Уровнемер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (1943530 (6t ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 17 12. 80 (2! ) 3220969/18-10 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (5!)М. Кл. ч 01 F 23/26 тЪвударстеенные квинтет

СССР ъ ав делам нзвбретеннй и атнриткй ($3) УДК 681 128.. .66(088,8) Опубликовано 15. 07.82.Бюллетень J% 26

Дата опубликования описания 17.07 ° 82

А.П. Константинов, В.К. Колесниченко, В.С. Мельник и В.Н. Покатаев

1.

7" (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (5") УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к средствам измерения уровня жидкости электрическими методами и может быть использовано для измерения уровня жидкости любого типа, с дистанционной передачей результата 5 на регистратор (например, телвсистему).

Известен индуктивный уровнемер, содержащий поплавок с электромаг-, нитным экраном и расположенные вдоль измеряемого диапазона обмотку возбуждения, подключенную к источнику питания и две смежные измерительные обмотки, включенные встречно и выполненные с переменной плотностью на- 5 мотки по длине, выходы которых соединены с .выпрямителем jl).

Недостатком известного устройстра является недостаточная точность.

Цель изобретения — повышение точzo ности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что уровнемер, содержащий по2 плавок с электромагнитным экраном и расположенные вдоль измеряемого диапазона обмотку возбуждения, под" ключенную к источнику питания, и две смежные измерительные обмотки, включенные встречно и выполненные с переменной плотностью намотки по длине, выходы которых соединены с выпрямителем, снабжен последовательно соединенными счетчиком, дешифратором, ключами, управляемым делителем и дифференциальным усилителем, один из входов которого подсоединен к выпрямителю, а выход к дополнительно введенным двум пороговым усилителям, выход одного из которых подключен к одному из входов счетчика и дополнительной схемы

ИЛИ, выход которой соединен с другим входом счетчика, а выход другого порогового элемента через дополнительно введенный инвертор соединен с третьим входом счетчика и другим входом схемы ИЛИ. Для достижения це.Усиленный сигнал датчика с выхода

14 усилителя поступает на один канал регистратора (фиг.3}. На второй канал регистратора поступает сигнал 55 с выхода 15, несущий информацию о проходимом диапазоне (фиг.4).

Одновременно с выхода 14 усилителя

3 94353 ли в устройство дополнительно вводятся два пороговых устройства, двоичный реверсивный счетчик дешиф" ратор, усилитель и управляемый делитель напряжения. Разрядность счет-; чика и дешифратора определяется выбранным числом интервалов, на которые, разбивается измеряемый диа" пазон, На фиг,l изображено устройство, щ структурная схема; на фиг.2 " выходной сигнал датчика; на фиг.3 и

4 выходной сигнал устройства.

Предлагаемый уровнемер (фиг.l) содержит равномерно распределенную 15 обмотку возбуждения 1, запитываемую через клеммы 2 и 3 источника напря-. жения, две одинаковые измерительные обмотки 4 и 5, состоящие из отдельных секций, расположенных так, что щ число витков на единицу длины датчика равномерно (и симметрично) уменьшается от краев к середине. Поверхобмоток датчика располагаются два электромагнитных экрана 6 и 7 длина которых равна длине секций обмот" ки, Экран 7 неподвижно закреплен в конце обмотки 5, экран 6 разме" цается на поплавке, который перемещается вдопь всей обмотки датчика при изменении уровня, В исходном состоянии поплавок (и экран 6) расположен в конце обмотки 4 (противоположном экране 7).Измерительные обмотки включены встречно так, что суммарная ЭДС (выходной сигнал датчика), снимаемая с них, определяется положением поплавка (и экрана 6); при нахождении поплавка в исходном положении ЭДС равна О, при перемещении поплавка (в сторону экрана 7)

ЭДС равномерно возрастает (фиг.2).

Этот выходной сигнал через выпрямитель 8 поступает на вход 9 дифференциального усилителя 10. На второй

45 вход ll этого усилителя подается напряжение смещения с управляемого делителя напряжения 12, который управляется ключами 13. В исходном .состоянии все ключи 13 открыты и смещение на входе 11 равно нулю.

