Дискретный уровнемер

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения уровня жидкости, и может быть использовано для контроля уровня жидкости в емкостях на объектах службы горючего , нефтеперерабатывающих, химических и пищевых производств. На радиальной поверхности диска 4 выполнены метки 10 в виде постоянных магнитов, датчики 5, 6 установлены с одной стороны диска 4, при этом датчик 5 суммирующихся импульсов через первый счетный триггер 8 подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 9 и непосредственно к входу сброса на нуль второго тригера 7, а датчик 6 вычитающихся импульсов через второй счетный триггер 7 подключен к вычитающему входу счетчика 9 и непосредственно к входу сброса на нуль первого триггера 8, и выход первого триггера 8 подключен к другому входу сброса на нуль второго триггера 7, а выход второю триггера подключен к другому входу сброса на нуль первого триггера 8. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОПИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 F 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4908780/10 (22) 07.02.91 (46) 07.11.92. Бюл. N 41 (75) В.Г.Юриш (56) Авторское свидетельство СССР

К 1661582, кл. G 01 F 23/00, 1991. (54) ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике. а именно к устройствам для измерения уровня жидкости, и может быть использовано для контроля уровня жидкости в емкостях на объектах службы горючего, нефтеперерабатывающих, химических и пищевых производств. На радиальной поверхности диска 4 выполнены метки 10 в. Ы,:, 1774184 А1 виде постоянных магнитов, датчики 5, 6 установлены с одной стороны диска 4, при этом датчик 5 суммирующихся импульсов через первый счетный триггер 8 подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 9 и непосредственно к входу сброса на нуль второго тригера 7, а датчик 6 вычитающихся импульсов через второй счетный триггер 7 подключен к вычитающему входу счетчика 9 и непосредственно к входу сброса на нуль первого триггера 8, и выход первого триггера 8 подключен к другому входу сброса на нуль второго триггера 7, а выход второго триггера подключен к другому входу сброса на нуль первого триггера 8. 1 ил.

1774184

10

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения уровня жидкости, и может быть использовано для контроля уровня жидкости в емкостях на обьектах службы горючего, нефтеперерабатывающих,, химических и пищевых производств, Известны дискретные уровнемеры, содержащие поплавок, подвешенный на перфорированной ленте соединенной с барабаном и реверсивный счетчик (см. а.с.

N 304445,., 6 01F 23/18, 1970, 3à åKà М

4664876/24-10 кл. G 01 F 23/10, 23/46, 23/70, 1989, по которой принято положительное решение 6.12,89 г.).

Из известных уровнемеров наиболее близким по технической сущности является уровнемер, описанный в заявке М

4664876/24-10. Этот уровнемер содержи г поплавок, подвешенный на перфорированной ленте, соединенной с барабаном, диск, установленный на оси вращения барабана и имеющий цилиндрические радиальные каналы с раструбами на концах, внутри которых расположены магниты в виде шариков, датчики суммирующихся и вычитающихся импульсов, выполненные на герконах и расположенные в плоскости перпендикулярной оси вращения с диаметрально противоположных сторон диска, Однако указанный уровнемер имеет невысокую точность измерения. Это объясняется следу, ощим. Уровнемер работоспособен только в том случае, когда датчики-герконы расположены в горизонтальной плоскости, но и при этом возможны срабатывания сразу обоих датчиков-герконов, поскольку, если ось канала, перемещающегося вверх, будет несколько выше линии горизонта, то за счет раструба шарикмагнит в этом канале еще не переместится к центру диска, т.е, будет находиться около датчика-геркона; а при этом ось канала на противоположной стороне диска будет ниже линии горизонта и шарик-магнит в этом. канале переместится от центра диска к другому датчику-геркону, поэтому возможны срабатывания обоих датчиков, находящихся с противоположных сторон диска, Одновременно, что уменьшает точность измерения. Кроме того, полюса на шарикахмагнитах находятся на вполне определенных местах, а шарики в каналах перемещаются произвольно, поэтому по отношению к датчикам-герконам они занимают самые различные положения. Это приводит к тому, что магнитная индукция в той тачке поля где находится датчик-геркон не будет постоянной и возможно такое положение шариков-магнитов, когда магнитная индукция будет мала и датчик не срабо тает. Это также уменьшает точность измерения, Целью изобретения является повышение точности измерения, Эта цель достигается тем, что на радиальной поверхности диска расположены метки на заданном расстоянии друг от друга, датчики суммирующихся и вычитающихся импульсов установлены с одной стороны диска, при этом датчик суммирующихся импульсов через первый счетный триггер подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика и непосредственно к входу сброса на нуль второго триггера, а датчик вычитающихся импульсов через второй счетный триггер подключен к вычитающему входу счетчика и непосредственно к входу сброса на нуль первого триггера и выход первого триггера подключен к другому входу сброса на нуль второго триггера, а выход второго триггера подключен к другому входу сброса на нуль первого триггера.

Расположение меток, в частности в виде постоянных магнитов, на радиальной поверхности диска, на заданном расстоянии друг от друга позволяет создать условия для стабильного срабатывания датчиков, в частности герконов, что исключает не срабатывание датчиков и повышает точность измерения.

