Устройство для контроля наполнения сосуда жидкостью

 

СО(ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„ I 62784!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTQPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I1PH > Г(Г(преобр;) ty < г(I >!!

;! 1,, 1

i1< I<Т)>ПИЕС).

СН Г H:!!l HH

О I С)CI С В1>>Е Г. <;Р>:

< l L !i!! Я ) Н i ) ) I

« > Г I. I < !3 Г) I

< 1

H <>О Iil< (O, ) 1 )Н .

:) iHJ i)<>)1>-HI! I )> i I: I; ">

)" I I1 C " 1., i

>: 1)С»3313<1!11 ();>

- i)i(« I;: l, Е (< : > "., < )., « ; к<>)>рс к)(ия (l)(><

Я ) О 13 Н Е М Ж И! 1. О (! < 3

TH ". »;1). Jlb)X > I< М< HТ1 . !i:) OТ ) РОВНЯ ()3? > (.И! «>

c

HP! I (1 Е,! Е lt))М)1 1,;<) ° >

ОН ГИИ ЕС КН С (I

ВО. (ПОЛОК ОН Н« и повып ННс l oHHOñòè. (1 <(>И Г . 1 t)P C) (C Ò 1 13>! с í!3 хемл пр(дH I <)Я)Г, ? 3H

t1i;)ct;0). Устройстv1, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (! I ) ->I 7; )(?9?/1<, )

С? 2? <) ) i <) >36 (lI6? 15. . "., (I I . Г>)<>",. 6 (71? Ллм((-?< ги) «!;I!!! он((>I <ети(ес кии ин< I 1 I ъ Т (,7? ) Л ..)I, II;) глпх, .).!(. I>с;011(pl < 1>с)HП . . II!(рг;I.::и<; (>З? 6Ë i ..1 1 ((?Я(),Я? ()< >? . и i !>L H(>O снн; ° 1(L)IHC) !30 cxcI

11(.))) i>3 кл, С (i! (> 3/ ??, 1()(),, > >

)(()т«()(.),oc Г Г.б . ? ).05 )О, кл, ", () I (. )/ .., ) (7< 7. (")!)? УТТ (>О((С ВО, !ЛЯ 1;(?((Т(>(). IR (!. 1(1 I—

< (, I l (((I C:I) ."Ó, IÑ () )(<((Л (>ОСT I>Iðoòc!!H!å отHoситс>< i. тс:.<н)„

К<>итРО:i!i ИВМ(H(! НИЯ УPOPH;3 >обретения я(<ляетс (>;)с)<)нре— н<(е II II($>< > j>:! 11(ио11но(1 Г ПО< обнОс J lt )1 ПО

) < I ())1(. I I И С Т (> 1 H О С 1 I! . !((> It В 1 f I ". ) 1 Е Н И 1! С (>

L > J i(1 i!H;(IС < )С f E>!<> )Р ОВ ОH Ь >3 О > () Л(1 )1< Г (!.<о бр(I (fIH <1 O C носи.г <. я IC T C . (HH I«. к< )ггро.)я изменения уроьня жи<>)сос п(6) IT b I3C I)0(I IC3 C)I3 H H<> !ЛЯ I(OII Г—

РО>IЯ 1))ио);НЕНИЯ ИI)OPOri(HCIH)(3 COC

Jl(> H .

II(UII I1 H >обретения ян I>I гся р>lc

lliH (>!. )(И(И)1<(>Г>(>МЯ 1(, 10 H H < > J I С (1<>C: < L> H« < И

)) ICl3IfOC ТH ТОКП 13(I 0;il! T >>>PC>!3 НЯ

)F!Hлк C)C гl(<, (1 ) C H Г f(ii II I н I )I) .(ле е(!IIII> I)ер c II)()M I op 1 o I vp0 вн я < б ) > с 1(Гнвлс(>

13 1 ги>f c0;I o (3! I IH о )< )1(() I о Ус f P ol! c T 1<>1

! < 3

Р)(.H < (О>КЕН)О) i> « )1| Н ) «,, ревой (и! )П)

) CТРОЙ(C(! ° .". ) i :,,. . 1! (< > <1>)! ния с о "\ер>кн г llî >, < I; I . свяяи, че I ь)е H ) н т) (< уя стяит с I!>Hi;())1« : >)

