Дискретный уровнемер

 

Изобретение относится к приборостроению , в частности к устройствам для контроля и измерения уровня . Цель изобретения - расширение области применения путем устранения электролитического эффекта. При загоплении жидкостью электродов 1а и 1Ь одновибратор 8Ь начнет формировать импульсы положительной полярности , поступающие на первьй вход логического элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 9Ь и на второй вход логического элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 9а. При равенстве длительности импульсов одновибраторов 8а и 8Ь свечение светодиода Па прекращается. Начинает светиться светодиод lib. Аналогично происходит управление остальными светодиодами индикатора 6 уровня при изменении уровня ЖИДКОСТИ. Все время измерений. горит только один из светодиодов Па,.. ,,11п, соответствующий верхнему затопленному электроду п, т.е. уровню измеряемой жидкости. Точность измерения уровня пропорционально зависит от количества электродов 1а, 1 b,.. ., .1 п. 2 ил. (Л

1 128

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для контроля и измерения уровня, и может найти применение в различных отраслях промьнипенности и сельского хозяйства для измерения уровня электропроводных сред.

Цель изобретения — расширение об.ласти применения устройства путем устранения электролитического эффекта.

На фиг ° 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2временные диаграммы работы уровнемера.

Дискретный уровнемер содержит и электродов (где и — целое число) Iа, 1Ь,...,ln, установленных равномерно по высоте вдоль вертикальной стенки резервуара 2, генератор 3 импульсов, и конденсаторов 4а,4Ь,...,4п, многоканальную логическую схему 5 и индикатор 6 уровня. Выход генератора 3 через конденсаторы 4a,4Ь,..., 4п подключен к электродам la,lЬ,..., In и к соответствующим входам многоканальной логической схемы 5, выходы которой подсоединены к соответствующим входам индикатора 6 уровня.

Логическая схема 5 конструктивно состоит из идентичных каналов, число которых равно количеству электродов, и может, например, содержать полупро водниковые диоды 7а.,7b,...,7n, положительные выводы которых являются входами логической схемы 5 одновибраторы 8а,ЯЬ,...,8п и логические элементы ИСКЛ10ЧА101ЦЕЕ ИЛИ 9а,9Ь,...,9n. Причем отрицательным выводом диоды

7а,7Ь,...,7n подключены к входам соответствующих одновибраторов 8а, 8Ъ,...,Sn, а выход одновибратора 8а канала, к которому подключен нижний электрод la подсоединен к первому входу логического элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9а своего канала, Второй вход логического элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ

9а подключен к выходу одновибратора 8Ь канала вьпперасположенного электрода и к первому входу логического элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9Ъ этого же канала. Второй вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9Ь подключен к выходу одновибратора и первому входу логического элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ следующего канала вышерасположенного электрода и т,д., а второй выход логического элемента ИСКЛ1ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ

1909 2

9п канала, к которому подключен электрод lп определяющий макс сально возможный уровень электропроводкой среды, подключен к общему проводу устройства. Выходы логических элементов ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9а,9Ъ,...,9n являются выходами логической схемы 5.

Индикатор уровня может, например, состоять из инверторов 10а,lOb, 10п, светодиодов lla,lib,...,lln u ограничивающих резисторов 12а,12Ъ,..., 12п, причем входы инверторов 10а, 10b, 10п являются входами индикатора 6 уровня. К выходам инверторов

15 отрицательными выводами подключены соответствующие светодиоды lla, IIЬ,...,lln, положительные выводы которых через ограничивающие резисторы 12а,12Ь,...,12n подсоединены к по20 ложительному выводу источника питания (не показан).

Выбор конструкции электродов la, 1Ь,...,lп определяется материалом, из

25 которого выполнен резервуар 2, и услОвиями работы дискретного уровнемера. Например, в случае возможности подключения к металлическому резервуару 2 общего провода уровнемера (фиг. 1) электроды можно выполнить из металлических штырей определенной длины, а при изолированном резервуаре или при отсутствии возможности подключения к нему общего провода — в виде отрезков коаксиального кабеля, З5 наружная оболочка которого дополнительно изолирована специальными материалами с учетом их стойкости к среде, уровень которой измеряется, и температурным режимам.

