Индуктивный аналоговый уровнемер для жидких металлов

 

ИВДУКТИВНЫЙ АНАЛОГОВЫЙ УРОВНЕМЕР ДЛЯ ЖВДКИХ МЕТАЛЛОВ по авт.св. № 624117, о т л и ч а rant и и с я тем, что, с целью повьшения чувствительности и линейности преобразования и уменьшения температурной погрешности, между началом (концом ) питающей обмотки и концом (началом ) сигнальной обмотки включена компенсирующая емкость, величина которой равна половине суммарной паразитной емкости между обмотками преобразователя . Кл НИ 4ik нь СС СО 00 Эс Hh iH .-II.

союз советсних соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК

q(gg G О1 F 23/24

162.1

ГОсудФРстВенный ЙОмитет сссР

ИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 624117 (21) 2456707/24-10 (22) 01.03.77 (46) 07.03.85. Бюл, у 9 (72) М.Г. Козлов, В.Н. Шмигора, Н.С. Анисимов, А.С. Хлебинский и В.И. Алексеева (71) Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения (53) 681.128.66(088.8) „„SU„„1143981 А (54) (57) ИНДУКТИВНЫЙ АНАЛОГОВЫЙ

УРОВНЕМЕР ДЛЯ ЯПЩКИХ МЕТАЛЛОВ по авт.св. Ф 624117, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше-. ния чувствительности,и линейности преобразования и уменьшейия температурной погрешности, мелду началом (концом) питающей обмотки и концом (началом) сигнальной обмотки включена компенсирующая емкость, величина которой равна половине суммарной паразитной емкости мевду обмотками преобразователя.

1 1143

Изобретение относится к приборостроению и к измерительной технике и может быть использовано для преобразования положения границы разде.ла двух сред, одна из которых элект ропроводна, в электрический сигнал.

По основному авт.св. 9 624117 известен уровнемер, содержащий индуктивный преобразователь, выполненный в виде воздушного трансформатора, по-1ð мещенного в защитный чехол, генератор низкой частоты и измерительный преобразователь. С целью устранения дополнительной температурной погрешности, возникающей в результате изменения свойств защитного чехла и измеряемой среды, сигнальная обмотка индуктивного преобразователя эашунтирована сопротивлением, величина которого находится в определенном соотно-2р шенин с параметрами датчика. ,В ряде случаев между обмотками индуктивных преобразователей помимо индуктивной связи существует паразитная емкостная срязь. Наличие такой 25 связи приводит к распределению тока возбуждения между питающей и сигнальной обмотками, т.е. часть тока возбуждения протекает по сигнальной обмотке, а следовательно, вызывает падение напряжения на ней.

В результате такого распределения токов выходной сипнал преобразователя содержит помимо полезного сигнала, несущего информацию о положении

35 границы раздела двух сред, паразитную составляющую, зависящую от величины паразитной связи, что ведет к снижению чувствительндсти преобразователя; зависимость параэитной составляющей от сопротивления питающей и сигнальной обмоток ведет к дополнительной температурной погрешности; нелинейность эпюры тока в обмотке возбуждения приводит к нелинейности переходной характеристики преобразова45 теля .

Цель изобретения — повышение чувствительности и линейности преобразования, уменьшение температурной погрешности индуктивных преобразователей, вызываемых паразиткой емкостной связью между обмотками преобразователя.

Цель достигается тем, что в индуктивном уровнемере, содержащем индуктивный преобразователь, выполненный в виде индуктивносвязанных

981 2 питающей и сигнальной обмоток, и измерителЬного преобразователя, включающего в себя генератор низкой частоты и устройство для обработки сигнала индуктивного преобразователя, между противоположными выводами питающей и сигнальной обмоток (началом сигнальной обмотки и концом питающей обмотки, либо между началом питающей и концом сигнальной обмотки), включается компенсирующая емкость, величина которой равна половине суммарной паразитной емкости между обмотками .преобразователя.

На фиг.1 изображена принципиальная схема индуктивного преобразователя; на фиг.2 — график распределения токов в питающей и сигнальной обмотках; на фиг.3 — вариант включения компенсирующей емкости и измерительного преобразователя.

Уровнемер содержит питающую 1 и сигнальную 2 обмотки, распределенную емкость 3 между обмотками преобразователя.

На фиг.2 и 3 приняты обозначения;

4 — распределение тока в питающей обмотке, 5 — распределение .тока в сигнальной обмотке, б — распределение тока в сигнальной обмотке при подключенной компенсирующей емкости, 7„ — длина преобразователя, компенсирующая емкость 7 и измерительный преобразователь 8 °

Наличие паразитной емкостной связи между обмотками преобразователя приводит к тому, чтв часть тока возбуждения I„ из питающей обмотки ответвляется в сигнальную обмотку .(фиг.1). Эта часть тока 1 вызывает падение напряжения на сигнальной обмотке, что существенно снижает чувствительность преобразователя.

В .связи с тем, что емкостная связь распределена по длине преобра-! зователя, в различных участках питающей обмотки будут протекать разные по величине токи 4 (фиг.2), а это приводит к нелинейности переходной характеристйки преобразователя.

Подключение компенсирующей емкости укаэанным способом вызывает перераспределение токов в обмотках преобразователя. На различных участках сигнальной обмотки токи будут иметь различные фазы 6 (фиг.2).

Анализ физических процессов, происходящих в индуктивном преобразовавания.

Фиа, 7

3НИ Я)К Заказ 894/34 ТиРаж 703 подписное IDES Патент ° r.ужгород, ул.Проектная, 3 11 теле, показывает, что для полной компенсации параэитной составляющей компенсирующая емкость должна быть равна:.

Спз k ,где С ns — суммарная параэитная емкость между обмотками преобразователя.

43981 4

Использование изобретения позволяет снизить температурные погрешности измерения индуктивных преобразователей, вызываемые паразитной ем5 костной связью между обмотками преобразователя, и повысить чувствительность и линейность преобразо