HIt J(-> И ЭС()«I ОНИ Я, (С H Г H:I Л Л ° С О Л Е Р >I< ) !. ) < i, л (те (ь 6 > и 1(, ((: H 1<

1627847

55

8 импульсов, аналого-цифровой преобразователь 9, запоминающее устройсrllo 10, вычитяю<цее устройство

11, сумматор 12, при этом масштабный усилит ел ь 6, циффер енциатор 7, счетчик 8 импульсов соединены последовательно, масштабный усилитель

6 через аналого-цифровой преобразователь 9 и цифференциатор 7 соединен с запоминающим устройством 10, аналого-цифровой преобразователь 9 соединен с вычитающим устройством 11, а счетчик 8 импульсов с сумматором 12.

Устройство для контроля наполнения работает следующим образом.

В отсутствие жидкости фотопоток, пацающий на приемник 4 излучения (фотодиоц) и, следовательно, ток фотодиода 4 постоянны и имеют некоторую начальную величину, Фототок преобразуется в постоянное напряжение масштабным усилигелем 6, с которого сигнал поступает на входы дифференциа— тора 7 и аналого-цифрового преобразователя 9. Масштабный усилитель 6 построен таким образом, что имеется возможность компенсации начального тока фотодиоца 4 цля получения нулевого сигнала на выходе масштабного усилителя 6 при отсутствии жидкости.

Поскольку электрический сигнал на входах дифференциатора 7 и аналогоцифрового преобразователя 9 равен нулю, то выходные сигналы укаэанных блоков отсутствуют. При этом счетчик 8 импульсов находится в начальном состоянии, т.е ° на выходах всех его разрядов установлен логический ноль .

Тяк как при отсутствии жидкости не происходит смачивания горизонтального участка чувствителы3ого элемента и, слецовательно, отсутствует скачкообразное изменение сигнала, то на выходе диффереппиатора 7 сигнал отсутствует. Поэтому на выходе запоминающегo устройства 10 устанавливается двоичное число, соответствующее нулю, в результате предварительного обнуления всех разрядов при подготовке к измерению.

На выходе вычитаю<цего устройства 11 устанавливается цвоичное нулевое число как результат операции арифметического вычитания между двоичными числами с выходя и входа запоминающего устройства 11. Далее в сумматоре

12 происходит < перяция слс жс пи гв ичных чиссл с Hbl! îä l счетчика Л пупьсс>в и вычитяющего устройстlla 1 .

По<. кольку обa чис 33я равны ну3по, то и сумма двои-<ных <и< ел ня выходе сумма rnpa 1 2 ра «33а» yJ330, что с нидетельc rûóåò об îrcyrròl>èè жидкости.

При Заполнении c<><. уця уровень жицКОС !И ПОС с ПЕННО НО 3P 3С Я < Т С О ОКО ростыо v . Изменение светов< гп п<>ro—

Ж ка при этом преобразуется приемником

4 излучения и мясвп абным уси:3ителем 6 в изменяющееся напряжение. Постоянная времени цифференцияторя 7 выбраня !aâ ким Образом, что на его выходе с игнал практически отсутствует при JJI0 бом выбранном конечн< и !паче!гни и появляется при превышении! скорог ги изменения сиг нала в S /8< ра3.

При изменениях ур<>вн;! >кп><кости в пределах первого 33<=p 3<к;!иьпnг u учяс гкя (до уровня 1 О lla ф,3! . 2a) <:унс wl тельного элеменfa 3 ск >рость ll змсг<ения электричсского с;Згня.-<я r.>коня, что сигнал на выходе дифферен<г3<яторя

7 от"утствует. При этом содерж<<мос счетчика 8 импульсов остяе ся бсз 3<эМЕНЕНИЯ Я 33Я 33ЫХО>! e:3Я ПОМИ ll!< <3 устройства 10 по-пр < ж нему н;3х<03ситс >! ноль. Сигнал, пос гу<<ивший с выхода аналого-цифрового преобразователя предстявляе f собой п-разрядное дво; ичное число, соответс f !3óþùåå текущему значению уровня жидкости.

