Устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях



Устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях

 


Владельцы патента RU 2463565:

Румянцев Михаил Михайлович (RU)

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. Сущность: устройство содержит электрически соединенные между собой самовозбуждающийся кварцевый генератор импульсных колебаний высокой частоты на транзисторе, измерительную схему, содержащую усилитель на транзисторе 1, датчик с измерительными электродами, включенными в измерительную схему, на которые нанесено изолирующее от внешней среды покрытие, диоды 2, 3, измерительный прибор и источник 4 питания. В качестве измерительных электродов использованы емкостные электроды, выполненные в виде катушек 5, 6 индуктивности. Все катушки индуктивности намотаны медным проводом на изоляционные основания бифилярным методом в один слой, причем две обмотки каждой своей катушки индуктивности соединены параллельно. Устройство содержит также диод 7, включенный в измерительную схему, при этом диод 7 включен в обратном направлении и соединен с коллектором и базой транзистора 1 усилителя измерительной схемы, трехкаскадный усилитель 8 постоянного тока, выполненный на транзисторах 9, 10, 11, и диодный стабилизатор 12 напряжения, включенный в источник 4 питания. Диодный стабилизатор 12 напряжения выполнен в обычном (обратном) направлении опорных диодов (стабилитронов). В качестве измерительного прибора использован световой индикатор, выполненный на светодиоде 13, который включен в коллектор транзистора 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока. Технический результат: расширение области применения при одновременном увеличении точности измерения предельного уровня и упрощении конструкции. 1 ил.

 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в различных отраслях промышленности для индикации и контроля уровня диэлектрических жидкостей, например уровня жидких масел, в частности, находящихся в непрозрачных емкостях.

Из уровня техники известен электронный влагомер почвы, описанный в SU 214154, МПК6 G01N 27/04, G01N 27/22, опубл. 1966. Известное устройство содержит самовозбуждающийся кварцевый генератор импульсных колебаний высокой частоты, измерительную схему, емкостный датчик, диодные выпрямители, измерительный прибор, источник питания. В качестве измерительной схемы служит резонансный измерительный контур с индуктивностью и емкостным датчиком, содержащим изолированные электроды. Параметры резонансного контура подобраны так, что зависимость между изменением емкости и изменением амплитуды высокочастотного напряжения на контуре близка к линейной. При заполнении датчика влажным испытуемым материалом частота контура уменьшается, приближаясь к частоте питающего контур генератора, в результате чего величина резонансного напряжения на контуре возрастает пропорционально влажности материала и после выпрямления диодными выпрямителями определяется стрелочным индикатором, показывающим величину влажности вещества.

Недостатком известного электронного влагомера является узкая область использования.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению, т.e. прототипом, является устройство для измерения влажности сыпучих материалов, описанное в патенте RU 2411512, МПК8 G01N 27/22, опубл. 2011. Согласно описанию известное устройство содержит электрически соединенные между собой самовозбуждающийся кварцевый генератор импульсных колебаний высокой частоты, измерительную схему, датчик с емкостными и индуктивными электродами, включенными в измерительную схему, на которые нанесено изолирующее от внешней среды покрытие, диоды, измерительный прибор и источник питания, причем емкостные и индуктивные электроды выполнены в виде катушек индуктивности, а все катушки индуктивности намотаны на изоляционные основания бифилярным методом в один слой, при этом две обмотки каждой своей катушки индуктивности, соединенные с коллектором транзистора усилителя измерительной схемы, соединены последовательно, а две обмотки каждой своей второй катушки индуктивности соединены параллельно. После включения устройства электроды датчика погружают в испытуемый материал. Через измерительный прибор протекают емкостная и индуктивная составляющие тока измерения влажности испытуемого сыпучего материала, пропорционального величине влажности.

Недостатком известного устройства, принятого в качестве прототипа заявляемого изобретения, является его узкая область использования.

Настоящее изобретение направлено на исключение вышеперечисленного недостатка, а именно на расширение области использования известного устройства путем обеспечения возможности измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, например моторного масла, при одновременном увеличении точности измерения предельного уровня и упрощении конструкции устройства.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, содержащее электрически соединенные между собой самовозбуждающийся кварцевый генератор импульсных колебаний высокой частоты, измерительную схему, датчик с измерительными электродами, включенными в измерительную схему, на которые нанесено изолирующее от внешней среды покрытие, причем измерительные электроды выполнены в виде катушек индуктивности, намотанных на изоляционные основания в один слой бифилярным методом, диоды, измерительный прибор и источник питания, согласно предлагаемому изобретению в качестве измерительных электродов использованы только емкостные электроды, катушки индуктивности которых намотаны медным проводом, причем две обмотки каждой своей катушки индуктивности соединены параллельно.

Другое отличие предлагаемого устройства состоит в том, что оно дополнительно содержит диод, включенный в измерительную схему, при этом диод включен в обратном направлении, соединен с коллектором и базой транзистора усилителя измерительной схемы, трехкаскадный усилитель постоянного тока, выполненный на транзисторах, диодный стабилизатор напряжения, включенный в источник питания, при этом диодный стабилизатор напряжения выполнен в обычном (обратном) включении опорных диодов (стабилитронов), а в качестве измерительного прибора использован световой индикатор, выполненный на светодиоде, который включен в коллектор транзистора третьего каскада усилителя постоянного тока.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, отличается наличием новых элементов, их формой выполнения, взаимным расположением, наличием связей между элементами.

Проведенный патентный поиск показал, что в настоящее время неизвестно устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, обладающее такой же совокупностью существенных признаков, что и предлагаемое. Таким образом, заявляемая конструкция соответствует критерию изобретения “новизна”.

При изучении уровня техники, известного в данной области, признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию изобретения «изобретательский уровень».

Предлагаемое изобретение схематически поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема устройства для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях.

Устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, содержит электрически соединенные между собой самовозбуждающийся кварцевый генератор импульсных колебаний высокой частоты на транзисторе (на схеме не показан), измерительную схему, содержащую усилитель на транзисторе 1, датчик с измерительными электродами, включенными в измерительную схему, на которые нанесено изолирующее от внешней среды покрытие, диоды 2, 3, измерительный прибор и источник 4 питания. В качестве измерительных электродов использованы емкостные электроды, выполненные в виде катушек 5, 6 индуктивности. Все катушки индуктивности намотаны медным проводом на изоляционные основания бифилярным методом в один слой, причем две обмотки каждой своей катушки индуктивности соединены параллельно.

Устройство содержит также диод 7, включенный в измерительную схему, при этом диод 7 включен в обратном направлении, соединен с коллектором и базой транзистора 1 усилителя измерительной схемы, трехкаскадный усилитель 8 постоянного тока, выполненный на транзисторах 9, 10, 11, диодный стабилизатор 12 напряжения, включенный в источник 4 питания. Диодный стабилизатор 12 напряжения выполнен в обычном (обратном) включении опорных диодов (стабилитронов), а в качестве измерительного прибора использован световой индикатор, выполненный на светодиоде 13, который включен в коллектор транзистора 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока.

Сопротивление 14 соединено с коллектором и базой транзистора 1 усилителя измерительной схемы параллельно диоду 7. Коллектор транзистора 1 усилителя измерительной схемы соединен через сопротивление 15 с источником 4 питания. Один вывод обмоток катушки 5 индуктивности свободен, второй вывод обмоток катушки 5 индуктивности соединен с коллектором транзистора 1 усилителя измерительной схемы. Один вывод обмоток катушки 6 индуктивности свободен, второй вывод обмоток катушки 6 индуктивности соединен с катодом диода 2 и анодом диода 3, анод диода 2 «заземлен», катод диода 3 через переключатель 16, установленный в положение «Работа», переключатель 17, установленный в одно из положений «Тепло» или «Холодно», сопротивление 18 или 19 соединен с базой транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока. Эмиттер транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока через сопротивление 20 соединен с «землей», коллектор транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока через сопротивление 21 соединен с источником 4 питания и через сопротивление 22 соединен с базой транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока и катодом диода 23, включенного последовательно с диодом 24. Анод диода 24 «заземлен», эмиттер транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока «заземлен», коллектор транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока через сопротивление 25 соединен с источником 4 питания и через сопротивление 26 соединен с базой транзистора 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока. Эмиттер транзистора 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока «заземлен», коллектор транзистора 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока соединен с анодом светодиода 13, катод светодиода 13 через сопротивление 27 соединен с источником 4 питания. Для проверки работы устройства в нем предусмотрено подключение контрольной емкости 28.

Заявляемое устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, работает следующим образом.

Датчик укрепляют в верхней части технологической емкости. При поступлении в емкость жидкого масла, например моторного, электроды датчика оказываются погруженными в жидкое масло. При отсутствии положительного сигнала в базе транзистора 1 усилителя измерительной схемы последний закрыт, сопротивление эмиттер-коллектор велико и катушка 5 индуктивности отсоединена от «земли». Катушки 5, 6 индуктивности представляют собой металлические электроды с жидким маслом между ними, изолированные от жидкого масла, образуют конденсатор с некоторой емкостью, величина которой зависит от диэлектрической проницаемости жидкого моторного масла. Под действием напряжения источника 4 питания емкость конденсатора заряжается через сопротивление 15, диод 3, переключатель 16, установленный в положение «Работа», переключатель 17, установленный в одно из положений «Тепло» или «Холодно», сопротивление 18 или 19, база-эмиттер транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока, сопротивление 20.

По цепи течет ток заряда конденсатора

где I - ток заряда электрической емкости С конденсатора, A;

Q - заряд на обкладках конденсатора с емкостью С, K;

U - напряжение на обкладках конденсатора, В;

T - период следования импульсов, с;

f - частота следования импульсов, Гц;

С - электрическая емкость конденсатора, Ф.

Емкость конденсатора определяется из соотношения

где С - емкость, пФ

ε - относительная диэлектрическая проницаемость среды;

S - площадь обкладок конденсатора, см2;

d - расстояние между обкладками, см.

Ток заряда конденсатора образует в базе транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока напряжения, под действием которого транзистор 9 первого каскада открывается, по нему течет ток коллектора, напряжение коллектора транзистора 9 первого каскада уменьшается. При этом уменьшается напряжение в базе транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока, транзистор 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока закрывается, напряжение коллектора транзистора 10 второго каскада увеличивается, увеличивается напряжение в базе транзистора 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока. Транзистор 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока открывается, по нему течет ток коллектора, светодиод 13 включается и световым сигналом сигнализирует о предельном уровне жидкого моторного масла, поступившего в технологическую емкость.

При поступлении с выхода генератора в базу транзистора 1 усилителя измерительной схемы положительного импульса, вырабатываемого кварцевым генератором, транзистор 1 открывается, по нему протекает ток коллектора, и катушка 5 индуктивности соединяется с «землей». Происходит разряд электрической емкости С, образованной емкостными электродами датчика с жидким моторным маслом между ними, изолированными от жидкого масла, через открытый транзистор 1 и диод 2.

Катушки 5, 6 индуктивности намотаны медным проводом на плоские или другой формы изоляционные основания в один слой бифилярным методом, причем две обмотки каждой своей катушки индуктивности соединены параллельно, что уменьшает активное сопротивление электродов датчика, а значит дает возможность увеличить частоту задающего генератора устройства. Изоляционные основания с намотанными катушками 5, 6 индуктивности крепятся на изоляционном основании - ручке и изолируются от внешней среды покрытием. Катушки 5, 6 индуктивности образуют емкостные электроды датчика. Датчик имеет два измерительных электрода, которые соединяются с устройством посредством кабеля.

Для возможности проверки работы устройства в нем предусмотрено подключение контрольной емкости 28.

При изменении температуры жидкого масла и температуры окружающей среды, например повышении, ток заряда емкости электродов с находящемся между ними жидким маслом, изолированных от масла, уменьшается, т.к. диэлектрическая проницаемость жидкого масла при повышении температуры уменьшается (Р.А.Липштейн, М.И.Шахнович. Трансформаторное масло. Изд. 3-е, переработанное и дополненное, - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.171). Напряжение питания на выходе диодного стабилизатора при этом увеличивается, т.к. опорные диоды (стабилитроны) диодного стабилизатора напряжения включены в обратом направлении и имеют положительный температурный коэффициент напряжения (Р.М.Малинин. Справочник по транзисторным схемам. - М.: Энергия, 1968, с.152-153), при этом ток заряда емкости электродов с находящемся между ними жидким маслом, изолированных от масла, увеличивается. Происходит компенсация уменьшения тока заряда емкости электродов, обусловленного повышением температуры жидкого масла. При понижении температуры жидкого масла, температуры окружающей среды явления протекают в обратном направлении.

При повышении окружающей температуры ток коллектора транзистора 1 увеличивается, напряжение на коллекторе транзистора 1 уменьшаемся, а значит уменьшается напряжение и в базе транзистора 1 усилителя измерительной схемы, передающееся через диод 7 и сопротивление 14, транзистор 1 усилителя измерительной схемы подзакрывается, при этом напряжение на коллекторе повышается. Так как диод 7 включен между коллектором и базой транзистора 1 усилителя измерительной схемы в обратном направлении и имеет положительный температурный коэффициент напряжения, напряжение на коллекторе транзистора 1 увеличивается, происходит компенсация уменьшения напряжения в коллекторе транзистора 1 усилителя измерительной схемы, обусловленного повышением температуры окружающей среды, а значит и температуры транзистора. При понижении температуры окружающей среды наблюдаются обратные явления. Сопротивление 20, включенное между эмиттером транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока и «землей», ограничивает ток эмиттера этого транзистора и увеличивает входное сопротивление транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока, что улучшает согласование измерительной цепи.

При изменении окружающей температуры, например повышении, увеличивается коллекторный ток транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока, напряжение на коллекторе транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока уменьшается, вследствие чего уменьшается напряжение в базе транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока. Диоды 23, 24, включенные последовательно в обратном направлении в базу транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока, имеют положительный температурный коэффициент напряжения, т.е. при повышении температуры напряжение в базе транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока увеличивается. Происходит компенсация уменьшения напряжения в базе транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока, обусловленного повышением температуры окружающей среды. При понижении температуры окружающей среды схема работает в обратном направлении. При значительном изменении температуры окружающей среды, например сезонном, предусмотрен переключатель 17 «Тепло», «Холодно», изменяющий величину измерительного сопротивления 18, 19.

Заявляемое устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, контролирует наличие жидкого масла и на нижнем уровне технологической емкости. При установке электродов емкостного датчика в нижней части технологической емкости и при наличии в емкости жидкого моторного масла включен световой индикатор, сигнализирующий о наличии в емкости жидкого масла. При опорожнении технологической емкости от жидкого масла, как только электроды датчика с находящемся между ними жидким моторным маслом и изолированные от последнего окажутся в воздухе, световой индикатор нижнего уровня жидкого масла выключается, сигнализируя, что в технологической емкости нет масла.

По схеме заявляемого устройства для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, был изготовлен опытный образец и проведены лабораторные испытания. При испытаниях использовалось моторное масло М6з/14г. Испытания показали надежную paботу устройства и высокую точность измерения предельного уровня жидких масел.

Конструктивные особенности емкостного датчика, его небольшие размеры позволяют использовать данное устройство в технологических процессах различных производств для измерения и индикации верхнего и нижнего уровней жидких масел, применяемых в конкретном производстве и находящихся в непрозрачных емкостях.

Предлагаемое изобретение позволяет исключить имеющийся недостаток известного устройства по патенту RU 2411512, МПК8 G01N 27/22, опубл. 2011, выбранного в качестве прототипа, а именно расширить область применения, т.к. обеспечивает измерение с высокой точностью и индикацию предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, а также упрощает его конструкцию.

Таким образом, все вышеизложенное доказывает, что совокупность отличительных от прототипа признаков обеспечивает возможность использования заявляемого технического решения для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, т.е. оно соответствует критерию изобретения "промышленная применимость".

Устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, содержащее электрически соединенные между собой самовозбуждающийся кварцевый генератор импульсных колебаний высокой частоты, измерительную схему, датчик с измерительными электродами, включенными в измерительную схему, на которые нанесено изолирующее от внешней среды покрытие, причем измерительные электроды выполнены в виде катушек индуктивности, намотанных на изоляционные основания в один слой бифилярным методом, диоды, измерительный прибор и источник питания, отличающееся тем, что в качестве измерительных электродов использованы только емкостные электроды, катушки индуктивности которых намотаны медным проводом, причем две обмотки каждой своей катушки индуктивности соединены параллельно, дополнительно содержит диод, включенный в измерительную схему, при этом диод включен в обратном направлении, соединен с коллектором и базой транзистора усилителя измерительной схемы, трехкаскадный усилитель постоянного тока, выполненный на транзисторах, диодный стабилизатор напряжения, включенный в источник питания, при этом диодный стабилизатор напряжения выполнен в обычном (обратном) направлении опорных диодов (стабилитронов), а в качестве измерительного прибора использован световой индикатор, выполненный на светодиоде, который включен в коллектор транзистора третьего каскада усилителя постоянного тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, используемых в качестве датчиков физических процессов.

Изобретение относится к области топливоизмерительных систем, в частности, для применения в авиации. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к электронным устройствам для измерения уровня топлива. .

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к мостовым методам измерения на переменном токе параметров датчиков, и может быть использовано для измерения уровня диэлектрического вещества.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения положения границы раздела фаз водонефтяных потоков и может быть использовано в промысловой геофизике, в системах сбора и обработки информации при добыче нефти в горизонтальных и вертикальных скважинах, для учета фазового расхода расслоенного течения в трубопроводах, измерения уровня жидкостей в емкостях и резервуарах.

Изобретение относится к устройству для определения, по меньшей мере, одной граничной поверхности слоя шлака на металлическом расплаве. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидких продуктов, в частности нефти и нефтепродуктов. .

Изобретение относится к области измерения уровня, в частности для непрерывного измерения уровня жидкости в барабане парового котла. .

Изобретение относится к области обнаружения уровня жидкости и может быть использовано для обнаружения уровня расплавленной стали в мульде контикастера. .

Изобретение относится к системам и датчикам указания уровня, в частности к системам контроля заправки баков компонентами топлива летательных аппаратов. .

Изобретение относится к области контроля уровня электропроводных сред, преимущественно жидкометаллических теплоносителей реакторных установок атомных станций

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к системам измерения уровня заправки ракетно-космической техники

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам и средствам для измерения уровня и массы жидкостей в резервуарах, и может найти применение, в частности, в устройствах для измерения запаса топлива в баках транспортных средств и уровня жидких продуктов, наполняемых в танкеры при волнениях на море

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, используемых в системах измерения уровня заправки ракетно-космической техники. Устройство для измерения уровня диэлектрического вещества содержит эталон, первый вывод которого подключен к первому входу блока переключения, а второй вывод подключен к выходу генератора синусоидального напряжения и к первому измерительному входу устройства. Измерительные входы устройства со второго по (n+1)-й, где n - количество двухполюсников, подключены к входам блока переключения, выход которого через последовательно соединенные преобразователь ток-напряжение, масштабный усилитель и аналого-цифровой преобразователь подключен к входу блока управления измерением, выходы которого подключены к блоку переключения, масштабному усилителю и аналого-цифровому преобразователю, а также к блоку управления по частоте и к вычислителю электрической емкости и вычислителю активного сопротивления. Блок управления измерением подключен к блоку управления режимами, выходы которого подключены к входам блока управления по частоте, вычислителя полного приращения электрической емкости, вычислителя уровня, вычислителя текущего приращения электрической емкости и блока управления переключением, выход которого подключен к блоку переключения. Вычислитель электрической емкости подключен к вычислителю текущего приращения электрической емкости и к вычислителю полного приращения электрической емкости, который подключен к вычислителю уровня. Аналого-цифровой преобразователь подключен к вычислителю электрической емкости и вычислителю активного сопротивления, которые подключены к блоку управления по частоте, выход которого подключен к генератору синусоидального напряжения. Вычислитель текущего приращения электрической емкости подключен к вычислителю уровня, при этом выход блока управления переключением является выходом устройства. При этом в устройство введен второй блок задания схемы замещения, причем выходы первого и второго блоков задания схемы замещения подключены к первому ключу, управляющий вход которого подключен к управляющему входу второго ключа и к блоку управления режимами. При этом выход первого ключа подключен к вычислителю электрической емкости и вычислителю активного сопротивления, который подключен к второму ключу, выход которого подключен к пороговому элементу, который подключен к блоку управления измерением, а выход порогового элемента является выходом устройства и подключен к управляющему входу третьего ключа, который подключен к вычислителю уровня, при этом выход второго ключа и выход третьего ключа являются выходами устройства. Технический результат - повышение надежности измерения. 3 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а конкретно к измерению электрических параметров двухполюсников, используемых в системах измерения уровня заправки ракетно-космической техники. Устройство содержит эталон, который подключен к блоку переключения и к первому измерительному входу устройства, при этом измерительные входы устройства со второго по (n+1)-й, где n - количество двухполюсников, подключены к соответствующим входам блока переключения, выход которого через последовательно соединенные преобразователь ток-напряжение, масштабный усилитель и аналого-цифровой преобразователь подключены к входу блока управления измерением, выходы которого подключены к блоку переключения, масштабному усилителю и аналого-цифровому преобразователю, а также к блоку управления по частоте и к вычислителю электрической емкости и вычислителю активного сопротивления. Причем блок управления измерением подключен к блоку управления режимами, выходы которого подключены к входам блока управления по частоте, блока задания схемы замещения, вычислителя полного приращения электрической емкости, вычислителя текущего приращения электрической емкости, вычислителя уровня и блока управления переключением, выход которого подключен к блоку переключения. Причем вычислитель электрической емкости подключен к вычислителю текущего приращения электрической емкости и вычислителю полного приращения электрической емкости, выход которого подключен к вычислителю уровня. Блок задания схемы замещения подключен к вычислителю электрической емкости и вычислителю активного сопротивления, входы которых подключены к блоку управления по частоте, при этом вычислитель текущего приращения электрической емкости подключен к вычислителю уровня, выход которого, а также выходы вычислителя активного сопротивления и блока управления переключением, являются выходами устройства. При этом в устройство введен формирователь разности токов, который подключен к вычислителю электрической емкости и вычислителю активного сопротивления. Выход аналого-цифрового преобразователя подключен к формирователю разности токов, вход которого подключен к блоку управления измерением, выходы которого подключены к первому и второму ключам, которые соединены последовательно. Первый ключ подключен к первому измерительному входу устройства, а второй ключ подключен к источнику постоянного тока и генератору синусоидального напряжения, управляющий вход которого подключен к блоку управления по частоте. Технический результат устройства - повышение точности измерения. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения массы сжиженного углеводородного газа, содержащегося в резервуаре. Предлагается способ определения массы сжиженного углеводородного газа в резервуаре, при котором измеряют электрическую емкость радиочастотного датчика, располагаемого в резервуаре с сжиженным углеводородным газом. Одновременно измеряют температуру в резервуаре с сжиженным углеводородным газом в нескольких областях в полости резервуара по вертикали с применением соответствующих датчиков температуры. Выполняют совместные функциональные преобразования указанных электрической емкости и температуры. При этом производят усреднение значений температуры жидкой и газовой фаз путем обработки информации от всех датчиков температуры, находящихся соответственно в жидкой и газовой фазах. О массе сжиженного углеводородного газа судят по результатам совместного функционального преобразования указанных электрической емкости и усредненных значений температуры жидкости и газа. Технический результат - повышение точности определения массы сжиженного углеводородного газа, содержащегося в резервуаре. 3 ил.

Изобретение относится к датчику (1) для измерения уровня поверхности металла в жидкой фазе для установки непрерывной разливки, содержащей кристаллизатор, имеющий верхнюю сторону (3), куда выходит отверстие (4), в которое втекает жидкий металл, характеризующемуся тем, что этот датчик содержит: катушку возбуждения (7) с воздушным сердечником, ориентированную перпендикулярно к верхней стороне (3) кристаллизатора и питаемую током для создания магнитного поля, силовые линии которого распространяются вдоль верхних силовых линий (14), которые отходят от кристаллизатора, и вдоль нижних силовых линий (15), которые перекрывают верхнюю сторону кристаллизатора и поверхность расплавленного металла, - нижнюю приемную катушку (8) с воздушным сердечником, параллельную катушке возбуждения, в которой генерируется наведенное напряжение в результате действия нижних силовых линий (15), изменяющихся при изменении уровня поверхности расплавленного металла, и верхнюю приемную катушку (9) с воздушным сердечником, параллельную катушке возбуждения (8), наложенную непосредственно на нижнюю приемную катушку (8) и имеющую одинаковые с ней геометрию и характеристики, в которой генерируется наведенное напряжение в результате действия верхних силовых линий (14), которые, по существу, не претерпевают возмущений, обусловленных поверхностью расплавленного металла. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ относится к конструированию и изготовлению контрольно-измерительной техники и может быть применен относительно проектируемых емкостных датчиков с металлическими коаксиально расположенными трубчатыми электродами для работы в диэлектрических жидкостях. Способ состоит в том, что при сборке коаксиально соединенных трубчатых электродов с выходным узлом электроды располагаются вертикально, выходной узел, выполненный в виде патрубка с внутренним диаметром больше диаметра внешнего электрода коаксиально размещается в верхней части электродов, внутрь электрода меньшего диаметра, между электродами, и между внешним электродом и выходным узлом, на необходимую глубину устанавливаются несъемные изоляционные эластичные заглушки, а сборка осуществляется одновременной заливкой полостей между выходным узлом и внешним электродом, между электродами, и меньшим электродом пластифицированной эпоксидной смолой. Технический результат - повышение технологичности изготовления, повышение надежности и снижение стоимости конечного изделия. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерителям уровня путем измерения емкости конденсаторов, и предназначено для измерения температуры и уровня продукта, заполняющего хранилище. Устройство содержит измерительный шлейф с диэлектрической оболочкой, армированной двумя электропроводящими тросами, которые используются в качестве датчиков емкостного уровнемера. Внутри диэлектрической оболочки размещены датчики температуры и емкостные сенсоры, каждый из которых состоит из чувствительного элемента и модуля измерения емкости. Электропроводящие тросы, датчики температуры и выходы емкостных сенсоров соединены с блоком обработки, содержащим модули обработки сигналов датчиков температуры, емкостных сенсоров и датчиков емкостного уровнемера. В устройстве периодически выполняется автоматическая калибровка устройства с учетом диэлектрической проницаемости и температур продукта, окружающего измерительный шлейф в зонах размещения емкостных сенсоров. Технический результат - уменьшение погрешности измерения уровня заполнения хранилища. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области контроля уровня электропроводных сред, преимущественно жидкометаллических теплоносителей реакторных установок атомных станций. Уровнемер содержит обмотку возбуждения и измерительную обмотку, помещенные в защитный чехол, погруженный в контролируемую среду. Датчик снабжен полым трубчатым каналом, закрепленным в защитном чехле внутри катушек обмотки возбуждения и измерительной обмотки, и подвижным индикатором уровня, перемещаемым внутри полого трубчатого канала. Подвижный индикатор уровня выполнен в виде штанги, на одном из концов которой закреплен чувствительный элемент, состоящий из группы индуктивно связанных катушек, а на другом конце установлен электрический разъем, к которому подключены выводы катушек чувствительного элемента. На защитном чехле закреплен узел фиксации штанги в любой точке диапазона изменений уровня. Использование предложенного уровнемера позволит обеспечить необходимые метрологические характеристики, надежность работы и длительный ресурс эксплуатации уровнемеров в жестких температурных и радиационных условиях ядерного реактора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх