Устройство для измерения уровня сыпучего материала

 

Изобретение относится к технике измерения уровня и может быть исполь зовано для контроля уровня сыпучих тел в закрытых емкостях при различных температурах и физико-техническом составе. Целью изобретения является повьшёние точности измерения уровня сьтучего материала за счет устранения неопределенности измерения в граничных условиях. Вдоль вертикальной оси хранилища 2 расположены термочувствительные частотные датчики 1 .Датчик 23 температуры воздуха помещен в точку, недосягаемую для сыпучего тела. Элементы И 4, 12, 13, 14, дешифратор 6, генератор 7 и элемент ИЛИ 5 образуют коммутатор выходных сигналов. Счетчики 15 и I6 работают синхронно. Выходной код счетчиков i сравнивается сумматором I8. При покрытом сыпучем теле разница кодов превьшает некоторую пороговую величину и на выходе сумматора 18 формируется высокий логический уровень, разрешающий прохождение через элемент И 14. короткого импульса с выхода формирователя 9, запускаемого спадом g импульса с первого выхода генератора 7, на вход записи сдвигового регистра 17. В регистре 17 последовательно -эаписьшаются адреса опрашиваемых датчиков, покрытых сьтучем телом. По окончании цикла опроса на втором выходе генератора 7 формируется последовательность импульсов сдвига, поступающая на вход сдвига регистра (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН д11 4 С 01 F 23/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПОДБЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4143658/24-10 (22) .14.08.86 (46) 30.09.88. Бюл. Р 36 (71) Азербайджанский инженерно-строительный институт (72) Т.А.Алиев, P.Ã.Гаджиев, Э.Э.Зейналов и Н.З.Гусейнов (53) 681.128.64 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 627339, кл.G О1 F 23/22, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 794384, кл. G 01 F 23/22, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к технике измерения уровня и может быть исполь зовано для контроля уровня сыпучих тел в закрытых емкостях при различных температурах и физико-техническом составе. Целью изобретения является повьппение точности измерения уровня сыпучего материала эа счет устранения неопределенностиизмерения в граничных условиях. Вдоль вертикальной оси хранилища 2 расположены

„.SU, 1427181 A 1 термочувствительные частотные датчики

1,Датчик 23 температуры воздуха помещен в точку, недосягаемую для сыпучего тела. Элементы И 4, 12, 13, 14, де" шифратор 6, генератор 7 и элемент

ИЛИ 5 образуют коммутатор выходных сигналов. Счетчики 15 и 16 работают синхронно. Выходной код счетчиков сравнивается сумматором 18. При покрытом сыпучем теле разница кодов превьппает некоторую пороговую величину и на выходе сумматора 18 формируется высокий логический уровень, разрешающий прохождение через элемент

И 14 короткого импульса с выхода формирователя 9, запускаемого спадом Q импульса с первого выхода генератора 7, на вход записи сдвигового регистра 17. В регистре 17 последовательно записываются адреса опрашивае- С мых датчиков, покрытых сыпучем телом.По окончании цикла опроса на втором выходе генератора 7, формируется последовательность импульсов сдвига, поступающая на вход сдвига регистра

1427181

17 . В результате на выходе последнего формируется последовательный код адреса последнего покрытого датчика, который усиливается до необходимого уронИзобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения уровня сыпучего материала.

Цель изобретения повышение точНости измерения уровня сыпучего материала путем устранения неопределенности измерения в граничных условиях.

На чертеже изображен один из возможных вариантов предложенного устройства для измерения уровня сыпучего материала. 2S

Устройство содержит чув ств ительные элементы 1, выполненные в виде частотных датчиков температуры, смонтиронаиные с возможностью расположения вдоль вертикальной оси хранилища 2 сыпучего материала 3 и подключенные выходами к первым входам элементов И 4, соединенных выходами с .входами элемента ИЛИ 5 и подсоединенных вторыми входами к выходам дешифратора 6, генератор 7 импульсов, усилитель 8 мощности и первый 9 и второй

10 формирователи импульсов. При этом дешифратор 6 соединен входом с первым выходом генератора 7 импульсов, а усилитель 8 мощности подключен выходом к выходной шине 11. Устройство содержит также первый 12 и второй