Вычитающее устройс rrl<> От получснного числа отнимает дв 33чное число, хранящееся в запоминающем устройстве 10 (в данном случае ис>ль), а сумматор 12 складывает получс нный результат с содержимымсчетчика 8, равным нулю. Таким образом, lla выходе устройства обработки сигlla

Далее уровень жидкости д<.:тигяет первого горизонтально расположенного участка (уровень жидкости ранен

1„) . При этом ток фотодиода 4 скачком увеличивается (фиг,2я) и ня выходе дифференциятора 7 появляе i ся импульс (фиг. 2б) . Содержимс е счет— чика 8 импульсов при этом изменяется ня единицу п-гп ряэряця, Пр33 этом сигнал на выходе счетчика 8 импупьсов в момент его появления являс rc ë

1 C>i! Bbi!1 !(O i Р;13i; I Е (ДЕ!<(1 JJJ! I Е flt>Ill!I) 1б2 уровень жп:(кости.

IT(> сигll(!J(у с лифференци»тора 7

3»!I«Mitt(»1(>l! устройстгэ(10 >лпоминает двоичное ч((сfln с вы;OJ(;J аналогоцифрового преобразовлтеля 9, и это

ЧИ(J Î. Bali;IIT»CTCH;l(iflCO ВЫЧ!(т;JJ(>l!III!f устройством 11 из теку!пего значения сигнал;1 по мере дальнейшег<) изменения уров()я жидкос ги (l1)ttr . 2В) .

Следовательно, в момент смлчивлния горизонтального участка чунствительного элемента flpnlt7BO;it(òñÿ B(Hделение сигнала опгибки измерения, и

3 (ОТ CИ(НЛХ(3 1ПОМИНЛ Е C Я Il В ДЛЛ Е нейп(ем вычитается из текущего знлчс-! (ия. Злее(! сумматор 12 «сущест<,7) т сложение содержимого с ii i чикл <1 импульсов (фиг. 2г) и гкоррек (ирn!3;»!Нnго сигнллз (фиг. 2В) . I) рс зул! Тлте этого нл Выхсде устройс твл iri>HBflHется двоичное число >, отрлжающее уровень жидкоспч((фиг. 2д) . I! д;(нн«м случае на фиг.2н,г,д S -- »j>irr ñflñíный к I»1;l!loi ов()и ()1<о!, с!(гнлл, Тл<ким образом, при i!oc f i(if((гни(уров— не((il(llflêîñòir мес гл p;le(In,(«ж(н !я оче— редногo горизонтлльн >го уч lcткл чуB— стни.гельнс гс .)лс)ме!Гг.! рi>11 3!3«;н(тся и эмерение t;»t(nrt.;ref(!In! >пп!бки, ее .3»поминание и при дос и(;;", Ie«(jr(st сиг»;! Jtл.

Счет п(1; Я 11: t!óflhcoi< (<н тро«н т,(ки(;

«брл зом, (т«B 3,1(3I(cif! toc 1и от поля рв н«сти выходн«г< сигнзлл диффс.рснцн— лторл 7 содержимое счс т и(ха ll )меняв ется клк и б«лысую, f»K Ii н мен(шую

С Г Oj>OJ(g) ЧТО ПО 3 ВО;I Я(! T Н)) i ii13 i!O!(ИТ Ь контрс>ль клк 3»flofl!Ic ния, тл! Ii с п«вЂ”

Р О Ж f I C E! l! SI С О С >< Д J i, То (ность ко(ггр«л. ir()13I пплется з» (>(CfI 1 ОРИ ЗОНI ЗЛ Ь НО(О Pl ЗГ (< Щ< !П1 Я Ч Е f— нь(х оголенных участков гпб)кого све говодл, которые в ус грс йстве выполня(пт роль дискретных цлтчи(;«(3 — сигн лпизлторог> yp o B 1t H . (17но(эр с((он но в едином оптическом канале <1)«рмирую С(( лнллоговые уровнемеры зл счс г вер ги— кальных (или протяженных и в ртиклльI

78< 7 6 ном напр»в. rc i!itt;) ° г< );с((!! !х iif«! тк«» „, что позволяет контр«лир«в(!Ть пр«")p

iKvòo÷íhJå изменения vpi>I

Кро((е тог«, сиги:13! Il c ill lr,i. 1!17» J o—

,>О!3 УРОВНЯ Я ВЛЯЮТС Я Otl<)I) I(lit!Itf HJIH BВ<> иа коррекции сигнал<>!3 л fi;!. (< гoных уровнемеров, что исключзе1 нл . «(пзенис ошибки уровнемерс В при пс рсмс н!<Юх «итических св«йствах л(>нfp("1Itj» fcì«É жидкости.

