Радиочастотный датчик уровня с u-образным чувствительным элементом



Радиочастотный датчик уровня с u-образным чувствительным элементом
Радиочастотный датчик уровня с u-образным чувствительным элементом
Радиочастотный датчик уровня с u-образным чувствительным элементом
Радиочастотный датчик уровня с u-образным чувствительным элементом
Радиочастотный датчик уровня с u-образным чувствительным элементом

 


Владельцы патента RU 2499230:

Федеральное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности для определения уровня широкого класса сред, являющихся диэлектриками, проводниками или несовершенными диэлектриками. Радиочастотный датчик уровня с U-образным чувствительным элементом содержит электронный блок и подключенный к нему чувствительный элемент, выполненный в виде отрезка длинной линии. При этом чувствительный элемент выполнен в U-образной форме из двух последовательно соединенных отрезков длинной линии, один из которых является короткозамкнутым и имеет длину, равную максимальному значению измеряемого уровня, а другой отрезок длинной линии является разомкнутым и к его свободному концу подключен линеаризующий конденсатор. При этом значения емкости линеаризующего конденсатора и длины разомкнутого отрезка длинной линии определяются из формул

С lo+С e (h-h m )=1,3349εh m C e+0,0161εh m-1,0729h m C e+0,009εC e-0,0092ε-0,0295C e+0,0246

и h m h C l m C e + h m ,

где C lo - значение емкости линеаризующего конденсатора; C lm - значение емкости линеаризующего конденсатора при h=h m; С е - погонная емкость используемой длинной линии; h - длина разомкнутого отрезка длинной линии; h m - максимальное значение измеряемого уровня; ε - относительная диэлектрическая проницаемость контролируемой среды. Технический результат - уменьшение погрешности измерения, обусловленной нелинейностью функции преобразования, а также упрощение и удешевление его реализации. 5 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения уровня широкого класса сред, являющихся диэлектриками, проводниками или несовершенными диэлектриками.

Известны различные устройства для измерения уровня среды, основанные на зависимости резонансной частоты отрезка длинной линии, погруженного в контролируемую среду, от уровня этой среды (Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Высокочастотный метод измерения неэлектрических величин, М.: Наука. 1978. Стр. 111-167). Недостатком таких измерительных устройств является их ограниченная область применения, обусловленная существенной нелинейностью функции преобразования, что приводит к большой погрешности измерения особенно на начальном или конечном участках диапазона измерения в зависимости от типа чувствительного элемента.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее электронный блок, осуществляющий возбуждение электромагнитных колебаний в чувствительном элементе на двух его собственных частотах и преобразование этих частот по определенному алгоритму, а также погруженный в контролируемую жидкость чувствительный элемент, который представляет собой отрезок длинной линии, выполненный в виде диэлектрической ленты, внутри которой тонкий проводник распределен по всей ее длине над металлической полоской так, что оба конца проводника находятся на одном из концов ленты и соединены там с металлической полоской (см. патент RU №2367911, 21.02.2008, МПК G01F 1/56, G01F 23/28). Это устройство принято в качестве прототипа.

Недостатком известного устройства-прототипа является сложность его реализации, что вызвано необходимостью попеременного возбуждения электромагнитных колебаний в чувствительном элементе на двух его собственных частотах, измерения этих частот и преобразования этих частот по определенному алгоритму. Помимо этого указанное устройство-прототип не обеспечивает достаточной линейности выходной характеристики.

Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала технических средств.

Техническим результатом изобретения является уменьшение погрешности измерения уровня, обусловленной нелинейностью функции преобразования, а также упрощение схемы предлагаемого устройства и удешевление его реализации.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый радиочастотный датчик уровня с U-образным чувствительным элементом содержит электронный блок и подключенный к нему чувствительный элемент в виде отрезка длинной линии, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен в U-образной форме из двух последовательно соединенных отрезков длинной линии, один из которых является короткозамкнутым и имеет длину, равную максимальному значению измеряемого уровня, а другой отрезок длинной линии является разомкнутым и к его свободному концу подключен линеаризующий конденсатор, при этом значения емкости линеаризующего конденсатора и длины разомкнутого отрезка длинной линии определяются из формул

С lo+С e (h-h m )=1,3349εh m C e+0,0161εh m-1,0729h m C e+0,009εC e-0,0092ε-0,0295C e+0,0246 (1)

и h m h C l m C e + h m , (2)

где C lo - значение емкости линеаризующего конденсатора, пФ;

C lm - значение емкости линеаризующего конденсатора при h=h m , пФ;

С е - погонная емкость используемой длинной линии, пФ/м;

h - длина разомкнутого отрезка длинной линии, м;

h m - максимальное значение измеряемого уровня, м;

ε - относительная диэлектрическая проницаемость контролируемой среды.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, реализованного на основе автогенератора, где 1 - U-образный чувствительный элемент; 2 - электронный блок, состоящий из автогенератора 3, делителя частоты 4 и преобразователя частота/напряжение 5.

На фиг.2 изображен один из вариантов реализации U-образного чувствительного элемента, выполненного на базе коаксиальной линии. Здесь приняты следующие обозначения: 6 - звено U-образного чувствительного элемента, состоящее из разомкнутого отрезка длинной линии, который имеет длину h и к верхнему концу которого подключен линеаризующий конденсатор C l ; 7 - звено U-образного чувствительного элемента, состоящее из короткозамкнутого отрезка длинной линии, имеющего длину h m , 8,9 - соответственно внутренний и внешний проводники коаксиальной линии; 10 - среда, в которую погружен U-образный чувствительный элемент и уровень которой х необходимо измерить.

На фиг.3 изображена эквивалентная схема U-образного чувствительного элемента в развернутом виде, на которой обозначено: 11 - незаполненная контролируемой средой часть звена 6, имеющая длину h-x ,12 - заполненные контролируемой средой части звеньев 6 и 7, имеющие совокупную длину 2x; 13 - незаполненная контролируемой средой часть звена 7, имеющая длину h m -x; а - сечение, соответствующее верхнему концу звена 6; b - сечение, соответствующее уровню среды x в звене 6; с - сечение, соответствующее уровню среды x в звене 7.

На фиг.4 представлены функции преобразования предлагаемого радиочастотного датчика уровня с U-образным чувствительным элементом и, для сравнения, функции преобразования радиочастотного датчика уровня с чувствительным элементом, выполненным на базе прямолинейного короткозамкнутого отрезка длинной линии, для различных значений диэлектрической проницаемости контролируемой среды ε. Здесь обозначено: 14,15 - функции преобразования для U-образного чувствительного элемента (14 - для ε=2,2; 15 - для ε=4); 16,17 - функции преобразования для чувствительного элемента, выполненного на базе прямолинейного короткозамкнутого отрезка длинной линии (16 - для ε=2,2; 17 - для ε=4).

На фиг.5 представлена зависимость коэффициента нелинейности функции преобразования предлагаемого датчика k от изменения емкости линеаризующего конденсатора С l относительно некоторого оптимального значения С lo, при котором этот коэффициент нелинейности имеет минимальное значение.

Предлагаемый радиочастотный датчик уровня (фиг.1) содержит погруженный в контролируемую жидкость U-образный чувствительный элемент 1 и подключенный к нему электронный блок 2, в состав которого входят последовательно соединенные автогенератор 3, делитель частоты 4 и преобразователь частота/напряжение 5. U-образный чувствительный элемент 1 подключен к автогенератору 3 через конденсатор связи С с.

Предлагаемый радиочастотный датчик уровня работает следующим образом.

U-образный чувствительный элемент 1 этого датчика (фиг.2) представляет собой четвертьволновой резонатор, резонансная частота которого ωr однозначно определяется уровнем контролируемой среды х. Этот чувствительный элемент 1 включен в частотозадающую цепь автогенератора 3 через конденсатор связи С с и является колебательным контуром этого автогенератора 3, поэтому частота генерации автогенератора 3 практически совпадает с резонансной частотой ωr. Обычно частота ωr имеет значения десятки и сотни мегагерц, что представляет определенные трудности при ее преобразовании в унифицированный выходной сигнал датчика. Поэтому эта частота в делителе частоты 4 понижается до значений порядка 10 кГц, приемлемых для нормального функционирования преобразователя частота/напряжение 5, с выхода которого снимается напряжение, пропорциональное как поступающей на его вход частоте, так и уровню контролируемой среды. Возможны также и другие схемы построения радиочастотных датчиков, в состав которых может быть включен U-образный чувствительный элемент 1 (см. Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Высокочастотный метод измерения неэлектрических величин, М.: Наука. 1978. Стр.86-96).

Зависимость резонансной частоты ωr от уровня х является функцией преобразования радиочастотного датчика уровня. Для чувствительного элемента, выполненного в виде только одного короткозамкнутого или разомкнутого отрезка длинной линии, эта функция преобразования имеет нелинейный характер, и коэффициент нелинейности в этом случае по результатам исследования автора составляет 10% (фиг.4, кривые 16, 17). Причиной этого является то, что напряженность электрического поля имеет синусоидальное распределение вдоль чувствительного элемента. Поэтому, например, для короткозамкнутого отрезка длинной линии, возбуждаемого как четвертьволновой резонатор, электрическое поле в нижней части вблизи короткозамкнутого конца имеет минимальное значение и, следовательно, чувствительность датчика при малых значениях уровня также будет минимальной. В верхней же части вблизи разомкнутого конца такого чувствительного элемента электрическое поле будет иметь максимальное значение и чувствительность датчика также будет максимальной. Если чувствительный элемент выполнить в виде U-образной конструкции, как это представлено на фиг.2, то контролируемая среда будет воздействовать одновременно на участки с малой и большой чувствительностью к измеряемому параметру. Благодаря этому будет происходить выравнивание чувствительности по всей длине чувствительного элемента. Окончательно стабилизировать чувствительность можно, если подобрать длину h звена U-образного чувствительного элемента и значение емкости линеаризующего конденсатора С l, подключенного к верхнему концу этого звена 6, исходя из критерия минимума нелинейности функции преобразования. Эту функцию преобразования теоретически можно получить из выражения для полной проводимости U-образного чувствительного элемента Y o, которая складывается из проводимости линеаризующего конденсатора С l и входной проводимости длинной линии Y a (фиг.3),

Y o = j ω C l + Y a ( 3 )

где ω- текущая угловая частота.

Условием резонанса является равенство

Im ( Y o ) = ω C l + I M ( Y a ) = 0 ( 4 )

В результате решения уравнения (4) относительно ω может быть найдена резонансная частота ωr.

Чтобы получить выражение для Y a , необходимо представить чувствительный элемент в виде эквивалентной длинной линии (фиг.3), состоящей из трех последовательно соединенных отрезков 11, 12 и 13. Предполагается, что оба звена 6 и 7 U-образного чувствительного элемента выполнены из однородных отрезков длинной линии, имеющих одинаковые погонные параметры. Для короткозамкнутого отрезка 13 (фиг.3), представляющего собой незаполненную контролируемой средой часть звена 7, которая имеет длину hm-x, входное сопротивление Zc, определяемое в сечении с, выражается известной формулой (Ефимов И.Е. Радиочастотные линии передачи, М.: Советское радио. 1964. Стр.73-77)

Z C = j W e tan ( β e ( h m x ) ) ( 5 )

Здесь

W e = L C e и β в = ω L C e ,

где L - погонная индуктивность длинной линии;

Се - погонная емкость незаполненной части длинной линии;

We и βe - соответственно волновое сопротивление и волновое число незаполненной части длинной линии.

Для отрезка 12 (фиг.3), представляющего собой заполненные контролируемой средой части звеньев 6 и 7 с совокупной длиной 2х, и нагруженного на сопротивление Zc, входное сопротивление Zb, определяемое в сечении b, выражается формулой

Z b = W f Z C + j W f tan ( 2 β f x ) W f + j Z C tan ( 2 β f x ) ( 6 )

Здесь W f = L C f , β f = ω L C f , C f = ε C e ,

где Wf и βf - соответственно волновое сопротивление и волновое число заполненной части длинной линии;

Сf - погонная емкость заполненной части длинной линии.

Отрезок 11 (фиг.3) представляет собой незаполненную контролируемой средой часть звена 6, которая имеет длину h-x. Входное сопротивление Zа в сечении а этого отрезка, нагруженного на сопротивление Zb, может быть записано как

Z a = W e Z b + j W e tan ( β e ( h x ) ) W e + j Z b tan ( β e ( h x ) ) . ( 7 )

Входная проводимость Ya по определению равна

Y a = 1 Z a . ( 8 )

Если выражения (5-8) подставить в уравнение (4), решить его относительно ω при заданных значениях х, то можно получить выражение для функции преобразования ωr(х). Однако уравнение (4) является трансцендентным и в аналитическом виде решения не имеет. Для конкретной конструкции чувствительного элемента с заданными значениями погонных параметров возможно численное решение этого уравнения. Исходя из этого, на базе Matlab была составлена программа для расчета функции ωr(х). Алгоритм действия этой программы заключался в следующем:

1. Для заданного диапазона значений x и фиксированных значений hm, L, Се, ε , при h=hm рассчитывался массив функций преобразования ωr(х,Сl).

2. Для каждой функции преобразования из этого массива рассчитывался коэффициент нелинейности k и выбиралось минимальное значение этого коэффициента, которому соответствовало некоторое оптимальное значение емкости линеаризующего конденсатора C lo.

С помощью указанной программы для различных значений параметров чувствительного элемента L, Се и hm и контролируемой среды ε были рассчитаны оптимальные значения Сlo, при которых коэффициент нелинейности функции преобразования k имеет минимальное значение. Например, для заданных параметров U-образного чувствительного элемента L=4,6·10-7 Гн, Се=24 пФ, h=hm=0,5 М и для различных значений диэлектрической проницаемости контролируемой среды ε были получены значения Сlo, при которых обеспечивается минимальное значение коэффициента k, а также значения этого коэффициента, которые представлены в следующей таблице.

ε k % Сlо, пФ
2,2 0,15 20,5
4.0 0,0438 50,5
10 0,11 147,5
30 0,15 469

На фиг.4 представлены графики для соответствующих функций преобразования для датчика с U-образным чувствительным элементом, представленных как зависимость нормированной резонансной частоты ωr0 от уровня х (ω0 - значение резонансной частоты при х=0): 14 - для ε=2,2 и Сlo=20,5 пФ и 15 - для ε=4 и Сlo=50.5 пФ. Для сравнения на фиг.4 также приведены функции преобразования известного радиочастотного датчика уровня с чувствительным элементом, выполненным в виде прямолинейного короткозамкнутого отрезка длинной линии, для различных значений диэлектрической проницаемости контролируемой среды ε (16 - ε=2,2; 17 - ε=4). Эффективность предложенного устройства показывают также полученные величины коэффициента нелинейности k для различных значений ε, приведенные в вышеуказанной таблице.

Аналогично были также получены зависимости коэффициента нелинейности функции преобразования U-образного чувствительного элемента с вышеуказанными параметрами от изменения величины Сl относительно оптимального значения Сlo при ε f=2,2 и Clo=20,5 пФ (фиг.5).

Кроме этого с помощью указанной программы было проведено исследование функции Сlo(hm,ε,L,Cв) которое показало, что эта функция, рассматриваемая как зависимость от каждого отдельного параметра, является линейной и может быть представлена в виде эмпирической формулы

C l o = k 1 ε h m C в + k 2 ε h m + k 3 ε C в + k 4 h m C в + k 5 h m + k 6 ε + k 7 С в + k 8 , ( 9 )

где k1, k2, …, k8 - коэффициенты пропорциональности, которые могут быть определены путем решения системы уравнений, состоящей не менее чем из восьми линейных уравнений типа

C l o i = k 1 ε i h m i С в i + k 2 ε i h m i + k 3 ε i C в i + k 4 h m i C в i + k 5 k m i + k 6 ε i + k 7 C в i + k 8 , ( 10 )

i=1, 2, …, n; n≥8

где hmi, ε i, Cei - соответствующие различные значения величин hm, ε и Се, которые должны быть заданы;

Сlоi - расчетные значения величины Сlo, которые вычисляются для соответствующих значений величин hmi, ε i, Сеi.

Решение системы, состоящей из n уравнений типа (10), относительно неизвестных k1, k2, …, k8 приводит к следующим данным:

k1=1,3349; k2=0,0161; k3=-1,0729; k4=0,0090; k5=0; k6=-0,0092; k7=-0,0295; k8=0,0246

При этом размерностями величин hmi, Cei, Сlоi являются соответственно м, пФ/м, пФ.

Подстановка этих данных в (9) дает в итоге выражение (1).

Компенсация нелинейности функции преобразования может быть осуществлена также за счет удлинения звена 6 U-образного чувствительного элемента (фиг.2) или подключения к этому звену отрезка кабеля. В этом случае величина емкости конденсатора С будет зависеть также и от величины удлинения звена 6 (или длины подключенного кабеля) в соответствии с формулой

Сlo+Cв(h-hm)=Clm,

где Clm - оптимальное значение емкости линеаризующего конденсатора при h=hm. При этом при выборе величин Сlo и h должно выполняться условие

h m h C l m C в + h m

Конструктивно U-образный чувствительный элемент может быть выполнен на базе как коаксиальной, так и двухпроводной или полосковой линии. При измерении уровня электропроводных сред или сред с большими потерями проводники длинной линии должны быть электрически изолированы от измеряемой среды.

Предлагаемый радиочастотный датчик уровня с U-образным чувствительным элементом обладает следующими преимуществами по сравнению с известными аналогичными устройствами:

1. Уменьшение погрешности измерения уровня, обусловленной нелинейностью функции преобразования.

2. Упрощение схемы и удешевление реализации предлагаемого устройства, поскольку отпадает необходимость иметь в электронном блоке 2 специальное линеаризующее устройство.

Предлагаемое устройство может быть использовано в различных отраслях промышленности, например нефтяной, химической и пищевой, для измерения уровня широкого класса жидких сред, являющихся диэлектриками, проводниками или несовершенными диэлектриками.

Радиочастотный датчик уровня с U-образным чувствительным элементом, содержащий электронный блок и подключенный к нему чувствительный элемент, выполненный в виде отрезка длинной линии, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен в U-образной форме из двух последовательно соединенных отрезков длинной линии, один из которых является короткозамкнутым и имеет длину, равную максимальному значению измеряемого уровня, а другой отрезок длинной линии является разомкнутым и к его свободному концу подключен линеаризующий конденсатор, при этом значения емкости линеаризующего конденсатора и длины разомкнутого отрезка длинной линии определяются из формул
С lo+С e (h-h m )=1,3349εh m C e+0,0161εh m-1,0729h m C e+0,009εC e-0,0092ε-
-0,0295C e+0,0246
и h m h C l m C e + h m ,
где C lo - значение емкости линеаризующего конденсатора;
C lm - значение емкости линеаризующего конденсатора при h=h m;
С е - погонная емкость используемой длинной линии;
h - длина разомкнутого отрезка длинной линии;
h m - максимальное значение измеряемого уровня;
ε - относительная диэлектрическая проницаемость контролируемой среды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к стержневидному электрическому нагревательному элементу, в частности для применения в устройстве для измерения уровня заполнения в резервуаре для жидкости, в частности в корпусе реактора ядерной установки, содержащему оболочку и по меньшей мере один встроенный в нее электрический проводник, который находится в проводящем контакте с оболочкой (16).

Изобретение относится к области электротермии, а именно к контролю технологических параметров при производстве плавленых фосфатов, карбида кальция в рудно-термических печах, и может быть использовано в цветной металлургии.

Изобретение относится к способу контроля уровня жидкости (F) в резервуаре, в частности контроля уровня теплоносителя в напорном корпусе (4) реактора атомной установки, охлаждаемой водой под давлением.

Изобретение относится к измерителю уровня в резервуаре с жидкостью и может быть использовано в корпусе ядерного реактора ядерной установки. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дискретного измерения уровня прозрачной для инфракрасного излучения жидкости на изделиях ракетно-космической техники (РКТ).

Изобретение относится к термометрии и предназначено для измерения температуры контактным способом одновременно в группе местоположений, по которым может быть проложен измерительный шнур термометрической косы.

Изобретение относится к способу контроля целости продуктов в емкостях, в частности продуктов питания. .

Изобретение относится к области электротермии, а именно к контролю технологических параметров при производстве плавленых фосфатов, карбида кальция в рудно-термических печах и может быть использовано в цветной металлургии.

Изобретение относится к устройству измерения уровня заполнения в резервуаре для жидкости, в частности в напорном резервуаре ядерной технической установки, содержащему по меньшей мере один термоэлемент. Устройство содержит выполненный по типу кабеля с минеральной изоляцией термоэлемент (8), при этом термоэлемент (8) по меньшей мере частично расположен в выходящей из резервуара для жидкости напорной трубе (10). В устройстве предусмотрена спаянная на частичном участке с термоэлементом (8) трубчатая гильза (26), которая окружает термоэлемент (8), предусмотрено действующее в качестве барьера давления уплотнительное устройство (2). Уплотнительное устройство (2) имеет соединительный элемент (31) с окружающей трубчатую гильзу (26) и опирающейся на трубчатую гильзу (26) средней частью, а также выступающий по сторонам, охватывающий напорную трубу (10) соединительный участок (32) на стороне высокого давления. Расположенный на стороне высокого давления соединительный участок (32) соединен через свинчиваемое соединение (36) с напорной трубой (10), и напорная труба (10) за счет кольцевого зазора (42) расположена на расстоянии от трубчатой гильзы (26) и термоэлемента (8). Технический результат - обеспечение надежности указания уровня заполнения. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к авиаприборостроению и может быть использовано для управления заправкой самолета топливом на земле, измерения массового запаса топлива на самолете в полете, управления поперечной центровкой самолета по топливу и формирования сигнала о резервном остатке топлива. Система содержит установленные в топливных баках самолета датчики параметров топлива: уровня и температуры, а также сигнализаторы верхнего и нижнего уровней топлива, бортовой вычислитель с левым и правым модулями управления, контрольными каналами и ячейками памяти о геометрии топливных баков, левые и правые модули топливомера, устройство сравнения, устройство балансировки, пульт управления с задатчиком плотности топлива, устройством заправки и индикатором, причем датчики температуры топлива установлены на высоте сигнализаторов нижнего уровня топлива. Бортовой вычислитель предложенной системы снабжен входами для получения вспомогательной информации от датчиков расхода топлива и сигнализатора положения шасси самолета. Техническим результатом изобретения является повышение точности, достоверности и эффективности измерения массового запаса топлива, резервного остатка топлива и управления центровкой самолета по топливу как в штатном, так и в нештатном режимах работы системы. 1 ил.

Изобретение относится к авиаприборостроению и может быть использовано для управления заправкой самолета топливом на земле, измерения массового запаса топлива на самолете в полете, управления поперечной центровкой самолета по топливу и формирования сигнала о резервном остатке топлива. Система содержит установленные в топливных баках самолета датчики параметров топлива: уровня и температуры, а также сигнализаторы нижнего уровня топлива, бортовой вычислитель с левым и правым модулями управления, контрольными каналами и ячейками памяти о геометрии топливных баков, левые и правые модули топливомера, устройство сравнения, устройство балансировки, пульт управления с задатчиком плотности топлива, устройством заправки и индикатором, причем датчики температуры топлива установлены на высоте сигнализаторов нижнего уровня топлива. Бортовой вычислитель снабжен входами для получения вспомогательной информации от датчиков расхода топлива и датчика углов крена и тангажа самолета. Техническим результатом изобретения является повышение точности, достоверности и эффективности измерения массового запаса топлива, резервного остатка топлива и управления центровкой самолета по топливу как в штатном, так и в нештатном режимах работы предложенной системы. 1 ил.

