Резонансный уровнемер

 

О П И С А Н И Е,>>> 6 664З7

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТЙЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свиа-ву— (22) Заявлено 10. 04. 77 (21) 2470741/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет— г (51) М. Кл

G О1 F 23/28

Государственный комитет

СССР по делам иэаоретеннй н открытий (опубликовано 05.06,79.Бюллетень №2 1(53}УДК68 1.128.083. 2 (088.8) Дата опубликования описания 05. 06. 79 (72) Авторы изобретения

P. 3, Гумиров и Н, Н. Силкин

Научно-исследовательский и конструкторско -технологический институт теплоэнергетического приборостроения (71) Заявитель (54) РЕЗОНАНСНЫЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к измерению уровня диэлектрических сред и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, пищей, химической и других отраслях промышленности.

Известны резонансные уровнемеры, у которых. первичный преобразователь включен в качестве частотнозадающего элемента генератора высокой частоты, Эти уровнемеры не имеют автоматической коррекции на изменение электрофизических свойств контролируемой среды, что обуславливает значительную погрешность в измерении уровня.Из известных резонансных уровнемеров наиболее близким к изобретению по технической сущности является уровнемер, содержащий первичный преобразователь, частотномодулированный генератор высокой частоты, генератор пилообразного напряжения, генератор запуска, три формирующих устройства, опорный колебательный контур, два триггера, два ключа, суммирующее устройство, делительное устройство, дополнительный первичный преобразователь, соединенный с выходом частотномодулированного генератора высокой частоты и входом одного из формирующих устройств, дополнительное суммирующее устройство, соединенное с выходом цру>ого ключа. цва множительных устройства. каждое из которых включено между целительным устройств»м н одним из сумматоров, и источник сме>цения, соединенный со вторыми входами суммирующих усгройств, причем другие входы множительных усгройств соединены с выходом ключа друц ого измерительного канала, Известное устройство харакгеризуется недостаточной точностьк> измерения уровня. то

Целью изобретения является повьипение точности измерения уровня, В предлагаемом уровн мере это достигается тем, что он снабжен вторым генератором высокой частоты и двумя делителями частоты, каждый из которых включен между соответствующим генератором высокой частогы и триггером, вторые входы целителей частоты соединены с выходом генератора запуска. а вторые входы множительных уст1х>йств соединены с выходом ключа своего измеря>ельного канала, причем первичные преобразователи вклн>чень> в частотнозадающую цепь каждого генератора высокой часто гы.

f=т о (2) 3 {)

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого резонансного уровнемера.

Он содержит два первичных преобразователя

1 и 2, представляюцшх собой короткозал кнутый и разомкнутый отрезки электрической длинной линии, генератор 3 высокой частоты, дополнительный генератор 4 высокой частоты, генератор 5 запуска, делители б и 7 частоты, триггеры 8 и 9, ключи 10 и 11, источник 12 смещения, суммирующие устройства 13 и 14, множительные у:тронства 1S и 1б и делительное устройство 17. 11ервичные преобразователи 1 и 2 включены в качестве частотноэаданчцих элементов генераторов 3 и 4 высокой частоты, поэтому частоты генераторов равны резонансным частотам первичных преобразователей.

Характеристики первичных преобразователей

1 и 2 с достаточно хорошим приближением могут быть описаны выражениями

1 нг 437 4 спой частоте первично о иреобраэовагсия 1, а дли еиьность импульсов иа вглхоие триггера 9 -- обратно пропорционапьна реэонансной частоте первичного преобразователя 2, Ключи 10 и !1 служат для формирования этих импульсов.

Следовательно, выходные сигналы L и $ клюх чей 10 и 11 несут информацию об измеряемом уровне, о диэлектрической проницаемости среды

10 и виде частотных характеристик первичных преобразователей 1 и 2.

Суммирующие устройства 3 и 14 производят вычитание выходных сигналов ключей 10 и 11 и источника 12 смещения, выходной сигнал —Х,,. .ко.

Х !

5 торого обратно пропорционален начальным резонансным частотам первичных преобразователей

1 и 2. Множительные устройства 15 и 1б производят перемножение выходных сигналов суммирующих устройств и ключей своего канала. Выходы

20 множительных устройств соединены со входом делительного устройства 17.

Выходной сигнал делительного устройства, являющийся выходным сигналом уровнемера, равен где f> и f, то резонансные частоты первичных преобразователей 1 и 2 для текушего значения уровня; начальная резонансная частота первичных преобразователей

1и2;

С -- диэлектрическая проницаемость среды;

Р1 ("),Фт (h) — функции, зависящие от величины h, вид которых определяется волновыми сопротивлениями и граничными условиями, Изменение уровня контролируемой среды вызывает изменение резонансных частот первичных преобразователей, что соответственно вызывает изменение частоты колебаний генераторов высокой частоты.

Генератор 5 запуска, делители 6 и 7 частоты, триггеры 8 и 9 служат для преобразования частот колебаний генераторов высокой частоты в величину, пропорпиональную периоду этих колебаний.

Генератор запуска 5 устанавливает делители 6 и

7 частоты и триггеры 8 и 9 в исходное состояние, Сигналы генераторов 3 и 4 поступан>г на входы делителей 6 и 7. Выходной импульс делителя частоты каждого канала перебрасывает соответствуюши и триггер.

Таким образом, на выходах этих триггеров возникает последовательность импульсов напряжения, причем длигельность импульа1в на выходе триггера 8 обратно пропорциональна резонан(1 «!1. 1

Х2

«в

Схема предлагаемого уровнемера позволяет решать алгоритм (4), составленный на основании уравнения вида

2 о 2

Формула изобретения

4О Резонансный уровнемер, содержащий два первичных преобразовагеля, генератор высокой частоты. генератор запуска. два триггера, цва ключа, два суммируюгцих устройства. два множительных устройлна. каждое иэ которых включено между делительным устройством и одним из суммируюших устройств, и источник смещения, о тл ич аюшийся тем. что, с целью повышения точности измерения, он снабжен вторым генератором высокой частоты, и двумя целителялеи частоты, каждый иэ которых вклн чен между соответствуюшим генератором высокой частоты и триггером, вторые входы делителей частогы с< единены с выходом генератора запуска, а вторые входы множительных устройств соединены с выхолол1 ключа своего измерительного канала. причем иервичные преобразователи включены н частотнозадаюгцую цепь каждого генератора высокой частоты

666437

Филиал ППП "Патен ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Тюрина

Заказ 3150/33

Составитель Т. Иноземцева

Техред 3. Фанта Корректор С. Патрушева

Тираж 865 Подписное

ЦИИИПИ Государственрого комитета СССР по делам изобретений и открьпий

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