов), расположенные по высоте с определенным шагом и соединяющие общий токовод с другими тоководами в соответствии с положением по высоте с кодовыми весами 1, 2, 4, 8, привод возвратно-поступательного движения, шток которого посредством изолятора соединен с тоководами, генераторы. переменного тока, подключенные через

35 управляемые ключи к отрицательному полюсу источника питания, а выходами — через усилитель и фильтр к линии связи соединенной с приемЭ

40 ником с показывающими приборами, и через фильтр — с блоком питания, преобразователь перемещения штока, положительные цепи питания генераторов подключены к тоководам, а пре45 обраэователь перемещения штока привода подключен,к входу элемента И, выход которого соединен с управляемой цепью ключа, а к второму входу элемента И подключен выход триггера, второй выход которого подключен к

s0 управляемой цепи другого ключа генераторов, причем к входу триггера подключен дополнительный токовод, соединенный дополнительными герконами, расположенными перед каж55 дой кодовой группой и разнесенными друг от друга с определенным шагом, с общим тоководом, а к

3 11 наличия напряжения и через диоды и линии связи — с пультом контроля, снабжен преобразователем позиционного унитарного кода в двоичный код, преобразователем параллельного кода в последовательный, тремя элементами ИЛИ, формирователем импульса и двумя ключами,при этом выходы герметизированных магнитоуправляемых контактов подключены к входу преобразователя позиционного унитарного кода в двоичншй код, выходы которого соединены с входами преобразователя параллельного кода в последовательный и первого элемента ИЛИ, выход последнего подключен к входу формирователя импульса, соединенного со стробирующим входом преобразователя параллельного кода в последовательный и входом Второго элемента ИЛИ, к другому входу которого подключен выход логического нуля нреобразователя параллельного кода в последовательный, а выход логической единицы последнего подключен.к входу третьего элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен вы-. ход элемента И, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены с управляющими входами соответствующих ключей,.соединенных с линиями связи.

На чертеже изображен предлагаемый цифровой уровнемер.

Уровнемер содержит трубу 1,смонтированную в емкости 2, кольцевой магнит 3, подвижно охватывающий трубу 1 и связанный с поплавком 4 общий токовод 5, проходящий вдоль трубы 1 и соединенный с линиями 6 и

7 связи. через диоды 8 и 9. К общему тоководу 5 с шагом, равным дискрету старшего разряда, подключены герконы 10-15, вторые электроды которых соединены с преобразователем 16 позиционного унитарного кода в двоичный код, выходы которого подключены . к преобразователю 17 параллельного кода в последовательный и через первый элемент ИЛИ 18 — к входу триггера .19 и формирователя 20 импульса, выход которого через второй элемент 21 ИЛИ подключен к управляемой цепи ключа 22 формирования единиц старшего разряда и к входу запуска преобразователя 17 параллепьного кода в последовательный, а другой выход формирователя нулей старшего разряда через третий элемент ИЛИ 23

1О

55 подключен к управляемой цепи ключа

24 формирования импульсов младшего разряда и нулей старшего разряда.

К линии связи подключены формирователь 25 наличия напряжения питания, выход которого подключен к второму входу триггера 19, и электропневматический клапан 26, пневмолинией 27 соединенный с цилиндром 28, установленным на трубе 1, а над поршнем 29 цилиндра 28 смонтирована магнитная рейка 30, вдоль которой расположены магнитные полюса с шагом, равным дискрету младшего разряда. Магнитные полюса рейки

30 контактируют со считывающей головкой 31, выход которой через элемент И 32, второму входу которого подключен выход триггера 19, соединен с третьим элементом ИЛИ 23.

Линии 6 и 7 связи соединены с пультом 23 контроля, расположенным во взрывоопасной зоне. Герконы 10-15 закреплены на штанге 34, связанной с поршнем 29.

Цифровой уровнемер работает следующим образом.

Из пульта 33 контроля по линиям

6 и 7 связи на схему уровнемера подается питание, при этом формирователь 25 наличия напряжения питания импульсом устанавливает триггер 19 в состояние, обеспечивающее на входе элемента И 32 сигнал, соответствующий единице.

Одновременно срабатывает электропневматический клапан 26, в цилиндр

28 подается сжатый воздух и поршень

29. вместе с герконами 10-15 начинает перемещаться вверх. При этом магнитная рейка 30, перемещаясь вдоль считывающей головки 31 своими магнитными полюсами возбуждает в ней импульсы, которые поступают на вход элемента И 32 и далее через элемент ИЛИ 23 в управляемую цепь ключа

24, который в линии 7 связи формирует импульсы тока, поступающие на вход пульта 33 контроля, где они подсчитываются. Количество импульсов, принятое пультом контроля, пропорционально расстоянию 1,, пройденному герконом 12 до магнитного поля 1 создаваемого магнитом 3 как раз на границе уровня Н. Как только геркон

12 войдет в поле магнита, контакты

его замыкаются и на вход преобразователя 16 позиционного унитарного импульсы в соответствии с кодом высоты расположения геркона 12, в результате чего на вход пульта 33 контроля поступает информация, содержащая высоту J . Принятая высота (суммируется с расстоянием (, результат сложения в виде уровня H отображается на органах индикации пульта 33 контроля . После обесточивания линий 6 и 7 связи уровнемер возвращается в исходное состояние.

Технико-экономический эффект достигается за счет упрощения конструкции уровнемера, что в целом снижает расходы на его изготовление, наладку,. технологический прогон,снижает затраты на обслуживание и ремонтно-профилактические работы за счет повышения надежности работы, так как значительно снижено количество герконов и паек как элементов ненадежности. Снижение металлоемкости за счет уменьшения рабочего хода штанги, уменьшение габаритов цилиндра, кожуха, штока дает снижение затрат при изготовлении и удобство йри монтаже и наладке.

В целом экономический эффект достигает 14 тыс. руб. в год при выпуске одной партии.

1112235 кода в двоичный -код поступает сигнал старшего разряда Ь, в результате чего на выходе появляется сигнал кода, соответствующий высоте расположения геркона 12, который поступа- 5 ет на вход преобразователя 17 параллельного кода в последовательный и одновременно через элемент ИЛИ 18 переключает триггер 19 в другое состояние, которое снимает с входа 10 элемента И 32 сигнал высокого уровня (единицу), в результате чего арехращается прохождение импульсов младшего разряда на вход ключа 24. одновременно сигналом с выхода эле- 15 мента ИЛИ t8 запускается формирователь 20 импульса, который передним фронтом своего импульса через эле-, мент ИЛИ 21 посредством ключа 24 формирования единиц старшего разряда 20 по линии 6 связи посыпает токовый сигнал на вход пульта 33 контроля, который переключается на прием последовательного кода старшего разряда 25

Обратным фронтом сигнала формирователя 20 импульса преобразователь

17 параллельного кода в последовательный через элементы ИЛИ 21 и 23:

- ключами 22 и 24 начинает генериро- . З0 вать в линиях 6 и 7 связи токовые

1112235

Составитель И. Некрасов

Техред Ж.Кастелевич. Корректор О. Билак

Редактор Т. Кугрышева

Тйраж 609 Подписное фНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6446/27

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4