Универсальный высокочастотный уровнемер

ОПИСАНИЕ Сова Советских СодиалистичесииХ-в 750 18-10 е С 01 Г 23 рисоединением заявк Государственный комитет Совета Министров СССР) Приорите Опубликовано 15.01,76. Бюллетень ЛЪ Дата опубликования описания 30,03.7) УДК 681,128.083.21088.8) по делам изобрете крыти. А, Викторов, А. И. Кияшев, Б. К, Полетаев, В. А.А. С. Ульянов, В. Я. Фатеев и В, А. Шаров Ордена Ленина институт проблем управления ыби(71) Заявите 54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ УРОВНЕ зондиру жет ме приводи импуль 5 нератортельно Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматического измерения уровня жидких и сыпучих сред в сосудах.Известно устройство, содержащее первичный преобразователь, соединенный линиями связи с отрезком длинной линии и вторичной аппаратурой (частотомером). В первичном преобразователе колебания возникают лишь после подачи стартового импульса на вход генератора зондирующих импульсов. Временное нарушение контакта в коммуникационных линиях или цепях питания приводит к прекращению колебаний, для возобновления которых необходимо вновь подать стартовый импульс, для чего при затрудненном доступе к первичному преобразователю, необходима дополнительная линия связи между преобразователем и вторичной аппаратурой, Уровень среды в датчике линейно связан лишь с периодом выходных колебаний первичного преобразователя, поэтому использование в указанном уровнемере в качестве меры уровня среды частоты этих колебаний приводит к значительной нелинейности выходной характеристики преобразователя. Кроме того, вторичная аппаратура через кабельную линию подключена непосредственно к цепи обратной связи преобразования, по которой отраженные импульсы проходят к запускающему входу генератора ющих сигналов. Длина этой линии мояться от единиц до сотен метров, что т к искажениям формы отраженных ов на уровне порога срабатывания геа зондирующих импульсов и значи-меньшает точность измерения. Целью изобретения является существенноеповышение точности и надежности уровцеме ра, получение принципиально линейной выходной характеристики первичного преобразователя при условии сохранения его высокой универсальности в измерении различных сред, минимального числа коммуникационных лц ций, связывающих первичный преобразовательс вторичной аппаратурой, Эта цель достигается тем, что первичный преобразователь снабжен буферным усилительным каскадом, вход которого подключен к инвецтирующему выхо ду генератора одиночных зондирующих импульсов, и блоком автоматического запуска, выход которого подключен к управляющему входу генератора стартовых импульсов, а вход - к выходу буферного усилительного 25 каскада и к вторичной аппаратуре, причемвход генератора одиночных зондирующих импульсов непосредственно подключен к выходу.Блок-схема предложенного уровнемера при ведеца на чертеже,Датчик 1 представляет собой отрезок длинной линии, один конец которого погружен в измеряемую среду и замкнут на сопротивление, равное значению импеданса части датчика, заполненной измеряемой средой,Другой конец датчика кабелем длиной порядка нескольких метров присоединен к входу первичного преобразователя 2. В качестве генератора 3 зондирующих импульсов может быть применен любой ждущий импульсный генератор с возможностью регулировки порога срабатывания для компенсации измерения формы отраженного импульса на уровне порога срабатывания при измерении различных сред, Полярности выходных и запускающих импульсов генератора 3 противоположны, а выход соединен с входом, что обуславливает запуск генератора только отраженными импульсами, знак которых противоположен знаку выходных импульсов, так как коэффициент отражения отрицателен практически для всех измеряемых сред.Минимальная длина кабеля, соединяющего датчик 1 с генератором 3, определяется длительностью зондирующего импульса, которая должна быть меньше времени запаздывания отраженного импульса при заполненном датчике 1.Запускающий вход генератора 3 соединен с выходом генератора 4, представляющего собой импульсный автогенератор, частота колебаний которого отлична от диапазона рабочих частот преобразователя. Генератор 4 имеет управляющий вход, при появлении на котором постоянного напряжения автоколебания прекращаются. К управляющему входу генератора 4 подключен выход блока 5 автоматического запуска, служащего для интегрирования выходных колебаний преобразователя и подключенного через буферный усилитель 6 к вторичной аппаратуре 7.В первый момент после подачи питания на первичный преобразователь напряжение на управляющем входе генератора 4 отсутствует и иа выходе появляется импульс, который запускает генератор 3, Зондирующий импульс отражается от поверхности контролируемой среды в датчике с обратным знаком и посту.пает на запускающий вход генератора 3; после чего на выходе генератора вновь появляется зондирующий импульс, и далее процесс повторяется, т. е. возникают высокочастотные автоколебания, которые интегрируются в блоке 5 и срывают автоколебания стартового генератора 4. Тот же процесс происходит в случае временного нарушения контактов в цепях 10 коммутации, Если генератор 3 по какой-либопричине не запускается, то описанный процесс повторяется с частотой автоколебаний стартового генератора 4, которая значительно меньше рабочих частот преобразователя. Во 15 вторичной аппаратуре 7 измеряется периодвыходных колебаний, линейно связанный с уровнем среды в датчике.20Формула изобретенияУниверсальный высокочастотный уровнемер, содержащий первичный преобразователь 25 с погружаемым в измеряемую среду датчикомв виде отрезка длинной линии, один конец которого нагружен на сопротивление, а другой присоединен к выходу генератора одиночных зондирующих импульсов, к запускающему 30 входу которого подключен выход генераторастартовых импульсов, и вторичную аппаратуру, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и надежности уровнемера, а также уменьшения числа коммуиикаци онных линий, связывающих первичный преобразователь с вторичной аппаратурой, первичный преобразователь снабжен буферным усилительным каскадом, вход которого подключен к инвентирующему выходу генератора 40 одиночных зондирующих импульсов, и блокомавтоматического запуска, выход которого подключен к управляющему входу генератора стартовых импульсов, а вход - к выходу буферного усилительного каскада и к вторич ной аппаратуре, причем вход генератора одиночных зондирующих импульсов непосредственно подключен к выходу.