Терморезисторный сигнализатор уровня жидкости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„„714157 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060278 (21) 2577201/18-10 с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 050280. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 100280 (51)М. Кл.

G 01 F 23/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.128..64(088.8) (72) Авторы изобретения

Н,Н. Голубев и A.K. Данилов (71) Заявитель (54 ) ТЕРМОРЕЗИСТОРНЫЙ СИГНАЛИЗАТОР

УРОВНЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к приборо строению и может быть использовано, например, для сигнализации уровня жидкого топлива в баках летательных аппаратов .

Известны терморезисторные сигналнзаторы уровня жидкости, основанные на различии коэффициентов теплоотдачи термореэистора в жидкости и газе, содержащие измерительный мост с рабочим и эталонным термореэисторами, работающими с перегревом относительно температуры окружающей среды за счет Протекающего по терморезисторам тока flj.

° Наиболее близким по технической сущности к предложенному является сигнализатор уровня, содержащий мост, образованный терморезисторами, усилитель и индикатор (2) .

Недостатком этих сигнализаторов является малое быстродействие, вызванное большим временем задержки, обусловленной постоянной времени те1хиорезистора.

Цель изобретения - повышение быстродействия терморезисторного сигнализатора уровня жидкости.

Это достигается тем, что в терморезнсторный сигнализатор уровня жидкости, дополнительно введены две последовательно соединенные схемы совпадения, включенные между усилителем и индикатором, два пороговых устройств а, подключенны к входам упомянутых схем совпадения, и запоминающее устройство, со диненное с выходом усилителя и входами пороговых устройств, а также тем„что запоминающее устройство выполнено в виде последовательно соединенных интегратора, ключа и усилителя, а.также генератора опроса,.подключенного к ключу, при этом

15 выход интегратора соединен с входом усилителя.

На чертеже изображена структурная схема предложенного терморезистор нога сигнализатора уровня жидкос2О ти.

Терморезисторный сигнализатор уровня жидкости содержит мост,состоящий из резисторов 1 и 2, рабочего терморезистора 3, расположенного в защитной теплопроводящей о6олочке и не имеющего непосредственного контакта со средой и эталонного терморезистора 4, усилитель 5, запоминающее устройство 6, состояЗО щее из ключа 7, интегратора 8, re7141 57 нератора 9 опроса и дополнительного усилителя 10, плюсовое 11 и минусовое 12 пороговые устройства, плюсовую 13 и минусовую 14 схемы совпаде. ния к индикатор 15. Диагональ моста через усилитель 5 соединена с плюсовой схемой 13 совпадения, Индикатор 15 соединен через плюсовую 13 и мкнусовую 14 схемы совпадения с уси лителем 5, к выходу которого подсое-. динено запоминающее устройство б, дополнительный усилитель 9"которого подсоединен через плюсовое порого вое устройство 10 к плюсовой схеме 12 совпадения, а через минусовое порогов ое устройств о 11 — к минусовой схеме 13 совпадения.

Термореэисторный сигнализатор уровня жидкости работает следующим образом.

При подаче питания на мост через рабочий 3 и эталонный 4 термореэисторы протекает ток, вызывающий их нагрев до температуры„ превышающей температуру окружающей среды. Резисторы 1 и 2 имеют одинаковую величину сопротивления к поэтому, если рабочий терморезистор 3 находится в воздухе, на выхсде моста сигнал равен нулю и -на выходе усилителя 5 присутствует сигнал положительной амплитуды, к старый с оотв етс тв ует логической единице на входе плюсовой схемы 13 совпадения ° Динамическое . з апомин ающее ус трой с тв о имеет два периода работы.B первом периоде ключ 7, управляемый генератором 9 опроса замкнут. Так как запоминающее устройство представляет собой усилитель со 1СОВ-ной положительной обратной связью, то на интеграторе 8 устанавли ,вается напряжение равное напряжению на входе дополнительного усилителя 10 а на выходе усилителя 10 - напряжение равное нулю. Во втором периоде ключ 7 разомкнут. На вхсдах усилителя 10 происходит сравнение счгнала с выхсда усилителя 5 с напряжением на интеграторе 8. Если напряжение на выходе усилителя 5 постоянное, то на выхсде дополнительного усилителя 10 напряжение равно нулю. Если н апряжен и е на выходе ус илителя 5 уменьшается, т ° е. изменяется от положительного до отрицательного, то на выходе усилителя 10 появляюТся импульсы положительной полярности °

При увеличении напряжения на выходе усилителя 5 на выходе усилителя

10 появляются импульсы отрицательной полярности. Таким образом, когда датчик находится в воздухе, на выходе усилителя 5 присутствует напряженке положительной полярности и постоянное, а на выходе усилителя 10 сигнал равен нулю. При этом на выхсде плюсового 11 к минусового 12 пороговых устройств имеется сигнал положительной полярности. На выходе совой схемы 13 совпадения сигнал

Равен нулю, так как на обоих ее дах напряжения положительны и соответствуют логическим единицам. На выходе минусовой схемы 14 совпадения

5 присутствует напряжение положительной полярности к индикатор сигнализирует о нахождении датчика в воздухе. Прк погружении датчика в жидкость температура рабочего терморезистора 3

1О понижается за счет увеличения теплопроводности среды, следовательно, существенно возрастает его сопротивление, что вызывает разбаланс моста и уменьшение напряжения на выходе усилителя 5 от положительного, значения до отрицательного. На выходе усилителя.10 появляются импульсы положительной полярности, от которых сработает плюсовое пороговое устройство ll и на его выходе устанав20 ливается напряжение равное нулю на время перехсдного процесса. На выходе плюсовой схемы 13 совпадения напряжение изменяет знак и становится равным логической единице. На

Я5 выходе минусовой схемы 14 совпадения устанавливается сигнал равный нулю, а индикатор 15 сигнализирует о нахождении датчика в жидкости. Отрицательное напряжение на выходе усилителя 5 соответствует нулю для схемы 13 совпадения. Поэтому после окончания переходного процесса в датчике, когда на выходе плюсового порогового ° устройства 11 устанавливается логическая единица, на выходе плюсовой схемы 13 совпадения напряжение остается равным логической едкницЕ. На минусовой схеме 14 совпадения присутствует логический нуль, а индикатор 15 указывает о том, что датчик находится в жидкости. При изменении уровня жидкости и попадеиии рабочего терморезистора

3 в воздух температура рабочего терморезистора 3 медленно возрастает

Я эа счет уменьшения теплопроводностй среды. Сопротивление рабочего термореэистора 3 уменьшается до величины сопротивления эталонного терморезистора 4. На выходе усилителя 5 выходное напряжение медленно нарастает от отрицательного до положительного, На выходе усилителя 10 ,присутствуют импульсы отрицательной полярности, от которых срабатывает минусовое пороговое устройство 12 . и на его выходе устанавливается напряжение равное нулю, что соответствует на выходе минусовой схемы 14 совпадения логической единице и привсдит к изменений показания кндика6О тора, При установлении на выходе усилителя 5 положительного напряжения, на выходе плюсовой схемы 13 совпадения ;станавлквается напряжение

65 равное нулю, что вызывает сохране714157

4"

Формула изобретения

Составитель Т. Иноземцева

Техред З.Фанта Корректор М. Вигула

Редактор А. ЕМелькин

Заказ 9267/33 Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП ™Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ние логической единицы на выходе ми нусовой схемы 14 совпадения и сохранение показания индикатора 15 - воздух °

1. Терморезисторный сигнализатор уровня жидкости, содержащий мост,. образованный термореэисторами и резисторами, усилитель и индикатор, отличающий с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него дополнительно введены две последовательно соединенные схемы совпадения, включенные между усилигелем и индикатором, два пороговых устройства, подключенные к входам упомянутых схем совпадения, н запоминающее устройство, соединенное с выходом усилителя и входами пороговых устройств.

2. Терморезисторный сигнализатор уровня жидкости по па ..1 g о т л и» ч а ю шийся тем, что запоминающее устройство выполненов виде последовательно соединенных интегратора, ключа и усилителя, а также генератора опроса, подключенного к ключу, при этом выход интегратора соединен с входом усилителя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 263922, кл, G 01 F 23/22, 1968.

2. Патент Великобритании 91406873, кл. G 01 N 1976,