Устройство для измерения объема вещества в емкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СПИ Красного авиацион-. ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Казанский ордена Трудового,Знамени и ордена Дружбы народовный институт им. А. Н. Туполева(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 587334, кл. 6 01 Е 1700, 27,09.7 б.2. Авторское свидетельство СССРУ 1030 б 59, кл, 6 01 Р 17/00, 29.12.81(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯОБЪЕМА ВЕЩЕСТВА В ЕМКОСТИ, содержащее задающий генератор, связанный черезпреобразователь напряжение - ток с детектором и электродинамическим возбудителем,вычитающее устроиство, подключенное к детектору, и индикатор, о т л и ч а ю щ е .е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены тактовый генератор, трехходовый электропневмоклапан,запоминающее устройство и. регулируемыйусилитель, причем между емкостью и электродинамическим возбудителем установлентрехходовый электропневмоклапан, один входкоторого сообщен с атмосферой, выходтактового генератора соединен с трехходовымэлектропневмоклапаном и первым входомзапоминающего устройства, второй вход которого соединен с выходом детектора, а выходы запоминающего устройства соединены свходом вычитающего устройства и первымвходом регулируемого усилителя, выходкоторого подключен к индикатору, а второйвход - к выходу вычитающего устройства.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения объема жидких, сыпучих и газообразных веществ, находящихся в емкости,Известно устройство для измерения объема, содержацее основной и эталонный возбудители, термоацемометрический преобразователь,электроизмерительную схему, регистрируощее устройство и цепи обратной связи, управляющие работой возбудителей 13 ОНедостатками устройства является трудность выбора оптимального режима работы возбудителей и термоанемометрического преобразова. теля, а также компенсации погреипостей, вносимых термоацемометрическим преобразо-5 ватслем. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее задаюший генератор, связанный через преобразователь напрякение - ток с детектором и электродцнамическим возбудителем, вычитающее устройство, подключеццое к детектору, и индикатор 2.Недостатком известного устройства является возникновение погрешности измерения, связанной с изменением давления и температуры окружаюшей среды.Цель изобретенияповышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в30 устройство для измерения объема вещества в емкости, содержащее задаюШий генератор, связанный через преобразователь напряжение - ток с детектором и электродннамическим,. возбудителем, вычитаюшее устройство, подключенное к детектору, и индикатор, введены тактовый генератор, трехходовый электропневмоклапан, запоминающее устройство и регулируемый усилитель, причем между емкостью и электродинамическим возбудителем установлен трехходовый электроцневмоклапан, один вход которого сообщен с атмосферой, выход тактового генератора соединен с трех- ходовым электропневмоклапаном и первым входом запоминающего устройства, второй вход которого соединен с выходом детектора, а выходы запоминающего устройства соединены с входом вычитаюшего устройства и первым входом регулируемого усилителя, выход которого подключен к индпатору, а второй вход - к выходу вычнтаюшего уст ройства.На чертеже изображено предлагаемое устройство.В измеряемой емкости 1, в которой ца. ходится вещество 2 установлен электродииа мический возбудитель 3 колебаний давления газа, являющийся одновременно и преобразо- вателем изменения интенсивности колебаний давления газа в газовой подушке 4 в электрический сигнал. Питание электродинамического возбудителя 3 производится от задающего генератора 5 через преобразователь 6 напряжение-токобеспечивающий питание катушки подвижной системы электропинамического возбудителя 3 током вида (т)= , соя сд т, где в = сопят во всех режимах возбудителя.Для устранеия погрешности, возникающей за счет изменения давления и температуры окружающей среды, и обеспечения автоподстройки, в устройство введен трехходовый электропневмоклапац 7, состоящий из трех- позиционного пневмоклапана 8 и электромагнита 9, который управляет работой пцевмоклапана. Питание электромагнита 9 произво. дится от тактового генератора 10 Сигнал с электродицамического возбудителя 3 поступает на вход детектора 11, с выхода которого подается ца вычитаюцее 2 н запоминающее 13 устройства. В качестве запоминаошего устройства 13 применена двухячеечцая аналоговая схема с синхронизацией ячеек от тактового генератора 10, причем выход одной из ячеек подключен к второму входу вычитающего устройства 12, а выход другой к управляющему входу регулируемого усилителя 14, сигнальный вход которого подключен к выходу вычитающего устройства 12, а выход - к индикатору 15, отградунрованцому в единицах объема.Работа устройства последовательно проходит три режима: измерительный, определение опорного сигнала и определение управляюшего напряжения, что определяется наличием и полярностью импульса ца выходе тактового генератора 10, а, следовательно, и соответствующим положением электропневмоклапаца 7.При питании катушки подвижной системы электродинамического возбудителя 3 от преобразователя 6 напряжение - ток, для напряжения на ее зажимах справедливо выражениеО = . - +г +Вй(1)где- индуктивность катушки возбудителя;1 - длина провода катушки;В - индукция в зазоре;г - активчое сопротивление катушки;- мгновенное значение тока в катушке;- величина перемещения подвижнойсистемы возбудителя. (6Последний член выражения (1) 1 = В 1 ухарактеризует влияние пневматической нагрузки присоединенного к возбудителю объема.1158 НИИПИ Заказ 2310/31 Тираж 703 Подписно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн В,измерительном режиме работы устройства, когда трехходовый электропневмоклапан 7 подключает электродинамический возбудитель 3 к объему измеряемой емкости 1, величина е является информативным сигналом о степени заполнения измеряемой емкости 1 вещес. твом 2.Выделение сигнала е из полного сигнала, снимаемого с электродинамического возбудителя 3, производится вычитающим устройством 10 12, на второй вход которого подается опор.иое напряжение с запомщающего устройства 13, пропорциональное по величине неинформативным составляющим выражения (1)1 = 1. - г.Д15йОпределение величины опорного напряжения производится в соответствующем режиме работы устройства в тот момент, когда по сиг. налу тактового генератора трехходовый электропневмоклапан 7 отключает электродинамический возбудитель 3 от измеряемой емкости 1 и атмосферы. При этом электродинамический возбудитель 3 оказывается пневматически заторможенным, и значение сВ / дт 25 стремится к нулю, Сигнал с электродинами. 25 4ческого возбудителя 3 через детектор 11 поступает на запоминающее устройство 13, гдезапоминается в одной из ячеек памяти ив последующем режиме измерения подаетсяна второй вход вычитающего устройства 12.Для устранения мультипликативной состав.ляющей погрешности в устройство введенрежим определения управляющего напряжения,протекающий во время подключения электродинамического возбудителя 3 через трехходовый электропневмоклапан 7 к атмосфере;Значение В /сИ при этом стремится, к максимальному, которое является функциональносвязанным с изменением температуры и давления окружающей среды. Сигнал, соответствующий этому режиму, также поступает в запоминающее устройство 13, где запоминаетсяв другой ячейке и подается на управляющийвход регулируемого усилителя 14, изменяякрутизну преобразования в зависимости отизменения внешних условий.Преимуществом предлагаемого устройстваявляется высокая точность измерения объемавещества, обусловленная отсутствием влиянияна показания изменения температуры и давления,