Устройство для измерения уровня жидкости

(я)1 0 01 Г 23 ТЕ ТЕЛЬСТВ ня, Датчик пульс, бло ния вре стар говым рый равен стального назначен пульса, пи тво СССО, 1966,ИЗМЕРЕНИ ими, Линия го измерен налов межд переключе ня, блок и переключе уровня и ег тся к измерительоению и предназровня жидкости в изобретения являиэмерения уровГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИД(54) УСТРОЙСТВО ДЛ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относи ной технике и приборостр начено для измерения у закрытых объемах. Цель ется повышение точност Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению и предназначено для измерения уровня жидкости в закрытых объемах.Цель изобретения - повышение точности измерения уровня жидкости.На фиг,1 представлена функциональная схема устройства для определения уровня жидкости в закрытом объеме; на фиг.2 - вид электрического замыкателя,Устройство содержит датчик 1 уровня, блок 2 измерения, пулт 3 управления, линию 4 связи и блок 5 переключений,Датчик 1 уровня предназначен для формирования стопового импульса. Блок 2 измерения служит для измерения временного интервала между стартовым и стоповым импульсами, который равен времени свободного падения стального шарика, Пульт 3 645844 А уровня формиоует стоповой имизмерения служит для измеременного интервала между и стоповым импульсами, кото- времени свободного падения шарика, Пульт управления предля формирования стартового им. тания элементов и управления связи служит для дистанционноия и передачи электрическ 1 х си.- у пультом управления и бгоком ний, связанным с датчиком уровереключений предназначен для ния электрических цепей датчика о привода. 1 з,п. Ф-лы. 2 ил. управления предназначен для формирования стартового импульса, питания элементов и управления ими. Линия 4 связи служит для дистанционного измерения и передачи электрических сигналов между пультом 3 и блоком 5 переключений, связанным с датчиком 1. Блок переключений предназначен для переключения электрических цепей датчика 1 и его привода.Датчик 1 уровня выполнен в виде трубы 6 из немагнитного материала, установленной вертикально в закрытом объеме в пределах котороо контролируется уровень помещенной в него жидкос;и. Труба 6 у своего основания имеет отверстие 7 и образует с закрытым объемом сообщающиеся сосуды, Внутри трубы 6 размещены подвижный поплавок 8 с замыкателем 9, стальной шарик 10, злектромагни 1 11, связанный троси 1645844ком 12 с приводом 13, в качестве которого используется электродвигатель, Замыкатель 9 электрически связан через пульт 3 управления (клеммы "Ь" и "с" с вторым входом блока 2 измерения, Электромагнит 11 электрически связан с блоком 5 переключений и пультом 3 управления, Нэ вершине трубы 6 установлено ограничительное кольцо 14,Блок 2 измерения представляет собой электронный формирователь временных измерительных интервалов с двумя входами. В его состав входят триггер 15, задающий генератор 16 тактовых импульсов, электронный переключатель 17 и счетчик 18 с цифровыми индикаторами,Пульт 3 управления содержит три электронных ключа на транзисторах 19 - 21, реле 22 и блок 23 питания, конденсатор 24, контакты 25, 26 и кнопку 2 ф 1 управления,Блок 5 переключателей содержит механический узел 28, размыкающий контакты при движении через него тросика 12, реле 29 для коммутации электродвигателя привода 13,Устройство работает следующим образом,При нажатии кнопки 27 Кн "Изм" срабатывает реле 22, включенное в цепь коллектора транзистора 21 пульта 3 управления, При этом контакты 25 реле 22 размыкаются. Благодаря емкости конденсатора 24, включенного параллельно обмотке реле 22, последнее продолжает еще некоторое время оставаться во включенном состоянии, Это позволяет через замкнувшиеся контакты 26 реле 22 пропускать ток от "плюса" источника 23 питания через клемму "е" на электромагнит 11 датчика 1 и реле 29 блока преключений. В результате этого коммутируется и приводится в действие двигатель привода 13, электромагнит притягивает к себе шарик 10, который вместе с электромагнитом 11 поднимается при помощи тросика 12, связанного механически с приводом 13. В момент трогания тросика 12 контакты