Устройство для измерения уровня электропроводной жидкости

 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения уровня электропроводной жидкости. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее барабан и намотанный на него токопроводящий шнур с грузом на конце, тормозной механизм, контактную щетку, отсчетное устройство, введены шкив, источник питания, переключатель , укрепленный на опоре, перфорированный диск, жестко закрепленнъш на шкиве, а отсчетное устройство содержит светоизлучатель, фотоприемник, блок задания констант, состоящий из счетчика, кнопки и автогенератора, усилитель, токоограничивающий элемент , дифференцирующий элемент, триггер , реверсивньй счетчик, дешифратор, блок индикации, блок управления. Когда груз находится в верхнем положении , переключатель замкнут в первое положение, элементы блока управления устанавливаются в нулевое состояние. При нажатии кнопки оператором через блок задания констант реверсивный счетчик устанавливается в исходное состояние, которое индицируется в блоке индикации. При движении груза вниз вращается шкив, с ним - перфорированный диск, и на вход реверсивного счетчика поступают импульсы. По достижении грузом поверхности жидкости замыкается цепь: земля - груз - токопроводящий шнур, контактная щетка , отсчетное устройство. Подсчет импульсов реверсивным счетчиком прекращается и результат измерения индицируется в блоке индикации. 3 з.п. флы, 2 ил. с Ш (Л со 4 00 о: ел vj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 F 23 44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4039241/24-24 (22) 20.03.86 (46) 30.10.87. Вюл. Р 40 (71) Проектно-конструкторск »й H технологический институт пВодавтоматика и метрология (72) Ю.И.Агафонов, А.Н.Заикин и Е.А.Эдель (53) 681.181.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 49955, кл. G 01 F 23/44, 1935.

Авторское свидетельство СССР

У 252651, кл. G 01 F 23/44, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения уровня электропроводной жидкости. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее барабан и намотанный на него токопроводящий шнур с грузом на конце, тормозной механизм, контактную щетку, отсчетное устройство, введены шкив, источник питания, переключатель, укрепленный на опоре, перфори„„SU„„1348657 А 1 рованный диск, жестко закрепленньп» на шкиве, а отсчетное устройство содержит светоизлучатель, фотоприемник, блок задания констант, состоящий из счетчика, кнопки и автогенератора, усилитель, токоограничивающий элемент, дифференцирующий элемент, триггер, реверсивный счетчик, дешифратор, блок индикации, блок управления. Когда груз находится в верхнем положении, переключатель замкнут в первое положение, элементы блока управления устанавливаются в нулевое состояние.

При нажатии кнопки оператором через блок задания констант реверсивный счетчик устанавливается в исходное состояние, которое индицируется в блоке индикации. При движении груза вниз вращается шкив, с ним — перфорированный диск, и на вход реверсивного счетчика поступают импульсы. По достижении грузом поверхности жидкости замыкается цель: земля — груз токопроводящий шнур, контактная щетка, отсчетное устройство. Подсчет импульсов реверсивным счетчиком прекращается и результат измерения индицируется в блоке индикации. 3 з.п ° флы, 2 ил.

13486

Изобретение относится к приборостроени»о и может быть использовано для измерения уровня электропроводной жидкости в уровнемерах с мерным шпуром.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства.

На фиг.! изображена блок-схема !О устройства для измерения уровня электропроводной жидкости; на фиг.2 схема отсчетиогo уLòройстBà.

Устройство содержит отсчетное ус»ройство 1, груз 2, шкив 3 и барабан 4, !5 на которых расположен токопроводящий шнур 5, контактную щетку 6, тормозной механизм 7, выполненный в виде электpoMBIHHTQ c. обмоткой 8, подпружиненным пружиной 9 якорем 10, на котором размещена тормозная колодка 11, источник 12 питания, общая шина 13, положительный полос 14 источника питания, замь»каюц1ий» контакт 15 переключателя 16, размъ»каюций контакт 17 переключателя 16, упор !8, излучатель 19, фотоприемиик 20, перфорированный диск 21, усилитель 22, токоограничивающие элементы на резисторах 23, блок 24 зада»»ия констант, содержащий кнопку 25, автогенератор 26, счетчик 27, реверсивный счетчик 28, дифференцируюц»ш» элемент 29, состоящий из резистора 30 и конденсатора 31, триггер 32, блок 33 управления, состоящий из триггеров 34 и 35, резисторов 23 и инвертирующего усилителя 36, дешифратор 37 и блок 38 индикац»»и.