То, что датчики установлены с одной стороны диска, подключены соответствующим образом через триггеры к реверсивному счетчику, и непосредственно к другим триггерам исключает одновременное срабатывание датчиков, а также исключает ложные срабатывания счетчика при перемещении перфорированной ленты в одну или другую сторону, что повышает точность измерения, На чертеже показана структурная схема предлагаемого дискретного уровнемера.

Уровнемер состоит из поплавка 1, перфорированной ленты 2, б-рабана 3, диска 4, датчика 5 суммирующихся импульсов,датчика 6 вычитающихся импульсов, счетных триггеров 7,8, реверсивного счетчика 9, меток 10, катушки 11, пружины 12, направляющей трубы 14, оси 15.

В емкости 13, в которую наливается жидкость, устанавлизается направляющая труба 14, внутри которой размещен поплавок 1, соединенный с перфорированной лентой 2, которая имеет связь с барабаном

3 и соединена с катушкой 11, Катушка 11 связана с пружиной 12, Барабан 3 и диск 10 установлены на оси 15. На радиальной поверхности диска 4 выполнены метки 10, Датчики 5 и 6 установлены с одной стороны

1774184

50 диска 4 так, чтобы их чувствительные элементы были направлены между двумя метками, Датчик 5 через триггер 8 подключен к суммирующему входу счетчика 9 и непосредственно к входу сброса на нуль триггера

7, выход триггера 8 подключен к второму входу сброса на нуль триггера 7. Датчик 6 через триггер 7 подключен к вычитающему входу счетчика 9 и непосредственно к входу сброса на нуль триггера 8, выход триггера 7 подключен к второму входу сброса на нуль триггера 8, С

В качестве меток 10 использованы постоянные магниты, в качестве датчиков 5 и

6 суммирующихся и вычитающихся импульсов использованы герконы, в качестве счетчика 9 использован злектроимпульсный счетчик, а в качестве триггеров 7 и 8 интегральные микросхемы типа К155, Устройство работает следующим образом.

Если в емкости 13 нет жидкости, то поплавок 1 находится на дне емкости, а датчики 5 и 6 находятся между метками 10, При этом на выходах датчика 5 и 6 сигналов нет и на входы счетчика 9 импульсы не поступают.

При заполнении емкости 13 жидкостью поплавок 1 поднимается. 3а счет пружины

12 поворачивается катушка 11, на которую наматывается перфорированная лента 2.

Лента 2 взаимодействует с барабаном 3, при этом через ось 15 поворачивается диск

4 и метка 10 воздействует на датчик 5. На выходе датчика 5 появится импульс, который передним фронтом перебрасывает триггер 8 в состояние "1" и блокирует триггер 7 в состоянии "О". С выхода триггера 8 импульс поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 9. При дальнейшем повороте диска 4 метка 10 воздействует на датчик 6. На его выходе появится импульс, который поступит на вход триггера 7, но он в состояние "1" не перебросится, т,к. он в этот момент заблокирован в состояние "О" сигналом с триггера 8.

Когда метка 10 уже не будет воздействовать на датчик 6, сигнал на выходе датчика 6 исчезнет, причем задним фронтом этот сигнал перебросит триггер 8 в состояние

"0", т.е. триггер 8 вернется в исходное положение, При дальнейшем заполнении емкости

13 жидкостью след„ющая метка 10 будет воздействовать на датчик 5, на его выходе

35 появится сигнал. который поступит на суммирующий вход счетчика 9.

Таким образом после заполнения емкости счетчик 9 покажет количество импульсов, соответствующее верхнему уровню жидкости.

При расходе жидкости, ее уровень в емкости 13 будет уменьшаться, при этом поплавок 1 будет перемещаться вниз. Лента 2 будет вращат, барабан 3 и через ось 15 диск

4 в другую сторону.

Метка 10 будет вначале воздействовать на датчик 6 вычитающихся импульсов. На выходе" датчика 6 появится импульс, который передним фронтом перебрасывает триггер 7 в состояние "1" и блокирует триггер 8 в состояние "О". С выхода триггера 7 импульс поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 9. При дальнейшем повороте диска 4 метка 10 воздействует на датчик 5. На el 0 выходе появится импульс, который поступит на вход триггера 8, но он в состояние "1" не перебросится„т,к. îí в этот момент заблокирован в состоянии "0" сигналом с триггера 7.

Таким образом счетчик 9 показывает уровень жидкости в емкости 13 в дачный момент времени.

Формула изобретения

Дискретный уровнемер, содержащий поплавок, связанный с перфорированной лентой, соединенной с барабаном, диск, установленный íà оси вращения барабана, датчики суммирующихся и вычитающихся импульсов, реверсивный счетчик, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, на радиальной поверхности диска расположены метки на одинаковом расстоянии друг от друга, датчики суммирующихся и вычитающихся импульсов установлены с одной стороны диска, дополнительно введены первый и второй триггеры, при этом датчик суммирующихся импульсов через первый триггер подключен к первому входу реверсивного счетчика и к входу "Сброса на нуль" второго триггера, а датчик вычитающихся импульсов через второй триггер подключен к второму входу реверсивного счетчика и к входу "Сброс на нуль" первого триггера, выход которого подключен к другому входу "Сброс на нуль" второго триггера, выход которого подключен к другому входу "Сброс на нуль" первого триггера,