Индуктивный дискретный уровнемер

 

ОП ИСАНИЕ изовеетиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совфтскик

Социалистамеских

Республнк

2814 (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 466389 (22) Заявлено 05.01.77 (21) 2439713/18-10

F 23/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государатеенный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

681.128.

88.8) Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.79 (72) Авторы изобретения

1О. А. Гаркуша, А. М. Маланчук и И. И. Романенко (7!) Заявитель (54) ИНДУКТИВНЫЛ ДИСКРЕТНЫЛ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к устройствам для дискретного измерения уровня жидкости в резервуарах типа топливных баков летательных аппаратов.

В основном авт. св. № 466389 описан индуктивный дискретный уровнемер, содержащий поплавок с электромагнитным экраном, катушки индуктивности, расположенные вдоль измеряемого диапазона уровня и и измерительных каналов, где п — любое целое число, кроме 1,2 и 4; катушки расположены с шагом Н в группах по (п — 1) катушек в каждой группе, смежные группы разнесены на расстояние 2(п — 2) Н, а электромагнитный экран имеет длину (n — 1) Н, при этом катушки разных групп соединены между собой в виде квадратичной матрицы без второго столбца со строками из номеров каналов в одной и той же циклической последовательности, причем начало каждой строки представляет собой последний номер в предыдущей строке (1). 20

Недостатком прототипа является недостаточное число регистрируемь(х уровней.

Целью изобретения является удвоение числа регистрируемых уровней при увеличении числа измерительных каналов на один.

Эта цель достигается тем, что индуктивный дискретный уровнемер по авт. св. № 466389 снабжен группами катушек индуктивности аналогичными по числу катушек индуктивности, их расположению и связям с измерительными каналами основным группам катушек индуктивности и включенными последовательно им, а также релейным сигнализаторам наличия жидкости, включенным в дополнительный измерительный канал и установленным на уровне первой катушки индуктивности дополнительной группы, смежной с последней катушкой индуктивности основной группы.

На фиг. 1 — 3 изображена принципиальная схема предлагаемого уровнемера для шести основных измерительных ка налов и одного дополнительного.

Предлагаемый индуктивный уровнемер включает в себя основные измерительные каналы 1 — 6 и дополнительный измерительный канал 7, подключенные с помощью

662814

1о

15 м зо

35 ло

5о общей линии 8 ко вторичной аппаратуре— регистратору 9. Электромагнитный экран 10 длиной (и — 1) Н, связанный с поплавком (не показанным), отслеживающим уровень жидкости, на фиг. 1 показан в исходном положении, в крайней нижней точке диапазона перемещения (диапазона измерения) .

Вверх от этой точки расположены основные катушки индуктивности 11 — 40 и дополнительные катушки индуктивности 41 — 70.

Основные катушки 1 I — 40 в соответствии с изобретением по авт. св, № 466389 расположены с шагом Н в п=б группах по (и — 1) =5 катушек в каждой группе, причем расстояние между группами равно

2 (и — 2) Н=8Н (т.е. между смежными груп ".пами остается свободным место, достаточное для установки трех катушек) . Все основные катушки 11 — 40 включены в измерительные каналы 1 — 6 (в данном случае последовательно) .

Дополнительные катушки 41 — 70 расположены группами, состав, располо>кение и связи которых полностью аналогичны группам основных катушек, т.е. каждая из этих групп состоит из пяти катушек, расположенных с шагом Н, между группами расстояние равно 8Н (в том числе н расстояние между первой группой дополнительной и последней основной группой) . Все дополнительные ка.. тушки 41- -70 включены в основные каналы

1 †и входят в диапазон перемещения поплавка. Для определения порядка распределения дополнительных катушек различных каналов в группах используется та же квадратичная матрица, которая была использована для основных групп.

Таким образом, в предлагаемом уровнемере одна и та же последовательность катушек в диапазоне движения экрана повторяется дважды. Так как при движении экрана он будет проходить два участка с одинаковыми сочетаниями катушек различных каналов, для ликвидации этой неоднозначности предлагаемый уровнемер снабжается релейным СНЖ 71, включенным в дополнительный канал (в данном случае в 7 канал).

Этот СНЖ находится в исходном положении (канал 7 не задействуется) до тех пор, пока уровень жидкости находится ниже уровня первой дополнительной катушки 41. Как только жидкость достигнет уровня катушки 41, СНЖ срабатывает, задействуя канал 7, и остается в сработанном состоянии все время, пока уровень жидкости превышает уровень катушки 41. Таким образом, во все сочетания задействованных каналов после достижения жидкостью уровня катушки 4! добавляется номер дополнительного канала (в данном случае 7), чем обеспечивается ликвидация отмеченной выше неоднозначности в определении положения экрана 10, т.е. уровня жидкости. Принцип действия СНЖ

71 может быть любым (изменение при появленин жидкости сопротивления, емкости и. п индуктивности рабочей среды, изменение освещенности и т.д.). В качестве иллюстрации на фиг. 2 приведена схема СНЖ, по принципу действия аналогичная остальной части уровнемера, т.е. использующая изменение импеданса катушки индуктивности. Для этого

СНЖ 7! включает катушку индуктивности

72, установленную на уровне первой дополнительной катушки 41 в диапазоне движения дополнительного поплавка с экраном

73, и включенную в измерительный канал 7, который, в свою очередь, включен в регистратор 9 с помощью общей линии 8 аналогично остальным каналам. Катушка 72 может быть аналогична по всем параметрам остальным катушкам уровнемера; в этом случае экран

