Дискретный уровнемер
Союз Советских
Социалистическик
Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 070878 (21) 2653721/18-10 с присоединением заявки йо (23) Приоритет
Опубликовано 30.0980. Бюллетень Ио 36
Дата опубликования описания 300980
G 01 F 23/12
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681 128 .66(088.8) (72) Автор . изобретения
С.Ф. Стрепетов
Рязанский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в устройствах автоматического контроля уровня.
Известны дискретные уровнемеры, содержащие линейку чувствительных элементов, расположенных вдоль измеряемого уровня с шагом д и, преобразователь для обработки сигналов с чувствительных элементов и устройство для регистрации результатов измерения P1) .
Наиболее близким к предложенноМу техническому решению является уровнемер, содержащий постоянный магнит, расположенный на следящем поплавке, линейку чувствительных элементов, импульсный распределитель, генератор опорной частоты и регистрирующий счетчик 21.
Недостатком известных устройств является недостаточная точность измерения.
Целью изобретения является повы- 2Я шение точности измерения.
Поставленная цель достигается тем, что в уровнемер дополнительно введена схема анализа, включенная между генератором опорной частоты и регист-З() рирующим счетчиком и выполненная в виде последовательно соединенных делителя частоты, подключенного входом к генератору опорной частоты, а выходом — к импульсному распределителю, двух вентилей и первого триггера,соединенного через третий вентиль со схемой сборки, и второго триггера, подключенного последовательно через четвертый и пятый вентили к упомянутой схеме сборки, соединенной с входом счетчика, при. этом вход делителя соединен .с входами третьего и пятого вентилей, выход первого триггерас входом второго триггера, выход которого соединен с входом второго вентиля.
На фиг. 1 показана блок-схема уровнемера, на фиг. 2 — два варианта расположения магнита относительно чувствительных элементов; на фиг.3 электрическая принципиальная схема анализа; на фиг. 4 — временные диаграммы работы схемы анализа, уровнемер содержит поплавок 1 с постоянным магнитом 2. В поплавке имеется отверстие, через которое проходит немагнитная труба 3, в которой расположены чувствительные элементы
76 I
4 и импульсный распределитель 5. Регистрирующая часть уровнемера содержит генератор б опорной частоты,схе-. му 7 анализа и регистрирующий счетчик 8.
Схема анализа, представленная на фиг. 3, содержит делитель 9 частоты, вход которого подключен к генератору 6 опорной частоты, а выход к импульсному распределителю 5 и последовательно соединенным вентилям 10 и 11. Триггер 12 через вентиль 13 подключен к схеме 14 сборки, а триггер 15 последовательно через вентили 16 и 17 подключен к упомянутой схеме 14 сборки.
Устройство работает следующим образом.
Постоянный магнит 2, перемещаясь на поплавке 1 вдоль трубы 3, создает управляющий магнитный поток, который в зависимости от своего положения воздействует на один или два чувствительных элемента (фиг. 2), так как высота постоянного магнита составля-. ет (1,2 + 1,3)х дат, (1) где ah- расстояние, на котором рас-. положены два соседних чувствительных элемента.
Рассмотрим случай, когда постоянный магнит 2 воздействует на два чувствительных элемента (фиг. 2,a). При измерении уровня импульсы частоты
Fo с генератора б опорной частоты (фиг. 3), проходя через делитель частоты СТ. формируют на выходе частоту которая определяется как
7532
ЗО
35 двум периодам частоты Р (фиг. 4,g) .
Этот импульс поступает на вентиль 10 и на выходе этого вентиля появляются два импульса частоты F (фиг. 4,р).Первый из этих импульсов проходит через вентиль 11 и переводит триггер 12 в нулевое состояние и тем самым прекращается подача частоты F„ на вход регистрирующего устройства 8 через элементы 13 и 14.
Одновременно с этим нулевое состояние триггера 13 устанавливает в единичное состояние триггер 15. Следовательно, второй импульс с выхода вентиля 10 пройдет через вентиль 16 и на вход регистрирующего устройства пройдет h /% импульсов частоты Fc (фиг. 4,ж).
Таким образом код в счетчике 8 будет равен
М=ЬЪ 1+ Kh/2 (3) где — номер первого возбужденного магнитным полем чувствительного элемента.
В другом случае -(фиг. 2,6) постоянный магнит будет воздействовать на один. чувствительный элемент и импуЛьс "сброс" будет равен одному периоду частоты, . Следовательно, на выходе вентиля 10 появится только один импульс частоты F,, который и закончит измерение уровня. В этом случае код в регистрирующем счетчике будет равен
М =Ь h.ь (4)
Объединяя два соотношения (3) и (4) получим, что код в регистрирующем счетчике равен !. (2) где аЪ - безразмерная величина, равная расстоянию между двумя соседними чувствительными элементами.
Выбор коэффициента деления делителя частоты равным ьЪ позволяет получить на регистрирующем счетчике 8 код
И, величина которого равна измеряемому уровню в натуральных единицах из- мерения.
По сигналу "Пуск" триггер 12 уста навливается в едййичное состояййе, а триггер 15 - в нулевое. Разрешающий потенциал с прямого плеча триггера 12 (Фиг. 4,e) позволяет частоте поступать на вход регистрирующего счетчика 8 (фиг. 4 pe) через" вентили
13 и 14. Одновременно с этим импульс ный распределитель 5 начинает опрашивать поочередно каждый чувствительный элемент с частотой Р, . Опрос будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут ypовейь, оба"чувствительных элемента которого находятся прад воздействйем магйитного!" "поля пос-. тоянного магнита 2. В этом случае на ,айне "сброс" (фиг. 3) появится iiMНильс, длительность которого равна
45
N=h3 ь> К.Kb/2 (5) где К - коэффициент, принимающий следующие значения ;
1 при воздействии магнитного поля на два чувствительных элемента;
К вЂ” 0 при воздействии магнитного поля на один чувствительный элемент.
Формула йзобретения
Дискретный уровнемер, содержащий постоянный магнит, расположенный на 0 -следяющем-поплавке линейку чувствительных элементов, импульсный распределитель, генератор опорной частоты и регистрирующий счетчик, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введена схема анали за, включенная между генератором опорной частоты и регистрирующим сЧетчйкьм-и выполненная в виде последоватеЛьно соединенных делителя час- тоты, подключенного входом к генератору опорной частоты, а выходом - к импульсному распределителю,,двух вентилей и первого триггера, соединенного через третий вентиль со схемой сборки, и второго триггера, под767532 ключенного последовательно через четвертый и пятый вентили к упомянутой схеме сборки, соединенной с входом счетчика, при этом вход делителя соединен с входами третьего и пятого вентилей, выход первого триггера — с входом второго триггера,выход которого соединен с входом второго вентиля.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 445845, кл. G 01 F 23/12, 1974.
2. Авторское
Р 190037, кл. G (прототип). свидетельство СССР
01 F 13/12, 19бб
767532 фие, 3
Составитель Т. Иноэемцева
-Редактор T. Пилипенко Техред М. Контура . . КорректорВ. Бутяга
Ю
I.
Заказ 7179/35 Тираж 801 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал пПП "патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
