Дискретный уровнемер
ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР, содержащий поплавок с управляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня герконы с обмотками возбуждения,, вьтолненными в виде встречно включенных полуобмоток , источникпитания, выход которого , соответствующий уровню логи-. ческой единицы,.подключен к первому вьтоду каждого геркона и его обмотки возбуждения, и логический блок И-ИЖ, каждый из входов которого соединен с вторым выводом соответствующего геркона, а выход с входом формирователя сброса, выход которого подключен к второму вьтоду обмотки возбуждения каядого геркона, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности измерений, в него введены D -триггеры, формирователи коротких импульсов и элементы ИЛИ, причем второй вьшод каждого i -го геркона (i 2,3,..., П-1) подключен к входу С соответствующего I) -триггера, вход R которого связан с выходом соответствующего элемента ИЛИ, входы которого через формирователи коротких. (Л импульсов соединены с вторыми вьшоцами (i-1) и (i + 1)-ro герконов,вторые вьшоды первого и последнего герконов подключены к входам С соответствующих D -триггеров, входы R которых через формирователи коротких импульсов подсоединены со4 О ответственно к вторым выводам второго и предпоследнего герконов, входы С всех D -триггеровсоединесл ел ны с выходом источника питания, соответствующим уровню логической едиО5 ницы, а выходы D -триггеров являются выходами уровнемера.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН ((9) (1() 4(5() С 01 F 23/30
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3319115/18-10 (22) 04. 09 . 81 (46) 23.03.85. Бюл. Ф 11 (72) В.Б. Ибрагимов, А;О. Бабаханов и P.A. Топельберг . (71) Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения Научного центра "Геофизика"
АН Азербайджанской ССР (53) 681.128.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
И 605106, кл. G 01 F 23/12, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
В 611118, кл. G Oi F 23/12, 1976.
3. Авторское свидетельство СССР
Р 510646, кл. G 01 F 23/06, 1974 (прототип). (54)(57) ДИСКРКТНЬЙ 7POBHENEP, содержащий поппавок с управляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня герконы с обмот» ками возбуждения,.выполненными в виде встречно включенных полуобмоток, источник питания, выход кото« рого, соответствующий уровню логической единицы,.подключен к первому выводу каждого геркона и его обмотки возбуждения, и логический блок И-ИЛИ, каждый из входов которого соединен с вторым выводом соответствующего геркона,:а выход— с входом формирователя сброса, выход которого подключен к второму выводу обмотки возбуждения каждого геркона, о т л и.ч а ю m; и й" с я тем, что, с целью новьппения достоверности измерений, в него введены 33 -триггеры, формирователи коротких импульсов и элементы ИЛИ, причем второй вывод каждого 1 -го геркока (j 2,3,..., в-1) подключен к входу С соответствующего 3 -триггера, вход R которого связан с выходом соответствующего элемента ИЛИ, входы которого через формирователи коротких импульсов соединены с вторыми вывоцами (q-1) и (1+1)-го герконов,вторые выводы первого и последнего герконов подключены к входам С соответствующих g -триггеров, входы Х которых через формирователи коротких импульсов подсоединены соответственно к вторым выводам второго и предпоследнего герконов, входы 3 всех I) -триггеров соединены с выходом источника питания, соответствующим уровню логической единицы, а выходы 2 -триггеров являются выходами уровнемера.
1146556
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дискретного измерения уровня жидкости.
Известен дискретный уровнемер, содержащий поплавок с управляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня герконы с обмотками возбуждения, источник Питания, один из выходов которого сое" 10 динен с-одним из выводов каждого геркона, «а также развязывающне диоды и два электромагнитных реле с замыкающими контактами f1) .
Недостатком этого устройства яв- 15 ляется недостоверность измерений s случае залипания герконов. Эта не" достоверность обусловлена тем, что залипание геркона предыдущего уровня, которое происходит в резуль- gy тате действия магнитного поля его обмотки возбуждения, работающей на удержание, и нормальное срабатыва- < ние геркона текущего уровня вызы" вают появление на выходе устройст- . 25 е ва (кратковременно — в течение времени, равного времени срабатывания реле) ложного, сигнала, отображающего два соседних уровня одновременно. 30
Известен также уровнемер, содержащий поплавок с управляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня герконы, а также логическую схему памяти (2J, Недостатком данного устройства также является. недостоверность измерений в случае залнпання герконов. Прн залнпании гсркона какоголибо уровня соответствующая ему © ячейка памяти хранит значение логической единицы, в то время как при срабаывании геркона последующего уровня соответствующая ему ячейка памяти запоминает логическую единицу. Подобная ситуация приводит к формированию на выходе ячеек памяти кода, отображающего два соседних уровня одновременно, т.e°. к формированию ложного результата 4О измерения.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности .и достигаемому результату является дискретный уровнемер, содержащий поплавок с И управляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня герконы с обмотками возбуждения, выполненными в виде встречно включенных полуобмоток, источник питания, выход которого, соответствующий уровню логической единицы, подклю-. чен к первому выводу каждого геркона и его обмотки возбуждения, и логический блок И-ИЛИ, каждый из входов которого соединен с вторым выводом соответствующего геркона, а выход — с входом формирователя сброса, выход которого подключен к второму выводу обмотки возбуждения каждого геркона (31 .
Известное устройство в случае залипания герконов тоже не обеспечивает достоверность измерений. Это . связано с тем, что залипанию геркона предыдущего уровня и нормальное срабатывание геркона текущего уровня вызывают кратковременное формирование ложной кодовой комбинации, отображающей два уровня одновременно.
Цель изобретения — повышение дос-. товерности измерений.
Поставленная цель достигается тем, что в дискретный уровнемер, содержащий поплавок с управляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня герконы с обмотками возбуждения, выполненными в виде встречно включенных палуобмоток, источник питания, выход которого, соответствующий уровню логической единицы, подключен к первому, выводу каждого геркона и его обмотки возбуждения, и логический блок
И-ИЛИ, каждый из входов которого соединен с вторым выводом соответ-. ствующего геркона, а выход — с входом формирователя сброса, выход которого подключен к второму выводу обмотки возбуждения каждого геркона, введены Э -триггеры, формирователи коротких импульсов и элементы ИЛИ, причем второй вывод каждого -го геркона (1 = 2,3, ..., 0-1) подключен к входу С соответствующего D -триггера, вход Я которого связан с выходом соответствующего элемента ИЛИ, входы которого через формирователи коротких импульсов соединены с вторыми выводами (i-1) к (i+1)-го герконов, вторые выводы первого и последнего герконов подключены к входам С соответствующих D -триггеров, входы R которых через формирова25
3 11465 тели коротких импульсов подсоедине-- ны соответственно к вторым выводам второго и предпоследнего герконов, входы 3 всех 3 -триггеров соединены с выходом источника питания, соответствующим уровню, логической
5 единицы, а выходы Э -триггеров являются выходами уровнемера.
На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.
Дискретный уровнемер содержит поплавок 1 с управляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня ячейки 2.1, 2.2, ...,2.11, каждая из которых содержит геркон 3 с обмоткой 4 возбуждения, выполненной в виде встречно включенных полуобмоток 5 и 6, источник 7 питания, логический
20 блок И-ИЛИ 8, формирователь 9 сигнала сброса, 3 -триггеры 10.1, 10.2,..., 10. р, элементы ИЛИ 11. 1, 11.2, формирователи 12.1, 12.2,..., 12.11 коротких импульсов.
Устройство работает следующим образом.
При перемещении поплавка 1 с управляющим магнитом сверху вниз он подходит к уровню, на котором установлена ячейка 2.1. Геркон 3 этой ячейки срабатывает, его кон такты замыкаются, и напряжение от источника 7, соответствующее логической единице, поступает на тактовый вход CQ -триггера 10.1.
Д-триггер тактируется положительным фронтом входного сигнала, т.е. в момент времени, соответствующий появлению сигнала он устанавливаетФ
40 ся в состояние, соответствующее сигналу иа входе З, Поскольку на входах Q всех g -триггеров постоянно присутствует сигнал, соответствующий логической единице D --тригУ
45 гер 10.1 устанавливается в единичное состояние. В результате на выходе устройства сформируется кодовая комбинация 100...0, соответствующая первому уровню.
При.дальнейшем перемещении поплавка 1 сверху вниз ов подходит к следующему уровню, на котором установлена ячейка 2.2. Геркон этой ячейки срабатывает, и напряжение от у источника 7, соответствующее логической единице, поступает на тактовый вход CD -триггера 10 2, 56 4 устанавливая его в единичное сосгояние.
Одновременно, т.е. в момент времени, соответствующий положительному фронту сигнала на выходе ячейки 2.2, формирователь 12.2 формирует короткий импульс, поступающий на вход g предыдущего
g-триггера 10. 1 и возвращающий его в исходное состояние. Это нужно для того, чтобы при залипании геркона 3 предыдущего уровня исключить формирование на выходе устройства кодовой комбинации 100...0, отображающей два уровня одновременно.
При перемещении поплавка I снизу. вверх устройство работает аналогичным образом. Так, например, если ранее сработал геркон ячейки 2.3 и D -триггер 10.3 находится в единичном состоянии, то при срабатыва-, нии геркона ячейки 2.2 ее вьжодной сигнал одновременно установит
D-три1 гер 10.2 в единичное состояние, через формирователь 12.? под- " твердит нулевое состояние I) -триггера 10. 1 и через формирователь 12.2 и элемент ИЛИ 11.2 установит
2-триггер 10.3 в нулевое состояние.
Поскольку выход каждой ячейки
2.1, 2.2,...,2. и через соответствую-ший формирователь.12 и элемент ИЛИ
11 связан с входами R соседних -триггеров 10, а срабатывание герконов ячеек 2 происходит строго последовательно в порядке возрастания или убывания их номеров, то формируемый на выходе устройства унитарный код всегда содержит только одну единицу, расположение которой строго соответствует номеру ячейки
2, геркон которой сработал последним к данному моменту времени.
Устранение залипания герконов ячеек 2 осуществляется с помощью логического блока И-ИЛИ 8 и формирователя 9.
Логический блок 8, реализующий функцию
F(
ВНЯИПН Заказ 1352/31 Тираж 703 Подписное
Филиал ППП "Патеит", г.Ужгород, уа.Проектная, 4 ческого блока 8 поступает на вход формирователя 9, который формирует импульс напряжения определейной длительности, поступающий на обмотки 4 возбуждения всех герконов яче-. ек 2, причем длительность этого импульса достаточна для размыкания контактов залипшего геркона.
Изобретение позволяет исключить появление на его выходе дискретного уровнемера запрещенной кодовой комбинации, содержащей более одной единицы и отображающей два уровня одновременно, что новьппает достоверность измерений.
Исключение возможносчи появления на выходе дискретного уровнемера ложной информации, вызванной залипанием герконов, позволяет,в свою очередь, использовать предлагаемое устройство в асинхронных
5, системах сбора технологической информации в качестве первичного датчика, так как данное изобретение обеспечивает возможность однозначной интерпретации измерительной информации в процессе ее считывания в связи с тем, что любая кодовая комбинация, считываемая с выхода уравномера, будет соответствовать только одному иэмеряемо15 му уровню независимо от момента считывания этой информа— ции.