механического узла 28 размыкаются. Последнее привсдет к тому, что потенциал нуля (земли) снимается с базы транзистора 19, что вызывает открывание транзистора 19 и закрытие транзистора 20. В следствие этого транзистор 21 открывается и остается в таком режиме до тех пор, йока электромагнит 11 не достигает ограничительного кольца 14. При достижении электромагнитом 11 кольца 14 движение тросика 12 прекращается, что вызывает возврат механического узла 28 в исходное положение, при котором его контакты вновь оказываются в замкнутом состоянии. В ре 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зультате этого транзистор 20 открывается. а транзистор 21 закрывается, реле 22 обесточивается и его контакты 25 и 26 возвращаются в исходное положение, при котором контакты 25 замкнуты. а контакты 26 разомкнуты. Эти действия ведут к обесточиванию электромагнита 11 и реле 29, в результате чего электродвигатель привода 12 отключается от цепи питания и стальной шарик 10 начинает свое свободное падение от верхнего фиксированного положения, определяемого кольцом 14. Момент отрыва шарика 10 от электромагнита 11 практически совпадает с моментом скачкообразного падения до нуля напряжения на транзисторе 20, Этот отрицательный импульс с коллектора транзистора 20 через клемму "а" поступает на первый вход "Вх,1" и становится стартовым импульсом, который переключает триггер 15 в новое устойчивое состояние, которое открывает электронный ключ 17, Начиная с этого момента, тактовые импульсы с выхода генератора 16 через ключ 17 поступают нэ счетчик 18, где накапливаются в виде суммы импульсов. Этот процесс в блоке 2 измерения продолжается до тех пор, пока стальной шарик 10 не достигнет поплавка 8 и замкнет контакты замыкателя 9. При замыкании контактов замыкателя 9 нулевой потенциал через клеммы "с" и "Ь" пульта 3 управления поступает на второй вход "Вх,2" блока 2 измерения в качестве стопового импульса. Стоповый импульс возвращает триггер 15 в исходное положение, при котором электронный ключ 17 закрывается и импульсы с генератора 16 не пропускаются на вход счетчика 18, При этом индикаторы счетчика 18 зафиксируют определенное число тактовых импульсов, пропорциональное времени свободного падения шарика 10 от верхнейфиксированной точки датчика 1 до уровня жидкости, на котором находится поплавок 8,По измеренному времени т определяют сначала расстояние Ь, затем и искомый уровень Ь 2, как разность высоты Н закрытого обьема и расстояния Ь 1. Величина Ь определяется по формуле22где 9 - ускорение свободного падения шарика,После считывания информации с индикаторов счетчика 18 процесс измерения заканчивается, Подготовка устройства к следующему измерению происходит за счет собственного веса электромагнита 11, который увлекает при опускании электромагни 1645844та на поплавок 8 за собой тросик 12 и раскручивает привод 13 до тех пор, пока электромагнит 11 не соприкоснется с шариком 10, лежащим на поверхности пог 1 гавк:". Госле этого устройство готово к следующему измерению,Формула изобретения 1, Устройство для измерения уров я жидкости, содержащее неметаллическую трубу, датчик уровня, связанный с приводом, и блок измерения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измерений, в устройство ввденены блок переключений, пульт управления, электромагнит, стальной шарик, помещенный в трубу между электромагнитом и поплавком, расположенными вну 1 ри трубы,пи это электрок ан:; о":з п 1 зиво ,.;- ,1 инен с одним входсм бг,ока переклкзие гч.а на поплавке установлены конт-. к-ы, соединеь чые с другм л лок. блоке ереклю 1 е ний последоватек ьно сс; тине. пультомуправления,1 блоком измерений.2, Устройство го п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что г ульг управлени;, содержит гри последовательно соединнч. х электрон ных ключа, выполненных на транзисторах, иэлектромеханическое реле, соединен двухпроводным кабелем с блоком измеоения и четырехпроводной линией связи с блоком переклнгченнй, содержащим механизм, раз втыкающий электрические контакть придгижении через нео привода, электром ханическое реле, контакты которого включены в цепь питания .лектродеигателя привгда,