Цифровой уровнемер

 

М,1

»661249

ОПИСА

ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ (б1) Дополнительное к авт. сви (22) Заявлено 14.1077 (2f) 253 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 050579 Бю

Дата .опубликования опис

Союз Советских

Социалистических

Республик

)М. Кл.г

$01 F 23/28

Гоеударетвенный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

) УДК 881.128. . 082. 3 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.A.Àñòàôüåâ, С.Г.Быценко, Н..И.Иопа, В.Н.Локтюхин, Г.О.Паламарюк, Б.К.Полетаев и В.A.Øàðoâ (71) Заявители

Рязанский радиотехнический институт и Рязанский завод Теплоприбор (54) ЦИФРОВОЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к измери« тельной технике и может быть исполь.зовано в системах непрерывного измере ния и контроля уровня электропровод. ных сред.

Известен цифровой уровнемер электропроводных сред, содержащий двухка-. нальный датчик уровня, два делителячастоты, решающее устройство, устройство линеаризации, счетчик импуль-110 сов, устройство индикации и блок управления. В указанном устройстве код ууровня получается путем преобразования частот измерительйого -и кор-. ректирующего канала датчика во вре- 1з менные интервалы, их вычитания, фунционального преобразования формиемого разностного интервала в число импульсов с его последукнцим пре- образованием в позиционный код tl). 2О

Яалйчие большого числа промеифточных преобразований приводит к тому, что известный уровнемер имеет значительные аппаратурные затраты.

Цель изобретения - упрощение уров-:2 немера.

Поставленная цель достигается тем, что уровнемер снабжен двуМя ло.гическими схемами И, включенными между соответствукхиим выходом двух2 канального датчика и схемой коммутации, соединеннЫми между собой схемой выработки управляющих сигналов и блоком памяти, подключенным к последовательно соединенным реверсивному счетчику, вычитающему счетчику, счетный вход которого подключен к шине опорной частоты, и триггеру, выход которого подключен к входам упомянутых логических схем И, при этом счетные входы реверсивного счетчика соединены со схемой коммутации, выход - с устройством индикации, а выходй схемы выработки управляющих сигналов подключены к входам реверсивного счетчика, вычитающего счетчика, к схеме коммутации, к входу триггера и устройству индикации.

На чертеже изображена блок-схема цифрового уровнемера.

Устройство содержит двухканальный датчик 1 уровня, схему 2 выработки управляющих сигналов, две логические схемы И Э и 4, схему 5 коммутации, блок б памяти коэффициентов, реверсивный 2 и вычитающийй"

8 счетчики, .триггер 9 и устройствб

l0 индикации. Измерительный F< и компенсационный Г каналы датчика 1 подключены к входам схем И 3 и 4,вы661249

40 ходы которых соединены через схему

5 коймутации с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 7, а вторые входы — с единичным выходом триггера 9.Вход Уст.О триггера 9 связан с шиной переполнения вычитающего счетчика 8, счетный вход которого соединен с шиной опорной частоты Е,, а входная кодовая шина — с кодовйм выходом реверсивного-. счетчика 7. Последний через входную кодовую шину связан с блоком 6 памяти коэффициентов, который подключен к выходами Я„... ф схемы 2 выработки управляющих сигналов.

Выходы. с(Ч,2, ()> q,4 и 83.9пМ„ .схемы 2 подключены соответственно к ре-" версивному счетчику 7 и вычитающему счетчику 8, устройству 10 индикации, к входу уст.1 триггера 9, к схеме 5 коммутации.

Выходом уровнемера спужит устройство индикации, на котором индицируется код уровня.

Для образования на выходе предлагаемого уровнемера кода, линейно связанного с величиной относитель.ного уровня, при его построении используется принцип инвариантности, согласно которому вычислительное устройство уровнемера реализует зависимость Z= —.— =9(й), (q )

"о где, РоФ Fxo/асах с ее одновременной линеаризацией, осуществляемой путем воспроизведения полинома и =р(д = ((а2+а,„„) + а,)2..

° +Q1 1 2(о, (2) аппроксимирующего зависимость Н= Р "(X) обратную функции (1).

Уровнемер электропроводных сред является устройством цйклического типа .