40 В качестве генератора 3 .можно применить автоколебательный мультивибратор, выполненный на и-р-и транзисторах.

Одновибраторы За,8Ь,...,8n могут бьггь конструктивно реализованы на основе RS-триггера, на комплементарных

ИОП, интегральных микросхемах.

В качестве логических элементов

50 ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9а,9Ь,...,9n можно применять, например, микросхемы

К561ЛП2, а в качестве инверторов 10а, I0b,...,l0n — инвертирующие буферные усилители К561ЛН2, обеспечивающие хорошее согласование логических элементов серии К561 со светодиодами lla, IIЪ. ..Ilп, например, типа.АЛ310А.

Дискретный уровнемер работает следующим образом.

Дискретный уровнемер, содержащий электроды, установленные равномерно по высоте вдоль вертикальной стенки

35 резервуара и подключенные к соответствующим входам многоканальной логической схемы, выходы которой соединены с индикатором уровня, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

40 расширения области применения, в него введена группа конденсаторов по числу электродов, при этом каждый электрод через конденсатор подключен к выходу генератора импульсов.

3 12819

При отсутствии жидкости в резервуаре 2 (фиг. 1) генерируемые генератором 3 импульсы отрицательной полярности (фиг. 2, Е ) через конденсаторы 4а,4Ъ,...,4n поступают на входы логической схемы 5 (фиг. 2, Е ), но поскольку диоды 7а,7b,...,7n, входящие в состав логической схемы 5, для данной полярности импульсов заперты, на выходах одновибраторов 8а,8Ъ,..., 10

8п и всех входах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9а,9Ъ,...,9n присутствуют уровни "Лог. 0", в результате чего на входах индикатора 6 уровня (фиг.2, Е ) также устанавливаются уровни 15

"Лог. 0" и свечение светодиодов lla, lib lln отсутствует, что соответствует пустому резервуару 2 (фиг. 2, 0 — t ). .При погружении в момент времени,, например, нижнего 20 электрода la в жидкость вход.логической схемы 5, к которому подключен электрод la, подсоединяется к общему проводу устройства через сопротивлеHHB R+ электропроводной жидкости которое совместно с конденсатором

4а образует дифференцирующую цепь с постоянной времени о = К СО, (1) где Cä — емкость конденсатора 4а. 30

Таким образом, при выборе соотношения между постоянной времени цепи

6 и длительнОстью ВКОднОГО импульса

tö, например, равной

= 0,1 — 0,3) (2) и на вход логической схемы 5, к которому подключен электрод la, поступают разнополярные импульсы. Причем при прохождении импульсов положительной полярности диод 7а открывается и одновибратор 8а в момент времени t (фиг. 2, Е ) формирует на каждый положительный импульс диффе09 4 ренцирующей цепи, который является . запускающим, прямоугольный импульс длительностью, равной

tî с Ту (3) где Т вЂ” период следования импульсов генератора 3.Поскольку вышерасположенный электрод lb это время находится в воздухе,на выходе одновибратора

8b присутствует уровень "Лог.0",в ðåзультате чего на выходе логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9а присутствует сигнал, соответствующий сигналу на выходе одновибратора 8а, т. е. импульсы положительной полярности, приводящие к свечению нижнего светодиода llа (фиг. 2, t,-t ).

При затоплении жидкостью электродов la и 1Ь одновибратор 8Ь также начинает формировать импульсы положительной полярности, поступающие на первый вход логического элемента ИСКЛЮЧА1ЯЦЕЕ ИЛИ 9Ь и на второй вход логического элемента ИСКЛ10ЧА1ЦЕЕ ИЛИ 9а.

При равенстве длительностей импульсов одновибраторов свечение светодиода lla прекращается и начинает светиться светодиод lib.

Формула изобретения

1281909

Составитель Г. Туманян

Редактор А. Шишкина Техред Л.Олейник Корректор М. Самборская

-М

Заказ 7252/37 Тираж 690 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4