Ф о р м у л л и з о б р с т е н и я

Устрс>ис r Bo «пist к(>tr fpn:isi !(Л(inrtltciiitH

С «C y ДЛ жил КОС I ЫЮ ) Г OJI (j) ж<1 (ЦРР Ч>< ВС Т В(f тельный элемент, Bhlll(>rlfiel! I(hill н гиде с iIтическ«г«стержня . ((рс луюпьимися уч icтками, . Набжс нны н(зер .»льным

20 п«крьггием, причем клж lh I (leчс тшп( участок бе.э покрытия !)ри «1 Ч(.те снизу cocудл устлн«г<леll г<ерт !к». J I,, вхсд стеклянного стержня опти (ески сог:raс«влн с ис Г«чн)(к«.1 (!Ieтл I<ы. «J(с

25 фотоприемник< и, c(Рнинен )и с усилитешем, о т Jl 11 .;1 ю щ с е с )I f(м, ч f о с целью р» счп!! pc trit ÿ It ((ф«p!1»ll)1()11

Il Oil C flOC Of) It ACTI(i(i in t3f

В Н Р Г 0 13 В Сд е н ы l н I Jl « I i ) I I i i j) j> (> B «Й П(> Р

3Q обр;1 1«г лт ль, б.((,. Л!1<))11)(р нц!(рo!3(J! .ия, 3aflohitt«;!I<)(Jjc (у(():и. i !«, )пгн(г устройство, л <лк ке lie))1:,!й и . гi и .четчики пмпу! ьсо», rlpii:>т"!1 чс г! II!< учас гки стеkflsll!Ho(i.òi р::IIH б 3 —,«ры--тия уc (ciHofift(ны г»рп:"< Iil н i I II!I !i i !(б !(, .I(,—

) феРРНЦ(IP«B»ниЯ i!;!!I,ifl< с — !!!!, ))«Jii 1 преобраз«!3лтеля е (, i . i )(! (!i!пх<::(;1

4() $crf.1J1т(ч1Я ) Bi (õ () !, < I ° !1<п « !> (111> I i ji« в а ния с oi, н! и с B с !>х i> l > 1! i ; i! i i (> > >! е )

Чика 1! м(! > .! I ь с i>l ii I i <. )>1 !1 1)х(>. ((> 1 3,!в поминлюп!е! «ус т)) i«! Icò «, вы:i,), а !1;JJHО— гn — цифро!<ого про >бра: «!3 (т."; 1 со дине н

45 с ВтОРым Вх(, j«. 1 1 л!!n!>Jilt l. I;c f (vc T P «If ства и первым (Ixnrjn!!»I flrtt f(I!Bi!tern yc J р >IIcтвл, выход запом!!Нлющс го ус I poif"

CTI3» С«2Ä!(ÍС. Н С BTi)j)11:i I . ; 1 (Р 1 J. ili тл!Гщего устройства, r(I!xn!j пер «>г<)

50 счетчика сосни!1(н с н )1B.!1 !<х,.!

ВТOPOr О СЧС! (fl«;Л i iii i::.n;j 1

УC TPOffC T;„l С «С. Iilli(! I i. !3Т «) I ГМ )3Х «:!; ( второго сче i.«1th;! 11!»iv!r Jicn!:, 1 62/84 7.с

Г дыхад

Фиг /

4 7(ю

Дгг 2

COcT;1BH rPJll, Е. HOIlbtMO13

Ре.tëê rор Л. Ве< еловс кпя 1 евреи Д.Олиинык 1(оррект р о Л. Пчтай

Поцпис ное

1 ираж 421

Занан 331

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС1

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

Проиэводствеин — и sääòåë ский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гатарина, 1П1

S д я