Емкостный компенсационный уровнемер

+1) - ЧКв,2 Чз =( - где Ч 2, Чз - в ственно изме ного 3 преобрК 7, Кв - ко тора 7 и 8 маЧ 6 - напр яжение соответи компенсационость - напряжение;ередачи регуляыходное напрительного 2азователей ем кэффициентысштаба;яжение импул ьсов генератора СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ И ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ КОМП Е Н САЦИОН Н ЪЙ Изобретение оносится к приборостроению и предназначено для измерения уровня различных жидкостей,Цель изобретения - повышение точности измерения за счет учета влияния свойств среды на результат измерения.На чертеже изображена структурная схема уровнемера,Уровнемер содержит чувствительный элемент 1, включающий измерительный конденсатор 1 а, соответствующий по длине диапазону измерения, и компенсационный конденсатор 1 б, находящийся в погруженном состоянии в исследуемой среде ниже диапазона измерения, два преобразователя 2 и 3 емкости в напряжение с опорными конденсаторами 4 и 5, генератор 6 импульсов, два переменных резистора 7 и 8, два потенциометрических делителя 9 и 10 с коэффициентом деления, равным двум, два дифференциальных усилителя 11 и 12 со схемами вычитания, аналоговый перемножитель 13 напряжений, включенный по схеме деления напряжения на напряжение, синхронный выпрямитель 14 и индикатор,57) Изобретение относится к приборостроительной технике. Цег ью изобретения является говь;шение точности измерения уровня путем учета влиния свойств исследуемой среды на резул ь 1 ат измерений. Уровнемер содержит емкостной чуьствительный элемент 1, состоящий иэ измерительной и компенсационной частей 1 а и 1 б, два активных преобразователя 2 и 3 емкости в напряжение, две схемы 11 и 12 вычитания, синхронный выпрямитель 14, индикатор 15 и генератор 6 импульсов, 1 ил. Уровнемер работает следующим образом.Амплитуда выходного напряжения преобразователей 2 и 3 емкость-напряжение к неинвертирующим входам которых через потенциометрические делители 9 и 10 и регуляторы 7 и 8 масштаба присоединен генератор 6 импульсов, к инвертирующим входам подключены соответственно измерительная 1 а и компенсационная 1 б части чувствительного элемента 1, емкости которых с соответствуюшими им измерительным Сох 4 и компенсационным С 0 к 5 опорными конденсаторами образуют делитель напряжения в цепи отрицательной обратной связи, определяется выраженлемЧс=( - -+1) л Ч 6 (1)Сох 2(6) 25На один из входов схем 11 и 12 вычитания, имеющих коэффициенты передачи-соответственно К 11 и К 12, поступают выходные напряжения Ч 2(5) и Чз 6) преобразователей 2 и 3 емкость-напряжение, а на другой вход 30 - напряжение Чб генератора 6 импульсов через соответствующие регуляторы 7 и 8 масштабы, Тогда на выходе схем 11 и 12 вычитания имеемЧ 11 2 . (е - 1)Чб . (7) Ч 12 - р - (Я - 1) /6, (8) На выходе перемножителя 13 напряжений включенного по схеме делителя, пол учаем напряжение Ч 1 з, как частное от деления двух входных напряжений Ч 11 (7) и Ча (8) 45(9) К 7 К 11,Ч 1 з =К 1 з К где К 1 з - коэффициент передачи перемножителя 13 напряжений.Сигнал Ч 1 з (9) с выхода перемножителя 50 13 напряжений подается на вход синхронного выпрямителя, После выпрямления на выходе блока 14 появляется постоянное напряжение Ч 14, показываемое индикатором 15 и имеющее пропорциональную зависимость от измеряемого уровня в исследуемой среде,Сх - емкость измерительного датчика 1 а;Сх - емкость компенсационного датчи,. ка 1 б.Емкость измерительного датчика на ра бочей длинеопределяется выражениемСх = С 1 х 1 +Я - 1 ) - ,1(3) где С 1 х - начальная емкость измерительного датчика 1 а и рабочей длины; 10- .текущей уровень;е - диэлектрическая проницаемость жидкости.Емкость компенсационного датчика оп. ределяется выражением 15С)к = Е Са(4)где С 1 к- начальная емкость компенсационного датчика 1 б.Тогда, подставив (3) в (1) и (4) в (2), получаем при С 1 к = Сок и С 1 х = Сох Ч 44 = К 44Ч 42 = К 44К 42 в ," -Ч 4(10)К 7 К 11,Кв12где К 14 - коэффициент пропорциональности.Если отношения коэффициентов передачи каскадов равным единице, то получаемЧ 14= /. (11) Следовательно, выходной сигнал заявляемого уровнемера определяется зависимостью от величины измеряемого уровня.формула изобретения Емкостный компенсационный уровнемер, содержащий генератор, измерительный и компенсационный конденсаторы, о тличающийся тем,что,сцельюповышения точности измерения уровня путем учета влияния характеристик жидкости, в него дополнительно введены два преобразователя емкости в напряжение, два переменных резистора, два потенциометрических делителя, два дифференциальных усилителя, перемножитель напряжения, синхронный выпрямитель и индикатор, при этом первая обкладка измерительного конденсатора соединена с первым входом первого преобразователя, первая обкладка компенсационного конденсатора соединена с первым входом второго преобразователя, вторые обкладки конденсаторов соединены с общей шиной, средняя точка первого потенциометрического делителя соединена с вторым входом первого преобразователя, выход которого соединен с первым входом первого. дифференциального усилителя, второй вход которого соединен со средней точкой первого переменного резистора и первым выводом первого потенциометрического делителя, средняя точка второго потенциометрического делителя соединена с вторым входом второго преобразователя, выход которого соединен с первым входом второго дифференциального усилитея, к второму входу которого присоединены первый вывод второго потенциометрического делителя и средний вывод второго переменного резистора, вход опорного сигнала синхронного выпрямителя и первые выводы переменных резисторов соединены с выходом генератора, вторые выводы потенциометрических делителей и переменных резисторов соединены с общей шиной, выход первого дифференциального усилителя соединен с первым входом перемножителя напряжений, второй вход которого соединен с выходом второго дифференциального усилителя, а выход - с входом синхронного выпрямителя, выход которого соединен с индикатором.одственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Про аказ 1389 Тираж 429 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/б