73 может иметь длину Н, достаточную для надежного экранирования катушки 72 (задействования канала 7); в принципе длина экрана 73 ограничена только этим требованием и в большую сторону опа может быть

2о: увеличена. Поскольку СНЖ 71 должен оставаться включенным все время, пока уровень жидкости находится выше катушки 72, то диапазон перемещения поплавка 73 ограни чен сверху, например, упором 74. Аналогично этот диапазон может быть ограничен и снизу, так как для нормального функционирования СНЖ достаточно, чтобы поплавок 73 имел два четко фиксированных положения: верхнее, в котором катушка 72 надежно экранируется, задействуя канал 7, и нижнее, в котором экранирование катушки 72 прекращается и канал 7 возвращается в исходное состояние. Для этого достаточно, чтобы расстояние между упорами 75 и 74, ограничивающими диапазон перемещения поплавка

73 соответственно сверху и снизу, было равно удвоенной длине поплавка, т.е. диапазон перемещения последнего был равен его длине.

Когда экран 10 находится за пределами измеряемого диапазона, например ниже его, как показано на фиг. 1, ни одна из катушек

11 — 70 не экранируется, т.е. никакой из каналов 1 — 6 не задействован.

Регистратор 9 фиксирует это состояние схемы, как исходное. При повышении уровня жидкости до определенной величины экран 10, двигаясь вверх с поплавком, своей верхней частью начинает экранировать катушку 11, изменяя ее импеданс. При изменении последнего на определенную величину задействуется канал 1, что фиксируется регистратором 9 как заполнение 1 — го уровняинтервала.

При дальнейшем повышении уровня жидкости на величину Н аналогично экранируется катушка 12, задействуя канал 2. Так как канал 1 при этом остается задействованным, то регистратор 9 в момент задействования канала 2 фиксирует заполнение 2-ro уровня662814 э интервала в виде сочетания задействованных каналов 1 и 2.

Следующее повышение уровня на величину Н приводит к экранированию катушки

l3 и задействованию канала 3. Так как каналы 1 и 2 продолжают при этом оставаться задействованными, то регистратор 9 фиксирует одновременное задействование каналов 1,2 и 3 как заполнение 3-ro уровня-интервала.

При дальнейшем поднятии уровня жидкости экранируется катушка 14 и задействуется канал 4; одновременное задействование каналов 1;2;3 и 4 фиксируется регистратор ом 9 как заполнение 4-го уровня-интервала.

Следующее поднятие уровня жидкости приводит к тому, что экран охватывает максимальное для данной схемы число катушек

5 (все катушки первой снизу группы 11 — 15), задействуя каналы — 5; регистратор 9 фиксирует одновременное задействование каналов 1, 2, 3, 4 и 5 как заполнение 5-ro уровня-интервала.

При поднятии верхнего среза экрана 10 выше катушки 15 на величину Н, нижний срез экрана IO сходит с катушки Il, прекращая ее экранирование, в результатс чего канал 1 возвращается в исходное положение.

Это положение экрана 10 характеризуется одновременным задействованием каналов 2, 3, 4 и 5, что и фиксируется регистратором 9 как заполнение 6-го уровня-интервала.

Далее аналогично фиксируется заполнение 7-го уровня-интервала (сочетание задействованных каналов 3, 4 и 5) и 8-го уровня-интервала (сочетание задействованных каналов 4 и 5). На следующем, 9-ом уровне-интервале из нижней группы катушек остается заэкранированной только катушка 15 из 5-го канала. Но при этом оказывается заэкранированной катушка 16 из следующей группы, принадлежащая также 5-му каналу. Таким образом, регистратор

9 фиксирует заполнение 9-го уровня-интервала по задействованию одного канала 5. То обстоятельство, что на этом уровне оказываются заэкранированными две катушки одного и того же канала, значения не имеет, так как задействование любого канала фик6 сируется только при изменении импеданса этого канала на определенную величину и дальнейшее изменение этого импеданса в ту же сторону на работе схемы не отражается.

Такие положения экрана 10, при которых он экранирует две катушки одного и того же

S канала, возникают при переходе от однои группы катушек к другой. На схеме (фиг. 2) пунктиром показано одно из таких положений экрана, при котором он экранирует катушки 40 и 41, включенные в канал I.

При поднятии нижнего среза экрана 10 выше катушки 15 прекращается экранирование катушек нижней группы, но при этом оказываются заэкранированными катушки

l6 и 17 очередной, второй группы, что приводит к задействованию каналов 5 и 6 и фиксации по этому сочетанию очередного 10-го уровня-интервала.

Аналогично происходит фиксирование других уровне-интервалов по различным сочетаниям задействованных каналов 1 — 6. î

Формула изобретения

Индуктивный дискретный уровнемер по авт. св. № 466389, отличающийся тем, что, . с целью удвоения числа регистрируемых уровней при увеличении числа измерительных каналов на один, он дополнительно снабжен группами катушек индуктивности, аналогичными по числу катушек индуктивности, их расположению и связям с измерительными каналами основным группам катушек индуктивности и включенными последовательно им, а также релейным сигнализатором наличия жидкости, включенным в допол-3S нительный измерительный канал и установленным на уровне первой катушки индуктивности дополнительной группы, смежной с последней катушкой индуктивности основной группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 466389, кл. G 01 F 23/06, 1972.