Резонансный уровнемер

 

О П И С А Н И Е (1 )654858

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CIIIO3 liIIII9IQIIIIA

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.10.77 (21) 2529196/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. б 0!F 23/28

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 (53) УДК 68l.128.82 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (72) Авторы изобретения Г. К. Порошенко, E. К. Залядеев, А, П. Алексеев, С. Ю. Быльев, Л. А. Стеклянникова и М. А. Троицкая (71) Заявитель (54) РЕЗОНАНСНЫЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к области приборостроения, в частности может быть использовано для прецизионного измерения уровня жидких сред.

Известны уровнемеры, принцип работы их основан на косвенном измерении реактивного сопротивления датчика, величина которого однозначно зависит от уровня.

Уровнемеры с подстройкой частоты генератора к резонансной чистоте датчика или lp контура, в который датчик входит как переменное реактивное сопротивление, содер.жат датчик с детектором, генератор высокочастотных колебаний и систему подстройки частоты (1). 15

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является уровнемер, содержащий датчик с детектором, генератор высокочастотных колебаний и систему подстройки частоты генератора, выполненную в виде задающего генератора с частотным модулятором, подключенных к последовательно соединенным частотному дискриминатору и варикапу (2).

Недостатком известного устройства является наличие остаточной расстройки между частотами датчика и генератора, что увеличивает погрешность измерения.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение точности измерения уровня.

Поставленная цель достигается тем, что в резонансном уровнемере в систему подстройки частоты генератора введены последовательно соединенные два разнополярных ключа, реверсивный счетчик и преобразователь код — напряжение, подключенные к выводам варикапа, а счетный вход реверсивного счетчика соединен с выходом задающего генератора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена блок-схема резонансного уровнемера.

Уровнемер состоит из высокочастотного генератора 1, датчика 2 с детектором, частотомера 3 и системы подстройки частоты, выполненной в виде задающего генератора

4, частотного модулятора 5, варикапа 6, усилителя низкой частоты 7, частотного дискриминатора 8 и устройства дополнительной обратной связи, содержащего разнополярные ключи 9, реверсивный счетчик 10 и преобеаэователь код — напряжение 11.

Высокочастотное напряжение с генератора 1 подается на датчик 2. Сигнал е демктора датчика 2 поступает в систему подстройки частоты, которая обеспечивает слежение частоты генератора 1 эа резонансной частотой датчика 2. Уровень измеряемой жидкости определяется по показаниям частотомера 3, измеряющего несущую частоту генератора 1.

С помощьк. задающего генератора 4 н системе подстройки частоты, напряжение которого подается 113 частотный модулятор

5, обсспечинастся частотная модуляция напряжения высокочастотного генератора 1, Кроме То! о, наприM«Httc 33jl3tot!I«t о t «tt«p3тора 4 подается в качестве опорного на частотный дискриминатор 8. ° С опорным напряжением сравнивается низкочастотное напряжение, поступающее на дискриминатор 8 ° ñ детектора датчика 2 через усилитель низкой частоты 7.

При несовпадении несущей частоты высокочастотного генератора 1 и резонансной частоты датчика 2 на выходе дискриминатора 8 появляется постояшк1с напряжение, Величина напряжения определяется величиной разности частот генератора и датчика, а знак — знаком этой разности. Это напряжение подается на варикап 5 подстройки частоты генератора i, Кроме того, с выхода частотного дискриминатора 8 напряжение подается на вход разнополярных ключей 9. В зависимости от знака этого напряжения срабатывает один из ключей 9, и реверсивный счетчик 10 начинает суммировать или вычитать импульсы, поступающие на счетный вход от задающего генератора

" 4. Код числа на выходах реверсивного счетчика 1О преобразуется преобразователем код — напряжение 11 в постоянное напряжение, подаваемое на варикап 6 подстройки частоты генератора 1.

Таким образом, на ныводы варикапа 6 поступают дна напряжения: напряжение с выхода частотного дискриминатора и ступенчато-изменя1ощееся во времени счета напряжение с преобразователя код- напряжение. Напряжение., вырабатываемое устройством дополнительной обратной связи, создает на варикапс 6 смещение, приближающее частоту генератора 1 к резонансной частоте да чика. 2. При этом напряжение, подаваемое иа варикап 6 непосредст5

10 о

40 пенно «выхода частотного ди«кримин31ора

8, уменьшается. Когда напряжение на Bidходе частотного дискриминатора 8 станет меньше порогового нанряж«1шя срабатывания ключей 9, рснсрсийный счетчик 10 прскраща T сч«т, и напряжсни«на выходе прсобразонат«ля код — напряжсци«11 перестает изменяться. После прекр31цсння счст3 напряжение смещения на варикапе 6 определяется н основном напряжением 113 выходе устройства дополнительной обратНоН ctIH3tt. 0«T3To lllot. напРЯженис, Ilo+3наемос на нарикап 6 с выхода частотного дискриминатора 8 по основной связи, обеспечивает слежение частоты rettepaTop3 1 за резонансной частотой датчика 2 н зоне псчунстшггсльности устройства дополнительнойой обратной связи, опредсляемой пороговым напряжением срабатывания ключей 9.

Формула изобретения

Резонансный уроннемер, содержащий датчик с детектором, генератор высокочастотных колебаний и систему подстройки частоты генератора, выполненную в ниде задающего генератора с частотным модулятором, подключенных к последовательно соединенным частотному дискриминатору и варикапу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в систему подстройки частоты гснсратора введены последовательно соединенные два разнополярных кл1оча, ревсрсивный счетчик и преобразователь код — напряжение, подключенные к выводам варикапа, а счетный вход рснерсинного счетчика соединен с выходом задающего генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Викторов В. A. Резонансный метод измсрспия уровня, М., «Энергия», 1969, с. 85.

2. Викторов В. А, и Лункин Б. В. Измерение количества и плотности различных сред, М., «Энергия», 1973, с. 103, 654858

Составитель Т. Иноземцева

Редактор Т. Караулова Техред A. Камышиикова ° Корректоры: Р. Беркович и Т. Добровольская

Заказ 189/1 Изд. № 217 Тираж 865 Подписно.

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2