Дискретный уровнемер

-гехноло изводст- АН УССР то ым п физи Н.Е. н 209359482. ании ик О,лик 98 прибо тройение оения и заГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Опытное констругическое бюро с опытвом Института металл(54) ДИСКРЕТНЬЙ УРОВНЕМЕР (57) Изобретение относится к ростроению, в частности к у ствам для контроля и измерен ня. Цель изобретения - расши ласти применения путем устра электролитического эффекта. гоплении жидкостью электродов 1 а иЬ одновибратор 8 Ь начнет формировать импульсы положительной полярности, поступающие на первый вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 Ьи на второй вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 а, При равенстве длительности импульсов одновибраторов 8 а и 8 Ь свечение светодиода11 а прекращается. Начинает светитьсясветодиод 1 Ь. Аналогично происходитуправление остальными светодиодампиндикатора 6 уровня при измененииуровняжидкости. Все время измеренийгорит только один из светодиодов11 а11 п, соответствуюший верхнему затопленному электроду 1 п, т.е.уровню измеряемой жидкости. Точностьизмерения уровня пропорционально зависит от количества электродов 1 а,1 Ъи. 2 ил.128Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для контроля и измерения уровня, и может найти применение в различных отраслях промьпдпенности и сельского хозяйства для измерения уровня электро- проводных сред.Цель изобретения - расширение об.ласти применения устройства путем устранения электролитического эффекта.На фигприведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2- временные диаграммы работы уровнемера.Дискретный уровнемер содержит и электродов (где и - целое число) 1 а, 1 Ь1 п, установленных равномерно по высоте вдоль вертикальной стенки резервуара 2, генератор 3 импульсов, и конденсаторов 4 а,4 Ь4 п, многоканальную логическую схему 5 и индикатор б уровня. Выход генератора 3 через конденсаторы 4 а,4 Ь 4 п подключен к электродам 1 а,1 Ь 1 п и к соответствующим входам многоканальной логической схемы 5, ныходы которой подсоединены к соответствующим входам индикатора 6 уровня,Логическая схема 5 конструктивно состоит из идентичных каналов, число которых равно количеству электродов, и может, например, содержать полупро водниковые диоды 7 а.,7 Ь7 п, положительные выводы которых являются входами логической схемы 5, одновибраторы 8 а,ЯЬ8 п и логические элементы ИСКЦЮЧАЮ 1 ЦЕЕ ИЛИ 9 а,9 Ь9 п,11 ричем отрицательным выводом диоды 7 а,7 Ь, ,7 п подключены к входам соответствующих однонибраторов 8 а, 8 Ъ8 п, а выход одновибратора 8 а канала, к которому подключен нижний электрод 1 а, подсоединен к первому входу логического элемента ИСКЗЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 а своего канала, Второй вход логического элемента ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 а подключен к выходу одновибратора 8 Ь канала вьпперасположенного электрода и к первому входу логического элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 Ъ этого же канала, Второй вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 Ь подключен к выходу одновибратора и первому входу логического элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ следующего канала вышерасположенного электрода и т,д., а второй выход логического элемента ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1909 2 9 п канала, к которому подключен электрод 1 п, определяющий максн 1 альновозможный уровень электропроводкойсреды, подключен к общему проводуустройства, Выходы логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 а,9 Ъ, ,9 п являются выходами логической схемы 5. Индикатор уровня может, например,состоять из инверторов 10 а,10 Ь,,10 10 п, светодиодов 11 а,11 Ь, ,11 п иограничивающих резисторов 12 а,12 Ъ12 п, причем входы инверторов 10 а,10 Ь,..,10 п являются входами индикатора 6 уровня. К выходам инверторов5 отрицательными выводами подключенысоответствующие светодиоды 11 а,11 Ь11 п, положительные выводы которых через ограничивающие резисторы 12 а,12 Ь 12 п подсоединены к по 20 ложительному выводу источника питания (не показан).Выбор конструкции электродов 1 а,Ь1 п определяется материалом, из25которого выполнен резервуар 2, и услОниями работы дискретного уровнемера. Например, в случае возможностиподключения к металлическому резервуару 2 общего провода уровнемера(фиг. 1) электроды можно выполнитьиз металлических штырей определеннойдлины, а при изолированном резервуареили при отсутствии возможности подключения к нему общего провода - ввиде отрезков коаксиального кабеля,35 наружная оболочка которого дополнительно изолирована специальными материалами с учетом их стойкости к среде, уровень которой измеряется, итемпературным режимам.40 В качестве генератора 3 .можно применить антоколебательный мультинибратор, выполненный на и-р-и транзисторах.1Однонибраторы За,8 Ь8 п могутбьггь конструктивно реализованы на основе ЕЗ-триггера, на комплементарныхИОП, интегральных микросхемах.В качестве логических элементов50 ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 а,9 Ь9 п можноприменять, например, микросхемыК 561 ЛП 2, а и качестве инверторов 10 а,10 Ь. ,10 п - инвертирующие буферныеусилители К 561 ЛН 2, обеспечивающие хорошее согласование логических элементов серии К 561 со светодиодами 11 а,11 Ъ. 11 п, например, типа,АЛ 310 А.Дискретный уровнемер работает следующим образом,12819 Дискретный уровнемер, содержащийэлектроды, установленные равномернопо высоте вдоль вертикальной стенки 35 резервуара и подключенные к соответствующим входам многоканальной логической схемы, выходы которой соединены с индикатором уровня, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью 40 расширения области применения, в него введена группа конденсаторов почислу электродов, при этом каждыйэлектрод через конденсатор подключенк выходу генератора импульсов. При отсутствии жидкости в резервуаре 2 (фиг. 1) генерируемые генератором 3 импульсы отрицательной полярности (фиг. 2, Е) через конденсаторы 4 а,4 Ъ4 п поступают на входылогической схемы 5 1 фиг. 2, Е), нопоскольку диоды 7 а,7 Ь7 п, входящие в состав логической схемы 5, дляданной полярности импульсов заперты,на выходах одновибраторов 8 а,8 Ь 108 п и всех входах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 а,9 Ъ9 п присутствуютуровни "Лог. О", в результате чегона входах индикатора 6 уровня 1,фиг.2,Е ) также устанавливаются уровни5"Лог. О" и свечение светодиодов 11 а,11 Ь11 п отсутствует, что соответствует пустому резервуару 2(фиг. 2, О - С). При погружении вмомент времени 1 например, нижнего 20электрода 1 а в жидкость вход логической схемы 5, к которому подключенэлектрод 1 а, подсоединяется к общемупроводу устройства через сопротивление В.а электропроводной жидкости,25 которое совместно с конденсатором4 а образует дифференцирующую цепь спостоянной временио = КСО, (1)где С - емкость конденсатора 4 а. 30аТаким образом, при выборе соотношения между постоянной времени цепи с и длительностью входного импульсаанапример, равнойЦ У= 0,1 - 0,3, (2)ина вход логической схемы 5, к которому подключен электрод 1 а, поступают разнополярные импульсы. Причем при прохождении импульсов положительной полярности диод 7 а открывается и одновибратор 8 а в момент времени й (фиг. 2, Е) формирует на каждый положительный импульс диффе 09 4ренцирующей цепи, который является запускающим, прямоугольный импульс длительностью, равнойС, с Т, (3) где Т - период следования импульсов генератора З.Поскольку вышерасположенный электрод 1 Ь это время находится в воздухе,на выходе одновибратора 8 Ь присутствует уровень "Лог,О",в результате чего на выходе логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 а присутствует сигнал, соответствующий сигналу на выходе одновибратора 8 а, т, е. импульсы положительной полярности,приводящие к свечению нижнего светодиода 11 а (фиг. 2, с,-з)При затоплении жидкостью электродов 1 а и 1 Ь одновибратор 8 Ь также начинает формировать импульсы положительной полярности, поступающие на первый вход логического элемента ИСКЛЮЧАКЮ 1 ЕЕ ИЛИ 9 Ь и на второй вход логического элемента ИСКЛЮЧАШЕЕ ИЛИ 9 а, При равенстве длительностей импульсов одновибраторов свечение светодиода 11 а прекращается и начинает светиться светодиод 11 Ь. Формула изобретенияорректор г э 7252/37 Тираж 690 П ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, дписное ул, Проектная зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг