Дискретный регулятор уровня

союз советснихсоцидлистичеснихРЕСПУБЛИН се и 6246(304 6050 9 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/7 О КАВ тво СССР 26, 1982. ут ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ КОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией(54) ДИСКРЕТНЫЙ РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ (57) Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть применено при заполнении емкостей криогенными жидкостями и нефтепродуктами. Цель изобретения - повышение точности регулятора, что обеспечивается получением на основании измерения уровня сигнала о массе содержимого резервуара и реализацией автоматического регулирования по массе. Блок измерения количества массывыполнен в виде последовательно соединенных формирователя сигнала, счетчика, дешифратора, аналого-цифровогопреобразователя (АЦП) и постоянногозапоминающего устройства (ПЗУ), Повторому входу АЦП связан с выходомкоммутатора емкостных измерителейуровня, низший из которых постояннонаходится в яидкости (нияе сливногопатрубка). Таким образом в ПЗУ попервому входу непрерывно поступаетинформация о температуре контролируемой жидкости, Второй вход ПЗУ черезкомпаратор связан с выходами коммутатора и блока аналоговой памяти, чемобеспечивается поступление в него информации об уровне. Предварительнозаписанная в ПЗУ информация обеспечивает возмояность считывания с еговыхода величины массы яидкости, которая стабилизируется обычным контром регулирования. 1 ил.45 Изобретение относится к дискретным регуляторам уровня для заполнения жидкости в резервуарах и может бытьприменено в системах заполнения резервуаров криогенной жидкостью. . 5Целью изобретения является повышение точности регулятора,На чертеже приведена структурнаясхема устройства,Устройство содержит резервуар 1с жидкостью, группу 2 емкостных термозависимых датчиков, генератор 3 синусоидального напряжения, коммутатор 4, амплитудный детектор 5, компаратор 6, блок 7 измерения - измеритель количества массы жидкости, содержащий формирователь 8 импульсов,счетчик 9, дешифратор 10, блок 11аналоговой памяти, АЦП. 12, регистр 13,постоянное запоминающее устройство(ПЗУ) 14, Кроме того, устройство содержит задатчик 15, вычислительныйблок 16, содержащий сумматор 17 иЦАП 18, усилитель 19, насос 20 с регулируемой производительностью.Вход группы 2 датчиков подключенк выходу генератора 3 синусоидальногонапряжения, к которому также подключен вход формирователя 8, выход которого соединен с входом счетчика 9, ЗОвыход которого соединен с первымвходом регистра 13, с входом дешифратора 10 и с управляющим входом коммутатора 4, информационные входыкоторого соединены с выходами групп 2датчиков, Выход коммутатора 4 соединен с входом амплитудного детектора 5, выход которого соединен с первым входом компаратора 6 и информационным входом блока 11 аналоговой 40памяти, Выход дешифратора 10 соединен с управляющим входом аналоговойпамяти 11, выход которой соединен свторым входом компаратора 6 и входомАЦП 12, Выход компаратора 6 соединен с вторым входом регистра 13, выход которого соединен с адреснымивходами ПЗУ 14, на оставшиеся адресные входы которого подключены выходы АЦП 12, Входы каждого разряда сумматора 17 соединень с выходами соответствующих разрядов ПЗУ 14 и задатчика 15Выход сумматора 17 соединенс входом ЦАП 18, выход которого соединен с входом усилителя 19, Выходусилителя 19 соединен с управляющимвходом насоса 20 с. регулируемой производительностью,Устройство работает следующим образом.Датчики групп 2 располагаются в резервуаре 1 в пределах измеряемых уровней, причем один датчик располагается в нижней части резервуара 1 и при контроле уровня заполнения постоянно находится в жидкости, Каждый датчик выполнен в виде делителя напряжения, в верхнем плече которого включен емкостный датчик с отрицательным ТКЕ, а в нижнем - емкостный датчик с положительным ТКЕ, При заполнении жидкостью величина емкости датчика с положительным ТКЕ уменьшается, а с отрицательным - увеличивается, т,е. реактивное сопротивление датчика с положительным ТКЕ увеличивается, а реактивное сопротивление датчика с отрицательным ТКЕ уменьшается, что способствует разбалансу делителя. В предлагаемом устройстве, учитывая конструктивные параметры емкостных датчиков, генератор 3 синусоидального напряжения работает на частоте 38 кГц, Сигналы с выходов группы 2 измерительных датчиков поступают на информационные входы коммутатора 4, входы которого поочередно коммутируются на выход в соответствии с кодом на управляющем входе, Модуль счета (период цикла) счетчика 9 равен числу коммутируемых входов коммутатора 4, Сигнал с выхода коммутатора 4 поступает на вход компаратора 6 и на информационный вход аналоговой памяти 11, Сигнал разрешения записи в аналоговую память 11 поступает с выхода дешифратора 10, только когда коммутируется выход нижнего измерительного преобразователя.Таким образом, в аналоговую память в каждом цикле записывается сигнал нижнего измерительного преобразователя. С выхода блока 11 аналоговой памяти сигнал поступает на второй вход компаратора 6, где сравнивается с сигналами, поступающими от каждого датчика 2, и при достижении равенства этих, сигналов на выходе компаратора 6 появляется импульс, по которому производится запись в двоичном коде текущего уровня жидкости в регистр 13, Этот код, с выхода регистра 13 поступает на часть адресных входов ПЗУ 14, на остальные адресные входы которого поступает двоичный3 1262код с выходов АЦП 12. Поскольку кодс выхода АЦП 12 соответствует амплитуде сигнала нижнего датчика, постоянно находящегося в жидкости,температура ее функционально связана с ним, Таким образом, на адресныхвходах ПЗУ 14 формируется код количества массы жидкости, состоящий издвух независимых частей кода температуры и кода уровня. В ячейкеПЗУ 14 по этому адресу записан аналогэтого кода в дополнительном двоичномкоде, Этот код с выходов ПЗУ 14 поступает на вход каждого разряда сум 15матора 17, а на вторые входы соответствующего разряда поступает кодзаданного количества массы, На выходах сумматора 17 формируется двоичный код, равный разности кодов за 20данного количества массы и текущегоизмеренного, который поступает навход ЦАП 18. С выхода ЦАП аналоговыйсигнал, пропорциональный разностикодов, поступает на вход усилителя 19,25а с его выхода - на управляющий входнасоса 20. При разности кодов, равной нулю, на управляющем входе насоса сигнал также будет равен нулю,поэтому подача жидкости в резервуарпрекращается,Положительный эффект при использовании изобретения заключается втом, что за счет более точного заполнения резервуара по массе имеетместо значительная экономия дорогостоящей жидкости, так как расходгорючей жидкости дозируется не пообъему, а по массе.Формула изобретения 40Дискретный регулятор уровня, содержащий резервуар, группу емкостных термозависимых датчиков, размещенных равномерно по высоте резервуара, н461чем нижний датчик размещен в резервуаре ниже сливного патрубка, выходы термозависимых датчиков подключены к коммутатору, соединенному через амплитудный детектор с первым входом компаратора, выход задатчика подключен к последовательно соединенным сумматору, цифроаналоговому преобразователю и усилителю, выходом соединенному с входом насоса переменной производительности, вход питания блока термозависимых датчиков соединен с выходом генератора синусоидального напряжения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повы.шения точности регулятора, в него введен измеритель количества массы жидкости при различной температуре, состоящий из формирователя импульсов, счетчика, дешифратора, постоянного запоминающего устройства, блока аналоговой памяти, аналого-цифрового преобразователя и регистра, причем вход формирователя импульсов соединен с выходом генератора синусоидального напряжения, а его выход - с входом счетчика, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, с первым входом регистра и входом дешифратора, соединенного выходом с первым входом блока аналоговой памяти, при этом выход амплитуд,ного детектора соединен с вторым входом блока аналоговой памяти, выход которого соединен с вторым входом компарагора и входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом регистра, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом постоянного запоминающего устройства, второй вход которого подключен к выходу регистра, а выход постоянного запоминающего устройства подключен к второму входу сумматора.ираж 836 ственног обретении -35, Раув Падписнкомитета СССРи открытийкая наб., д, 4/5