Кодирующий трансформаторный уровнемер

 

1.КОДИРУЮЩИЙ ТРАНСФОРМАТОРНЬШ 'УРОВНЕМЕР, Сбдерзкай1ий okBa4eHHyiu короТкбэамкнУ^ой гильзой равномерйЬ ' распределёйную. обмотку, соединенную с трансфорМаторО!* источника напрйжения, и секционные обмоткис магнитопровбйайи,' ограничительные резистбры, источник контрольный импульсов, соединенный с контрольным ключом, и индикатор состояйия", .р т-л и ч а ю щ и и с я тем, что.с целью исключенйя^лржной. инфсэрмации'при неисправности, цепей обмоток и произвольном йоложенйи коротко- 3амкнутой гильэы, в Него дополййтёль• но введены делитель,Напряжения, , включенный меяаду объединенными концами магнйтЬпроводов, несущих секг Ционированные обмотки, и входами фазовых детекторов, дифференциальные усилители, включенные между выходами секцйонйроёйнныхобмоток и фазовыми детекторами, пЬслёдова^ельно соединенные потенциальные накопители и пороговые "Устройства, соединенные также с выходами фазовых детекторО1в,' соеjfttfненкые^: между собой логическая ячейка и. схема запрета, подключенные к индикатору состояния, а также резистивная.матриц^, резисторы KpTopoift сЬёдинёны с ограни^ит'еЛьныт рёэ'йст6р?ми"'й^вх6йами дифференциальных усилителей. '(Л'••::: Ш^^1^^р^.^.,:• ^^^^^acrij'';;• '"^'•i"»>&^._ ' ' «' 5.ел00»^

"(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3151) 0 01 F 23/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АЙТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБЙГГЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2615537/18-10 (22) 16.05.78 (46) 23.09.83. Бюл. У 35 (72) Н.Н. Голубев, А.К. Данилов, Б.М. Конин и Е,Ф. Фурмаков (53) 681 ° 128. 3{088..8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 292065, кл . 6 ОЪ 0 5/22, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР

9. 574622, кл. G 01 F 23/10, 1976 (прототип ) . (54) {57) 1.КОДИРУ)ЩИЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ УРОВНЕМЕР, содЕРжаций охваченную короткозамкнутой гильзой равномерно . распределенйую обмотку, соединенную с трансформатором источника напряжения, и секционные обмотки .с магнитопроводами, ограничительные резисторы, источник контрольных импульсов, соединенный с контроль- ным ключом . и индикатор состояйия; .р т л и ч а ю шийся тем, что,; с целью исключения ложной информации при неисправности; цепей обмоток и произвольном положении короткозамкнутой гильзы, в него дополнительно введены делитель напряжения, включенный между объединенными концами магййтопроводов, несув1их сек- ционированные обмотки, и входами фазовых детекторов, дифференциальные усилители, включенные между выходами секционированных обмоток и фазовыми детекторами, последователь но соединенные потенциальные накопители и пороговые устройства, соединенные также с выходами: фазовых детекторов, соединенмые между собой логическая ячейка и схема запрета, о подключенные к индикатору состояния, а также резистивная,матрица, резисторы которой соединены с ограниЧительными реэйсторами "и входами дифференциальных усилителей.

705841

2, Уровнемер по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что магнито проводы, несущие"секционирьванные обмотки, выполнены в виде цилиндрических стержней, закрученных относиJ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь. эовано для преобразования уровня жидкости в полярный электрический

"йод ;"" например; при измерении:уровня топлива в баках летательных аппаратов.

Известны кодирующие преобразова- тели уровня жидкости, содержащие охваченную короткозамкнутой гильзойпоплавком равномерно-распределенную . обмотку, секционные обмотки, подклю-.

"ченные ко входам фазовых детекторбв, контрольный ключ и йндикатор состояния С13.

Возникновение ложной информации при обрыве цепей обмоток является недостатком таких преобразователей.

Наиболее близким по технической сущйости и по достигаемому результату к предлагаемому являетсй коди-, рующий трансформаторный уровнемер, содержащий охваченную короткозамк нутой гильзой равномерно распределен ную обмотку, соединенную с трансФорматором источника напряжения, и секционные обмотки с магнитопроводами, ограничительные резисторы, источник контрольных импульсов, соединенный . с контрольным ключом, и индикатор состоянйя .(2) .

Недостатком -этого уровнемера является возникновение ложной информации во время контроля целостности цепей обмоток йри пройевольном положении гильзы-поплавка. Это вынуждает проводить проверку целостности цепей обмоток "только в двух положениях гильзы-поплавка — в крайнем верхнем или в крайнем нижнем, т.е. " --i положениях, когда на выходе секционных обмоток отсутствует кодовый сигнал. В промежуточных положениях гильзы-поплавка в секционных обмотках индуктируются Сигналы, которые во время контроля суммируются с сигналами. контрольной кодовой комбинации и искажают ее, вызывая-iiomHyn информацию.