Устройство для измерения уровня электропроводной жидкости работает следующим образом.

Перед началом работы груз 2 поднят да упора 18. За »ыкающий контакт 15 переключателя 16 замкнут. На вход отсчетного устройства 1 поступает уп- 46 равляюц и»» импульс, устанавливающий триггеры 34 и 35 и через дифференцирующий элемент 29 триггер 32 в нулевое состояние, а реверсивный счетчик 28 в режим сквозного переноса. gp

Перед началом измерения в счетчик 27 импульсов устройства 1 с помощью кнопки 25 и автогенератора 26 оператором занос»»тся число импульсов, соответствуюшее значению Н . Расстояние от упора 18 до уровня земли за вычетом д:»ииы груза 2 постоянно и не изменяется при последующих измерениях фиг., 57 г

В сЛучае установки устройства для измерения уровня электропроводкой жидкости в канале Н вЂ” расстояние до уровня земли, т.е. до дна канала (фиг. 1 ) . Это осуществляют следующим образом. Опера тор нажимает кнопку 25 управления. Лвтогенератор 26 получает питание и начинает вырабатывать импульсы, поступаюшие на вход счетчика 27. Код числа импульсов с выходов последнего через реверсивнъ»й счетчик 28 поступает на информационные

1 входы дешифратора 37, и на блоке 38 индикации индицируется при этом число импульсов автогенератора 26. По

» достижении значения Н,, (или Н ) оператор отпускает кнопку 25, автогенератор 26 и счетчик 27 останавливаются, сохраняя код числа Н,(Н,) до следующего вмешательства оператора. Это состояние является исходным. При этом следует подчеркнуть, что реверсивный счетчик 28 подготовлен к работе в режиме вычитания, так как Hà его вход направления счета с выхода триггера 32 подан сигнал "0". Отсчет числа импульсов, а следовательно, и угла поворота перфорированного диска 21 реверсивным счетчиком 28 начинается по переднему фронту управляющего импульса, поступающего на управляющий вход числа счетчика 28 с замыкающего контакта 15 переклочателя 16 в начале движения груза 2 вниз, так как он при этом размыкается, т.е. начало счета совпадает с началом движения груза 2. При этом триггер 35 устройства 1 устанавливается в состояние

11 »»

1, ус т ра н я я дребезг контактов перек:по ч ателя 1 6, снимается сигнал раз решения сквозного и е ре но с а счетчика 2 8 и разрешается счет импульсов, а сиги ал " 1 " с выхода триггера 3 5 произ водит и р ед в а ри т ел ь н ую установку рев ерси вно г о счетчика 2 8 н состояние Но .

Перфорированный диск 21, вращаясь, периодически прерывает световой поток от светоизлучателя 19 к фотоприемнику 20. Последний изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от светового потока, вызывая соответствующее изменение напряжения на входе усилителя 22, который усиливает эти импульсы напряжения и подает их на счетный вхо;» реверсивного счетчика 28, вычи.ая их число из предварительно ус танин:»е»»ного значения Н д.

1348657 4 зуется электронный, т. е. мгновенный останов счета импульсов, при достижении границы измеряемого участка. 1 О ИЗМ т.е. измерен уровень воды Н в канале.

Точность и быстродействие измерения увеличиваются потому, что испольПри достижении числа импульсов значения Н> на первых выходах ревер сивного счетчика 28 появляется код нуля, а на втором выходе — импульс, устанавливающий триггер 32 в единичное состояние, что ведет к реверсу счета реверсивным счетчиком 28 при движении перфорированного диска 21 в том же направлении. Поэтому последующие импульсы складываются, начиная с нуля. ,Окончание счета импульсов осуществляется по переднему фронту сигнала

"0", поступающего на третий вход отсчетного устройства 1 с выхода контактной щетки 6, поскольку замыкается цепь общая шина 13 — земля — вода — груз 2 — токопроводящий шнур 5— барабан 4 — щетка 6. Одновременно срабатывает тормозной механизм 7.