13 дополнительные элементы И, подсоединенные первыми входами к второ- .45 му выходу генератора 7 импульсов, подключенному к входам формирователей 9 и 10 импульсов, третий дополнительный элемент И 14, первый 15 и второй 16 счетчики, регистр 17 сдвига, первый 18 и второй 19 сумма50 торы,.первый 20 и второй 21 дешифраторы-демультиплексоры, элементы НЕ 22 и частотный датчик 23 температуры воздуха. Третий дополнительный элемент И 14 соединен первым входом с выходом первого формирователя 9 импульсов. Счетчики 15 и 16 подсоединены входами сброса к выходу второ ня и передается н линию связи с вычислительными средствами. После этого цикл опроса датчиков 1 повторяется. 1 ил. го формирователя 10 импульсон. Pe" гистр 17 сдвига подключен выходом к входу усилителя 8 мощности, соединен входом сдвига с вторым выходом генератора 7 импульсов и подсоединен информационными входами к выходам дешифратора 6, Дополнительные элементы И 12 и 13 соединены вторыми входами с выходами соответственно частотного датчика 23 температуры воздуха и элемента ИЛИ 5 и подключены выходами к синхронизирующим входам соответственно счетчиков 15 и 16 °

Выходы первого счетчика 15 подключены к входам первой группы элементов НЕ 22 и к первой группе входов первого сумматора 18, соединенного выходами с входами первого дешифра" тора-демультиплексора 20 и подсоединенного второй группой входов к ны1 ходам второй группы элементов

НЕ 22 подсоединенных входами к выходам второго счетчика 16. Выходы второго счетчика 16 .подключены к первой группе входов второго сумматора 19, который подсоединен второй группой входов к выходам первой группы элементов НЕ 22 и соединен выходами с входами дешифратора-демультиплексора 21. Выход дешифраторадемультиплексора 21 подключен к нто" рому входу третьего дополнительного элемента И 14, соединенному с выходами первого дешифратора-дем ультиплексора 20. При этом третий дополнительный элемент И 14 подключен выходом к входу записи регистра 17 сднига, а частотный датчик 23 температуры воздуха расположен н недоступном для сыпучего материала 3 месте хранилища 2, выполненного н виде замкнутой полой емкости.

Предложенное устройство для измерения уровня сыпучего материала работает следующим образом.

Чувствительный элемент 1 формирует последовательности импульсов, час14271

30 тота следования которых определяется наличием или отсутствием сыпучего материала 3 в тех участках хранилища 2, в которых они расположены. Последовательности импульсов чувствительных элементов 1 поступают на элементы

И 4, на которые поочередно подаются импульсы с соответствующих выходов дешифратора 6, возбуждаемого тактовы- lð ми импульсами с первого выхода генератора 7 импульсов. При этом на элемент ИЛИ 5 поступает последовательность импульсов чувствительного элемента 1, подключенного к элементу

И 4, на который подается импульс с дешифратора 6. Последовательность импульсов этого чувствительного элемента 1 проходит через элемент ИЛИ 5 ,на второй дополнительный элемент

И 13, на который подается также тактовый импульс с первого выхода генератора 7 импульсов.

При появлении тактового импульса генератора 7 импульсов второй форми- 25 рователь 10 импульсов вырабатывает короткий импульс, устанавливающий счетчики 15 и 16 a. Hóëåâoå состояние. При появлении тактового импульса генератора 7 импульсов второй счетчик 16 начинает счет импульсов последовательности импульсов, проходящей через открытый элемент И 4, элемент ИЛИ 5 и открытый второй дополнительный элемент И 13 с соответствующего чувствительного элемента 1

Счет импульсов заканчивается в момент окончания тактового импульса генератора 7 импульсов ° При этом во второй счетчик 16 записывается 40 код, характеризующий частоту следования импульсов последовательности импульсов соответствующего чувствительного элемента 1. Тактовый импульс генератора 7 импульсов откры- 45 вает также первый дополнительный эле мент И 12, через который последовательность импульсов частотного датчика 23 температуры воздуха проходит на первый счетчик 15 ° Счетчик 15 подсчитывает число импульсов последовательности импульсов частотного датчика 23 температуры воздуха, поступившее за время действия тактового импульса генератора 7 импульсов.

При этом в счетчик 15 записывается код, характеризующий частоту следования импульсов последовательности им пульсов частотного датчика 23 темпе8l

4 ратуры воздуха, определяемую тем, что последний находится в участке хранилища 2, свободном от сыпучего материала 3.

Код с выходов первого счетчика 15 поступает на первую группу входов первого сумматора 18 непосредственно„ а код с выходов второго счетчика !6 — на вторую группу вхоцов первого сумматора 18 через вторую груп. пу элементов НЕ 22, С сумматора 18 на дешифратор-демультиплексор 20 подается результат вычитания кода счет" чика 15 из кода счетчика 16. Код с выходов второго счетчика 16 поступает на первую группу входов второго сумматора 19 непосредственно, а код с выходов первого счетчика 15 — на вторую группу входов второго суммато" ра 19 через первую группу элементов

НЕ 22. С сумматора 19 на дешифратордемультиплексор 21 подается результат вычитания кода счетчика.16 из кода счетчика 15. Если разностный код не превышает по абсолютной величине некоторое заданное число, то на второй вход третьего дополнительного элемента И 14 с выходов дешифраторов-демультиплексоров 20 и 21 поступает уровень "0". Если разностный код превышает по абсолютной величине это заданное число, то на второй вход дополнительного элемента

И 14 с выходов дешифраторов-демультиплексоров 20 и 21 подается уровень

ii ri

По заднему фронту тактового импульса генератора 7 формирователь 9 вырабатывает короткий импульс, прохо. дящий через открытый дополнительный элемент И 1 4 на вход записи ре гистра l 7 сдвига . При этом на вход сдвига регистра 1 7 с второго выхода г енератора 7 начинают поступать импульсы сдвига, вызывающие появление на выход е регистра 1 7 последовательного кода, соответствующего адресу и окрытого сыпучим материалом 3 ч ув с твительного элемента 1, ближайшего к уров ню сыпучего материала 3 в хранилище . С выхода регистра 7 сдвига последовательный код поступает ч ере э усилитель 8 мощности на выходную шину I l .

Формула изобретения ! °

Устройство для измерения уровня сыпучего. материала, содержащее, чувстСоставитель Ю,-К,Розенкранц

Редактор Л.Пчолинская Техред А.Кравчук Корректор М.Иаксимишинец

Заказ 4842/36 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 14

Вительные элементы, смонтированные с

Возможностью расположения вдоль оси хранилища сыпучего материала и подключенные выходами к первым входам элементов И, соединенных выходами с .

I входами элемента ИЛИ и подсоединенных

Вторыми входами к выходам дешифратора, соединенного входом с первым выХодом -генератора импульсов, усилитель мощности, подключенный выходом к выходной шине, и первый и второй формирователи импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения уровня сыпучего материала за счет устранения неопределенности измерения в граничных условиях, в него введены первый и второй дополнительные элементы И, подсоединенные первыми входами к второму. выходу генератора им-;, пульсов, подключенному к входам первого и второго формирователей импульсов, третий дополнительный эле мент И, соединенный первым входом с выходом первого формирователя импульсов, первый и второй счетчики, подсоединенные входами сброса к выходу второго формирователя импульсов, ре. гистр сдвига., подключенный выходом к входу усилителя мощности, соединенный входом сдвига с вторым выходом .. генератора импульсов и подсоединенный информационными входами к выходам дешифратора, частотный датчик темпе27 iI 81 6 ратуры воздуха, первый и второй сумматоры, первый и второй дешифраторыдемультиплексоры и элементы НЕ, а чувствительные элементы выполнены

5 в виде частотных датчиков температуры, причем первый и второй дополнительные элементы И соединены вторыми входами с выходами соответственно частотного датчика температуры возду-ха и элемента ИЛИ и подключены выходами к синхронизирующнм входам соответственно первого и второго счетчиков, выходы первого счетчика подключены к входам первой группы элементов НЕ и первой группе входов нерi вого сумматора, соединенного выходами с входами первого дешифратора-демультиплексора и подсоединенного второй группой входов к выходам второй группы элементов НЕ, .соединенных входами с выходами второго счетчика, подключенными к первой группе входов второго сумматора, подсоединенного второй группой входов к выходам первой группы элементов НЕ и соединенного выходами с входами второго дешифратора-демультиплексора, подключенными к второму входу третьего дополнительного элемента И, соединенному с выходами первого дешифраторадемультиплексора, а выход третьего дополнительного элемента И подключен к входу записи регистра сдвига,