5О

0 4 сигнал поступает на входы двух пороговых устройств 16 и 17. Пороговое устройство 16 настроено на мак-. симальный уровень сигнала, пропускаемый регистратором телесистемы, пороговое устройство 17 настроено на минимальный уровень сигнала, который еще можно различить на регистраторе. Пороговые устройства

16 и 17 через инвертор 18 и элемент ИЛИ 19 связаны со счетчиком 20 соединены через дешифратор 21 с ключами 13.

Устройство работает следующим образом.

При превышении сигнала с усилителя уровня порога срабатывания порогового устройства 16 на выходе его появляется сигнал {логическая

1") поступаюций на управляющий вход двоичного реверсивного счетчика

20, который разрешает прямой счет импульсов, поступающих с элемента

ИЛИ (19) на счетный вход счетчика

20. При этом пороговое устройство

17 сработано, на его выход через инвертор 18 соединен со счетчиком

20, поэтому обратный счет запрещен.

Дешифратор 21 по сигналу с разрядов счетчика 20 управляет (закрывает ) один из ключей 13, изменяя тем самым напряжение смещения, подаваемое на вход 11 усилителя 10.

Напряжение смещения компенсирует сигнал датчика, поступающий .на вход 9. Напряжение на выходе усилителя уменьшается до нуля, пороговое устройство 16 отпускает и при дальнейшем перемецении поплавка сигнал на входе усилителя вновь начинает возрастать от п и до шах (фи г. 3, время 1 ). На выходе 15 появляется сигнал соответствующий второму диапазону.

С увеличением сигнала датчика процесс повторяется (фиг.3 и 4 время 1., 1, ).

Если в процессе работы уровень начинает уменьшаться, то когда напряжение на выходе 14 станет ниже порога срабатывания порогового устройства 17, на его выходе появится сигнал логической "0", который через инвертор 18 разрешит реверсивный счет импульсов, поступающих на счетный вход счетчика 20. Емкость счетчика уменьшается, дешифратор, в соответствии с кодом, поступающим из счетчика, отключает соответствующий

Формула изобретения

5 9 ключ 13, уменьшив напряжение смещения на входе 11 усилителя (Фиг.3 и 4 время tg, ®).

Каждому значению величины напряжения на выходе 15 ставится в соответствие определенное дискретное значение уровня. Текущее значение уровня в диапазоне между двумя дискретными точками определяется по величине напряжения с выхода 14.

При дешифровке показаний датчика полное значение уровня определяется как сумма дискретного значения уровня, соответствующего проходимому диапазону (определяемому по фиг.4} и текущего значения уровня в этом диапазоне (определяемому по фиг.3) .

43530 б встречно и выполненные с переменной плотностью намотки по длине, выходы которых соединены с выпрямителем, отличающийся тем, что,, с целью повьеения точности измерения, он снабжен последовательно соединенными счетчиком, дешифратором, ключами, управляемым делителем и дифференциальным. усилителем, один

1О из входов которого подсоединен к выпрямителю, а выход - к дополнительно введенным двум пороговым усилителям, выход одного из которых под- ключен к одному из входов счетчика

is и дополнительной схемы ИЛИ, выход которой соединен с другим входом счетчика, а выход другого порогового элемента через дополнительно введенный инвертор соединен с третьим щ входом счетчика и другим входом схемы ИЛИ.

Уровнемер, содержащий поплавок с электромагнитным экраном и расположенные вдоль измеряемого диапазона обмотку возбуждения, подключенную к источнику питания, и две смежные измерительные обмотки, включенные

Источники; информации; принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 468098, кл. Q 01 F 23/26, 1970 (прототип1.

lkwxt) ФЮх

РРЪ рФ1

eePes 8)tx9

Составитель Т. Иноземцева

Редактор Т. Парфенова Техред Л.Пекарь Корректор Г. Решетник

Заказ 5093/ Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 8-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,