Этот сигнал усиливается и инвертируется инвертирующим усилителем 36 и устанавливает триггер 34 в состояние "1". Триггер 36 при этом устраняет дребезг контактов и стробирует дешифратор 37, который дешифрирует выходной код реверсивного счетчика 28 и выдает его на блок 38 индикации.

Таким образом произведено измерение (фиг.2): где H; — расстояние от уровня земли до уровня воды, м;

HÄ,„ — расстояние от упора 18 до уровня жидкости за вычетом длины груза 2, т.е. измеренное расстояние, м.

Так как число импульсов, зафиксированное дешифратором 37 после реверса счета реверсивным счетчиком 28, соответствует расстоянию H

В случае установки устройства для измерения уровня электропроводной жидкости в канале H — расстояние до уровня земли, т.е ° до дна канала. Реверса счета не происходит, так как код пОп на первых выходах реверсивного счетчика 28 и импульс на его втором выходе не появляются. Реверсивный счетчик 28 все время находится в режиме вычитания. Поэтому расчет производят по формуле

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

1. Устройство для измерения уровня электропроводной жидкости, содержащее источник питания, барабан, на котором одним концом закреплен токопроводящий шнур с грузом на другом конце, тормозной механизм, отсчетное устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, в него введены шкив, жестко соединенный с перфорированным диском, контактная щетка, конечный выключатель, укрепленный на упоре, токопроводящий шнур размещен на шкиве, а отсчетное устройство содержит блок задания констант, излучатель оптический, соединенный через перфорированный диск с фотоприемником, реверсивный счетчик, блок управления, дешифратор, блок индикации, токоограничивающий элемент, усилитель, триггер, дифференцирующий элемент, отрицательный полюс источника питания подключен к общей шине, а положительный соединен с входом тормозного механизма, с первым выводом переключателя, первым выводом токоограничивающего элемента, входом блока задания констант и первым входом блока управления, выход тормозного механизма соединен с выводом контактной щетки и вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с вторым выводом переключателя, а первый и второй выходы соединены с управляющими входами дешифратора и реверсивного счетчика соответственно, третий вывод переключателя соединен с входом установки режима сквозного переноса реверсивного счетчика, четвертым входом блока управления и через дифференцирующий элемент с первым входом триггера, выход которого соединен с входом направления счета реверсивного счетчика, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход фотоприемника соединен с вторым выводом токоограничивающего элемента и входом усилителя, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, группа входов которого соединена с группой выходов блока задания констант, а

5 1348 группа выходов соединена с информационными входами дешифратора, выходы которого подключены к входам блока индикации.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что тормозной механизм выполнен в виде обмотки, выводы которой являются входом и выходом тормозного механизма и внутри ко- >О торой расположен якорь, на одном конце которого закреплена тормозная колодка, а другой конец через пружину соединен с опорой.

Зе Устройство по пе!р о T л H 15 ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит два триггера, инвертирующий усилитель и три токоограничивающих элемента, первый вывод первого токоограничивающего элемента является 2р первым входом блока управления, а второй соединен с входом инвертирующего усилителя и является вторым входом блока, выход инвертирующего усилителя подключен к первому входу пер- 2g

657 е вого триггера, второй вход которого является четвертым входом блока, а выход — первым выходом блока, второй вход первого триггера соединен с первым выводом второго токоограничивающего элемента и первым входом второго триггера, выход которого является вторым выходом блока, а второй вход является третьим входом блока и соединен с первым выводом третьего токоограничивающего элемента, вторые выводы второго и третьего токоограничивающих элементов соединены с общей шиной.

4. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок задания констант содержит кнопку, автогенератор и счетчик, один вывод кнопки является входом блока, а второй подключен к входу автогенератора, выход которого подключен к входу счетчика, выходы которого являются выходами блока.

1348657

Составитель М.Сидорова

Техред М.Ходанич

Редактор Е.Копча

Корректор В.Бутяга

Заказ 5180/40 Тираж 693

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, E-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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