Целью изобретения является исключение ложной информаций вследствие обрыва целей обмоток при произволь" ном положении короткозамкнутой гильзы-поплавка.

1 тельно своей продольной оси на и, где 1 - длйна стержня магни1 топровода; d — диаметр стержня- маг- нитопровода.

Это достигается тем, что в уровнемер,дополнительно введены делитель напряженйя, включенный между объединенными концами магнитопроводов, несущих"секцй6нированные обмотки„ и входами" фазовйх детекторов, дифференциальные усилители, включенные между выходами секцирнй ованных обмоток и фазовыми детекторами, после1 довательно соединенные потенциаль-ные накопители и пороговые устройства, соединенйые также с выходаыК фазовых детекторов, соединенные между собой логическая ячейка и схема;: -". запрета, подключенйые к.индикатору состоянйя, а также реэистивная мат-, рица, реэистбры которой соединены с огранйчительными резисторами "и входами дифференциальных усилителей, а также тем, что магнитойрово

Ю дй, несущие секционирбванные обмот-. ки выполнены в виде цилиндрических . стержней, закрученных относительйо 1 своей продольной оси íà n <, где

25 1 - длина стержня магнитопровода, d — диаметр стержня магнитопровода.

На чертеже изображена принципиальная схема уровнемера.

Равномерно распределенная обмот-.

30 êà 1, расположенная на магнитопроводе 2, и секционные обмотки .3, рас положенные на стержневых цилиндрических магнитопроводах 4, охвачены короткоэамкнутой гильзой-поплавком 5.

Концы магнитопроводов 4 электрическй объедйнены и подсоединены к средней точке полуобмоток 6, 7 вы- ходного трансформатора 8 источниками напряжения через делитель 10 напря-. жения. Вторые концы магнитопроводов

4О 4 соединены каждый с началом соответствующей секционной обмоРки 3, а концй секционных обмоток 3 подключены к входам 11 дифференциальных усилителей 12.

45 Входы 13 дифференциальных усили"телей 12 подключены к ограничитель-, ным резисторам 14 и- к выходам ре"эистивной кодирующей матрицы 15> которая через нормально разомкнутый

50 контакт 16 контрольного ключа 17,уп. -равляемого"источником 18 контрольных импульсов, подключенным к источнику 9 Питания; соединена с полуобмоткой

705841

8, Вторая полуобмотка 7 трансформатора 8 через нормально замкнутый переключающий контакт 19 контрольного ключа 17 подключена к равномер» но распределенной обмотке 1 ° Выходы дифференциальных усилителей 12 через Фаэовые детекторы 20 подключены к пороговым элементам 21, выходы которых через потенциальные накопители 22 соедийены с логической ячейкой 23, подключенной к .ламповому табло (лампу) .24 исправности индикатора состояния и к запрещающему входу схемы 25 запрета, соединенной с источником 18 контрольный импульсов u c ламповым табло 2б неисправности индикатора состояния.

Иагнитопроводы 4 секционных обмоток 3 представляют собой цилиндрические ферромагнитные стержни, под- .ключенные на время. контроля к источнику .напряжения прямоугольной Формы, необратймо закрученные вокруг своих продольных осей .íà и оборотов, причем

1 п К - -, линдру пропустить продольный "постоянный ток, та он создает круговое маг- 40 нитное поле, направление которого совпадает с направлением наилегчай- шего намагйичивания. Это создает условия для технического насыщения закрученного цилиндрического стерж45 ня вдоль линии н аилегчайшего намаг+ ничивания, т.е. в круговом направле-. нии.

Насйщение достигается при опреде - ленном значенйи тока намагничивания.

Полнота насыщения зависит от магйитных свойств материала магнитопровода и степени закручивания. Число оборотов и магнитопровода вокруг его продольной оси в процессе необратимого закручивания не должна превосходить n c, где 1 — длина, 1. а d - диаметр магнитопровода; что: является условием оптимальной вин- .

;тообраэной нагартовки наружноГо слоя магнитопровода с углом подъемами винтовой линии (CL=45 ).

Достаточно полное насыщение достигается также и в том случае, когда вместо постоянного намагничиваюгде 1 - длина стержня;

d - диаметр стержня;

К - конструкционный коэФфициент, зависящий от магнитных свойств материала. стержня.

Значение коэффициента К находится в пределах К=0,25-1.

В вийтообраэнонагартованном ци.линдре возникает круговое направле- 35 ние наилегчайшего намагничивания, лежашее в плоскости поперечного сечения цилиндра. Если йо такому ци.-- . щего тока использован ток прямоугольной формы достаточно низкой частоты..