Изобретение относится к авиаприборостроению и может быть использовано для управления заправкой самолета топливом на земле, измерения массового запаса топлива на самолете в полете, управления поперечной центровкой самолета по топливу и формирования сигнала о резервном остатке топлива. Система содержит установленные в топливных баках самолета датчики параметров топлива: уровня и температуры, а также сигнализаторы нижнего уровня топлива, бортовой вычислитель с левым и правым модулями управления, контрольными каналами и ячейками памяти о геометрии топливных баков, левые и правые модули топливомера, устройство сравнения, устройство балансировки, пульт управления с задатчиком плотности топлива, устройством заправки и индикатором, причем датчики температуры топлива установлены на высоте сигнализаторов нижнего уровня топлива. Бортовой вычислитель предложенной системы снабжен входом для получения вспомогательной информации от сигнализатора положения шасси самолета. Техническим результатом изобретения является повышение точности, достоверности и эффективности измерения массового запаса топлива, резервного остатка топлива и управления центровкой самолета по топливу как в штатном, так и в нештатном режимах работы системы. 1 ил.

Изобретение относится к авиаприборостроению и может быть использовано для управления заправкой самолета топливом на земле, измерения массового запаса топлива на самолете в полете, управления поперечной центровкой самолета по топливу и формирования сигнала о резервном остатке топлива. Система содержит установленные в топливных баках самолета датчики параметров топлива: уровня и температуры, а также сигнализаторы верхнего и нижнего уровней топлива, бортовой вычислитель с левым и правым модулями управления, контрольными каналами и ячейками памяти о геометрии топливных баков, левые и правые модули топливомера, устройство сравнения, устройство балансировки, пульт управления с задатчиком плотности топлива, устройством заправки и индикатором, причем датчики температуры топлива установлены на высоте сигнализаторов нижнего уровня топлива. Бортовой вычислитель предложенной системы снабжен входом для получения вспомогательной информации от датчика углов крена и тангажа самолета. Техническим результатом изобретения является повышение точности, достоверности и эффективности измерения массового запаса топлива, резервного остатка топлива и управления центровкой самолета по топливу как в штатном, так и в нештатном режимах работы системы. 1 ил.

Изобретение относится к авиаприборостроению и может быть использовано для управления заправкой самолета топливом на земле, измерения массового запаса топлива на самолете в полете, управления поперечной центровкой самолета по топливу и формирования сигнала о резервном остатке топлива. Система содержит установленные в топливных баках самолета датчики параметров топлива: уровня и температуры, а также сигнализаторы верхнего и нижнего уровней топлива, бортовой вычислитель с левым и правым модулями управления, контрольными каналами и ячейками памяти о геометрии топливных баков, левые и правые модули топливомера, устройство сравнения, устройство балансировки, пульт управления с задатчиком плотности топлива, устройством заправки и индикатором, причем датчики температуры топлива установлены на высоте сигнализаторов нижнего уровня топлива. Бортовой вычислитель предложенной системы снабжен входами для получения вспомогательной информации от датчиков расхода топлива и датчика углов крена и тангажа самолета. Техническим результатом изобретения является повышение точности, достоверности и эффективности измерения массового запаса топлива, резервного остатка топлива и управления центровкой самолета по топливу как в штатном, так и в нештатном режимах работы системы. 1 ил.

Изобретение относится к авиаприборостроению и может быть использовано для управления заправкой самолета топливом на земле, измерения массового запаса топлива на самолете в полете, управления поперечной центровкой самолета по топливу и формирования сигнала о резервном остатке топлива. Система содержит установленные в топливных баках самолета датчики параметров топлива: уровня и температуры, а также сигнализаторы верхнего и нижнего уровней топлива, бортовой вычислитель с левым и правым модулями управления, контрольными каналами и ячейками памяти о геометрии топливных баков, левые и правые модули топливомера, устройство сравнения, устройство балансировки, пульт управления с задатчиком плотности топлива, устройством заправки и индикатором, причем датчики температуры топлива установлены на высоте сигнализаторов нижнего уровня топлива.Бортовой вычислитель предложенной системы снабжен входом для получения вспомогательной информации от сигнализатора положения шасси самолета. Техническим результатом изобретения является повышение точности, достоверности и эффективности измерения массового запаса топлива, резервного остатка топлива и управления центровкой самолета по топливу как в штатном, так и в нештатном режимах работы системы. 1 ил.

Изобретение относится к способу контроля уровня наполнения ж.-д. цистерн сжиженными газами и жидкими химическими продуктами. Контроль уровня производится датчиком контроля уровня, установленным на линии контроля уровня, соединенной с линией паровозврата, управляющий выход которого соединен с электрорегулируемым клапаном. Датчик контроля уровня контролирует параметры потока продукта, проходящего по линии контроля уровня, образованного созданием области пониженного давления в месте подключения линии контроля уровня к линии паровозврата посредством струйного насоса. Техническим результатом является исключение возможности налива цистерны выше предельного уровня, а также автоматизация процесса контроля уровня. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Датчик уровня, в частности электромагнитный детектор объекта толкающего и ударного типа, содержащий: магнитный качающийся стержень, электромагнит, который расположен с одной стороны магнитного качающегося стержня, и электронный модуль, который управляет электромагнитом при выполнении привода магнитного качающего стержня для его качания и усиливает, обрабатывает и выполняет вывод с задержкой по времени сигналов качания магнитного качающего стержня, причем эти сигналы качания снимают с помощью электромагнита, упомянутый магнитный качающийся стержень подвешен на устройстве подвески с одной стороны основного корпуса, и электромагнит, который состоит из железного сердечника и катушки, расположен внутри основного корпуса. Электрический модуль содержит схему источника питания, схему генерирования импульсов, схему импульсного привода, схему усиления сигнала, схему обработки сигналов и схему вывода сигнала с задержкой по времени, и упомянутые выше схемы все расположены в основном корпусе или установлены отдельно. Изобретение обладает высокой чувствительностью, точностью и надежностью; имеет широкий диапазон применений; не требует технического обслуживания; и обеспечивает длительный срок службы. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение может быть использовано для дискретного измерения уровня прозрачной для инфракрасного излучения жидкости в нескольких точках на изделиях ракетно-космической техники. Сущность предлагаемого изобретения - в волоконно-оптическом уровнемере, содержащем источники и приемники излучения, к которым подстыкованы подводящие и отводящие оптические волокна соответственно, протянутые через трубу со сквозными отверстиями на боковой поверхности, жестко закрепленные на трубе корпуса, состоящие из соединенных между собой трубок, втулок со сквозным отверстием, наконечников, в которых закреплены стержни круглого сечения с шаровидным сегментом из оптически прозрачного материала, причем отверстия полых трубок совмещены с отверстиями в трубе, количество отверстий, корпусов и стержней соответствует количеству точек съема информации об уровне жидкости, продольные оси корпусов прямые, оси трубы и корпусов расположены под углом меньшим или равным 90 градусов, наконечники выполнены в виде цилиндра и усеченного конуса, причем цилиндр является основанием для усеченного конуса, малое основание которого обращено в сторону шаровидного сегмента стержня. Также предлагаемое изобретение содержит способ изготовления волоконно-оптического уровнемера. Техническим результатом является улучшение технологичности конструкции волоконно-оптического уровнемера, упрощение процесса его сборки и повышение его надежности. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх