Устройство для измерения уровня текучей среды

 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для измерения уровня текучей среды. Для повышения точности измерений управляемый генератор 10 импульсов связан через элемент И 4 с входом вычитающего счетчика 2, выход которого подключен к информационному входу блока 7 памяти. В блок 7 поступают и сигналы от генератора 8 тактовых импульсов, а содержание отображают на индикаторе 9. Со схемой измерения связан емкостный датчик 1 уровня, управляющий генератором 10.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК др С 01 F 23/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 41 823 65/ 24-1 0 (22) 1 6. 01 . 87 (46) 07.04.89. Бюл. У 13 (72) Ю.В. Чимирис и П.А. Черноталов (53) 681.128 ° 082.3(088.8) (56) Принцип . инвариантности в измерительной технике. — М.:, 1 976, с. 185.

Авторское свидетельство СССР ,У 661249, кл. G 01 F 23/28, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ

ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ (57) Изобретение относится к обла„„SU„„1471679 А1 сти измерительной техники, а именно к устройствам для измерений уровня текучей среды. Для повьппения точности измерений управляемый генератор

10 импульсов связан через элемент

И 4 с входом вьиитающего счетчика 2, выход которого подключен к информационному входу блока 7 памяти. В блок

7 поступают и сигналы от генератора

8 тактовых импульсов, а содержание отображают на индикаторе 9. Со схемой измерения связан емкостный датчик 1 уровня, управляющий генерато ром 10. 1 ил.

1471079

Изобретение относится к измерительной технике, а к енно к устройствам для измерения уровня текучей среды.

Целью изобретения является повышение точности измерения уровня текучей среды при одновременном упрощении датчика. уровня.

На чертеже изображен один из возможных вариантов предлагаемого устройства для измерения уровня текучей среды.

Устройство содержит датчик 1 уровня, выполненный в виде одноканального датчика емкости и смонтированный с возможностью размещения в хранилище текучей среды; вычитающий г. счетчик 2 . подсоединенный входом предварительной установки к входной шине 3 управляющего сигнала, первый

4 и второй 5 элементы И, двоичный счетчик 6, блок 7 памяти, генератор

8 тактовых импульсов и цифровой индикатор 9.

Устройство содержит также управляемый генератор 1 0 импульсов, подсоединенный входом к датчику 1 уровня и соединенный выходом с первым входом первого элемента И 4, подключенного выходом к первому информационному входу вычитающего счетчика 2, формирователь 11 импульсов заднего фронта, включенный между выходом генератора 8 тактовых импульсов и входом записи блока 7 памяти, расширитель 1 2 импульсов, элемент И-НЕ

13 и дополнительный двоичный счетчик

14. Выход вычитающего счетчика 2 соединен с информационным входом блока 7 памяти, подключенного выходом к входу цифрового индикатора 9. Расширитель 1 2 импульсов подключен выходом к .второму информационному входу вычитающего счетчика 2 и к управляющему входу двоичного счетчика 6, соединенного первым и вторым входами соответственно с первым и вторым входами второго элемента И 5. Прямой выход второго элемента И 5 подключен к второму входу первого элемента И 4.

Элемент И-НЕ 13 подсоединен первым входом к выходу управляемого генератора 1 0 импульсов, соединен вторым входом с инверсньм выходом второго элемента И 5 и подключен выходом к информационному входу двоично-. го счетчика 6. Дополнительный двоичный счетчик 14 подключен первым и

55 вторым выходами соответственно к третьему и четвертому входам второго элемента И 5 и соединен информационным входом с вторым выходом двоичного счетчика 6. При этом выход генератора 8 тактовых импульсов подключен к входу расширителя 1 2 импульсов, соединенного выходом с управляющим входом дополнительного двоичного счетчика 14.

Устройство работает следующим образом.

Измерение производится с поступлением каждого тактового импульса с ге нератора 8 тактовых импульсов на расширитель 12 импульсов, который вырабатывает импульс, подаваемый на управляющие входы двоичного счетчика

6 и дополнительного двоичного счетчика 14 и на второй информационный вход вычитающего счетчика 2, в который по входной шине 3 управляющего сигнала предварительно записывается код, характеризующий максимальный уровень текучей среды в хранилище, например диэлектрической жидкости в баке. При воздействии импульса расширителя 12 импульсов на управляющие входы двоичного счетчика 6 и дополнительного двоичного счетчика

14 обеспечивается готовность последних 1 счету. При этом до полного заполнения двоичного счетчика 6 и дополнительного двоичного счетчика

14 на второй элемент И 5 с них поступает хотя бы один уровень логической единицы, поэтому до их полного заполнения второй элемент И 5 уровнем логической единицы с инверсного выхода открывает элемент И-НЕ 13, а, уровнем логического нуля с прямого выхода запирает первый элемент И 4.

Управляемый генератор 10 импульсов вырабатывает .последовательность импульсов, частота следования импульсов которой определяет уровень текучей среды в- хранилище. При этом в случае полного заполнения хранилища текучей средой частота следования импульсов максимальна, а в случае пустого хранилища — минимальна. Последовательность импульсов управляемого генератора 10 импульсов проходит через открытый элемент И- НЕ

13 на двоичный счетчик 6, который воздействует на дополнительный двоичный счетчик 14,. Двоичный счетчик

6 и дополнительный двоичный счетчик! 471079

14 заполняются импульсами последовательности импульсов управляемого генератора 1 0 импульс в. При этом время полного заполнения двоичного

5 счетчика 6 и дополнительного двоичного счетчика 14 зависит от частоты следования импульсов последователь;ности импульсов управляемого генератора 10 импульсов, которая опре,деляется уровнем текучей среды в

Э хранилище. При полном заполнении двоичного счетчика 6 и дополнительного двоичного счетчика 14 с их пер- . вых и вторых выходов на второй элемент И 5 подается только уровень логической единицы. Благодаря этому второй элемент И 5 уровнем логического нуля с инверсного выхода запирает элемент И-НЕ 13, а уровнем 2р логической единице. с прямого выхода открывает первый элемент И 4.

Последовательность импульсов управляемого генератора 1 0 импульсов проходит через открытый первый эле- 25 мент И 4 на первый информационный вход вьнитающего счетчика 2 с момента окончания счета в двоичном счетчике 6 и в дополнительном двоичном счетчике 14 до окончания импульса Зр расширителя 12 импульсов. В вычитающем счетчике 2 производится вычитание числа импульсов последовательности импульсов управляемого генератора 10 импульсов, прошедших за этот интервал времени через открытый первый элемент И 4, из числа импульсов, соответствующего полному заполнению хранилища текучей:средой. Результат вьнитания, поступающий.с выхода вы- 4р читающего счетчика 2 на информационный вход блока 7 памяти, характеризует уровень текучей среды в хранилище. Короткий импульс формирователя

11 импульсов заднего фронта, закан- 45 чивающийся одновременно с импульсом расширителя 12 импульсов, обеспечивает запись результата вычитания с выхода вьнитающего счетчика 2 в блок

7 памяти, который воздействует на цифровой индикатор 9. Цифровой индикатор 9 обеспечивает цифровое отображение уровня текучей среды в хранилище. По окончании импульса расширителя 12 импульсов происходит установка в нулевое состояние двоичного счетчика 6, дополнительного двоичного счетчика 14 и вычитающего счетчика 2, после чего происходит повторение описанного процесса.

Формула изобретения

Устройство для измерения уровня текучей среды, содержащее датчик уровня, вычитающий счетчик, подсоединенный входом предварительной установки к входной шине управляющего сигнала, первый и второй элементы И, двоичный счетчик, блок памяти, генератор тактовых импульсов и цифровой индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения уровня текучей среды при одновременном упрощении датчика уровня, в устройство введены управляемый генератор импульсов, подсоединенный входом к датчику, выполненному в виде одноканального датчика емкости, и соединенный выходом с первым входом первого элемента И, подключенного выходом к первому информационному входу вьнитающего счетчика, выход которого соединен с информационньм входом блока памяти, подключенного выходом к входу цифрового индикатора, формирователь импульсов заднего фронта, включенный между выходом генератора тактовых импульсов и входом записи блока памяти, расширитель импульсов, подключенный выходом к второму информационному входу вычитающего счетчика и к управляющему входу двоичного счетчика, соединенного первьм и вторым выходами соот ветственно с первым и вторым входами второго элемента И, прямой выход которого подключен к второму входу первого элемента И, элемент И-НЕ, подсоединенный первьм входом к выходу управляемого генератора импульсов, соединенный вторым входом с инверсным выходом второго элемента И и подключенный выходом к информацион" ному входу двоичного счетчика, дополнительный двоичный счетчик, подключенный первьм и вторьм выходами соответственно к третьему и четвертому входам второго элемента И и соединенный информационным входом с вторьм выходом двоичного счетчика, причем выход генератора тактовьх импульсов подключен к входу расширителя импульсов, соединенного выходом с управляющим входом дополнительног о двоичного счетчика.