Преобразователь .уровня жидкости работает следующим образом. При контроле неисправностй цепей обмоток в краййем,нижнем или=верхнем положениях"короткоэамкнутой гильзыпоплавка 5 источник 18 контрольных импульсов вырабатывает контрольный импульс, поступающий на вход контрольного ключа 17. При этом нормально разомкнутый переключающий контакт

16 и нормально замкнутый переключающий контакт 19 контрольного ключа

17 переключаются, образуя электрические цепи., получающие питание от полуобмоток б, 7 выходного трансформатора 8 источника 9 напряжения.

Цепь, запитанная от полуобмоток 7, состоит из равномерно распределенной обмотки 1, нормально замкнутого переключающего контакта 19, объединенных концов магнитопроводов

4, подключенных через входные соп- . ротивления входов 11 дифференциальных усилителей 12 и плечо делителя

10 напряжения к средней точке полуобмоток б, 7 трансформатора 8.

Цепь, эапитанная от полуобмотки б, состоит из -резистивной матрицы 15, параллельно соединенных масштабных резисторов 14, входных сопротивлений входов 13 дифференциальных усилителей 12 и плеча делителя 10 напряжения.

По образованным цепям на входы

11, 13 каждого дифференциального усилителя 12 .поступают находящиеся в противофазе сигналы от полуобмоток б, 7 трансформатора 8: на входы 11 - сигналы, снимаемые с ceicционных обмоток 3, а на входы 13 сигналы, сформированные кодирующей матрицей 15.

Соотношение сопротивлений масштаб. ного резистора 14 и плечей делителя

10 напряжения подобрано .таким, чтобы сигналы секционных обмоток 3 при исправности обмотки 1, 3 превыаали сигналы с матрицы 15 ° Благодаря этому, на входаХ дифференциальных усилителей 12 при исправности обмоток 1, 3 формируются напряжения фазы, условно принятой за "О". Эти напряжения выпрямляются фазовыми детекторами 20 и поступают на пороговые элементы 21, скачкообразно изменяющие свое . состояние и в случае исправности обмоток 1,3 формирующие команду Ilph "0" "0" об исправности обмоток 1,3. Эта команда выявляется логической ячейкой 23, включающей лампу 24 и одновременйо вырабатывающей сигнал запрета, поступающий на вход схемы 25 запрета. При обрыве одной или нескольких обмоток 1,3 на вход соответствующих

3 . 705841 ., d дифференциальных усилителей 12 пос-, наилегчайшего закручивания в каждом

":тупают сигналы только с матрицы 15, -иэ закрученных магнитопроводов 4 ток

Благодаря- этому, на эыхОдах соответ- пРямоугольной формы, проходящий ствуюцих усилителей 12 форййрфйтся по магнитопроводам 4 при переключейапряжения .фазы, условно принятой . нии нормально:замкнутого кон акта. за .""1". Эти напряжения йсле выпрям- . 19 под воздейетвием контрольного ления фаэовымн".детекторамй.20 посту- " импульса, вызывает техническое напают на вход пороговых элементов 21 :. сыщение магнитопроводов 4, что сни" к-через потенциалънМе Haicohéòåëé " жает коэффициент вэаимоиндукции меж, 22 - на входы логической ячейки 23. ду обмотками 1 и 3 до пренебрежимо

В. связи с.тем,"что на входе ло .: >O .малой величкны. -= содержащий помимо логических "нулей" допьем током 1 .вызвано вознякновеи "логические "единицы", логическая:., " . йием в них нри необратимом:эакручи я4ейка- 23 "не "включает ламповое"" т источника 18. контрольных импульСов . . . ний. Это приводит к ф6рмированию . включает ламйовое табло 2б неисправ- . в магнитопроводе кругового направлеАвтойомное включение -ламповых .:. .: 20. """ ° чае отказа одного иэ ламповых табло . дольным током t c наМавлейием L„> положеййи гильзы-поплавка 5 в сек-" . Относительно небольших значениях

"ционных обмотках 3 помимо контроль-. . тока < ° ных сигналов, 0 0 0 индукти» ,Руются гильзой-поплавком 5 -дойолйи- :: : " Потенциальные"накопители 22 гут соответствовать как "О", так и . ней выход ния .гильзы-поплавка 5. Одйако бла-. .., . 17 s: случаях, "когда обмотки 1,3, годаря наличию круговых направлений "исправны.-=- . (-. КК

\,

1 "-"-"

Редактор П. Горькова Техред Й.Тепер .:::-:.: Корректор B.Ãèðêÿê

"»»»»»»»»»»»»»»» »»»», » \»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»йв»»»»»»» »»»»»

Заказ 8235/5;,- ":.:,; Тираж 643 :. :;" :.":. ":.:..;: Нодпйсное

ВЯЙЙпИ Государственного. комитета сссР iio делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.", д.. 4/5

1.

»»»»»»»A»»амв»»»»»»»»»йм»»»»»»»»»йне»»»»»»»»»»»»» «»»

Филйал ППП "Патент", г. 3 жгород, ул. Проектная, 4