Количество тактов в в цикле определяется степенью полинома (2) . Выработка управляющих сигналов о,,-с.", Qpg Q g» Я,р . п Мц. и управленйе пооледовательностью выполнений операций в каждом такте возлагается на схему 2 выработки управляющих сигналов. Выбор кода МО1, МоделирукЩЕro коэффициентЫ а„(1= О, 1... ), осуществляется сигналами Ч, Ц„г ° ° ° О

Запись кодов в счетчйки 7 и 8 производится в моменты поступления сигналов с „ и соответственно. В моменты зайиси подача импульсов частот "x, Fxo F на входы счетчиков эап рещается. В каждом цикле в начале

1-ro такта из блока 6 памяти в счетчики 8 и 7 заносятся соответственно кодыМОю и Мащ 1,Запись кода Мат проиэводйтся через счетчик 8. Трйггер

9 с приходом импульса (момент 1о ) устанавливается в начале такта в единичное состояние.

В течение 1-ro такта код Йдд,списывается из вычитающего счетчика

8 импульсами частоты F в течение

8 времени

t -=< -< -=-—

М о о где 1 — момент обнуления,счетчика 8.

На выходе триггера 9 формирует10 gsI временной интервал длительностью С(, которйй заполняется импульсами частот F è Гх, поступающими с датчика уровня. При этом на выходе схемы И 3 формируется число импуль15 сов М„„=F С,, а схемы И 4 - число импульсов N )(рГ)(Т, которые поступа-. о ют через схему 5 коммутации на суммирующий и вычитающий входы ревер-. сивного счетчика 7.:

В результате сложения поступивших импульсОв Й1 и М с КОДОМ М1 в реверсивном счетчике 7 образуется код

Мтерс М1х М1х ™am-1 (,"x хо1 "1+

25: "х "хо

+М М +М ат- F ою от-1

В начале 2-го такта кодМ„р переписы вается в вычитающий счетчйк 8, а в счетчик 7 с блока 6 памяти эаписы«

30- - в аетс я код Na -2. А н алогичным образом

s течение 2-го такта в счетчике 7 образуется код.

2рс 2х 2 хО спт)-2 х «О) 2 aN 2

ЗБ Поскольку р -Ь вЂ .х М. +М

М /F -F Ъ

2 F F сии aN 11 Fо

О ("х "хр М М 1 х-Т я тО М2р 1 р о 1 а 1 р ((С1П1 2.

Через ю тактов в реверсивном счетчике 7 образуется результирующий код

Мн Мтерс " Мсии Р Fx-F > „1 "x x ю пропорциональный полиному (2) .

В конце цикла код передается при поступлении сигнала в устройство

10 индикации, и процесс образования повторяется.

Знаки коэффициентов N :. учитываются путем записи .число- лмпульсных кодов, образуемых на выходе схем И

% 3 и 4. На суирущий и вмитй"щий входы реверсивного счетчика коммутация которых проиэводитс я посредством схемы 5.

Необходимая точность измерения уровня обеспечивается разрядностью

-60 счетчиков 7 и 8 и выбором необходимой степени приближающего пблинома.

Формула изобретения

Цифровой уровнемер, содержащий двухканальный датчик уровня и устройство индикации, о т л и ч а юat и .й с я тем, что, с целью упрощения устройства, ой снабжен двумя . логическими схемами И, включенными между соответствующим выходом двухканального датчика и схемой комму-. тации, соединенными между собой схемой выработки управляющих сигналов и блоком памяти, подключенным к последовательно соединенным реверсивному счетчику, вычитающему счет- чику, счетный вход которого подклю- . чен к шине опорной частоты, и триг геру, выход которого подключен к входам упомянутых логических схем И, при этом счетные вхоцы реверсив ного счетчика соединены со схемой коммутации, выход — с устройством индикации, а выходы схемы выработки управляющих сигналов подключены к входам реверсивного счетчика, вычи5 тающего счетчика,к схеме коммутацик, к входу триГгера и устройству индикации.

Источники .информации, принятые р во внимание при экспертизе

1. Принцип инвариантности в измерительной технике. M °, Наука, 1976, с. 185.

Заказ 24 22/3 5

Филиал ППП Патент, r.Óætîðîä, ул.Проектная,4, Составитель Т.Иноземцева

Редактор С. Головенко Техрел M. Петко . Корректор C.Шекмар

Тираж 865 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб.s д.4 5