Сигнализатор уровня заполнения жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 4 О 01 Р 23 УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ИДЕТ ЕЛЬСТ(71) Днепропетровский госуный университет им. 300-лединения Украины с РоссиейНИЯ Р УРОВНЯ 3 троие относится к улизации уровнярезервуаров крКЖ), обладающейктрической пронбретения - повьппзаполнения резВо время запол ол -генал цае- ение т азования рву неГр(54) СИГНАЛИЗАТ ЖИДКОСТИ (57) Изобретени ствам для сигна кения различных ной жидкостью ( величиной дизле мости. Цель изо точности уровня ара КЖ по массе ния уровня по массе КЖ автогенератор1 переходит в режим прерывистой гейерации. На селективный приемник-частотомер 5 через антенны 23 и 29 поступают импульсы прерывистой генерации, которые после фильтра 30, усилителя 31 и фильтра 32 низкой частоты подаются на регистратор 33 сигнализирующий о моменте заполнениярезервуара жидкостью. При температуре криогенной жидкости ниже, чемсоответствующая уровню заполненияпо массе, сигнал на выходе интегратора 3 способствует ускорению перехода в режим прерывистой генерации,осуществляя коррекцию уровня записи,а при температуре вьппе - осуществляется коррекция уровня заполнения,который будет ближе соответствоватьуровню заполнения по массе. Точность .коррекции зависит твида функционального прео2 ил.1 12900Изобретение относится к устройствам для сигнализации уровня заполнения различных резервуаров криогенной жидкостью, обладающей малой величиной диэлектрической проницаемости и может быть использовано для сигнализации уровня заполнения резервуара По заданной массе.Цель изобретения - повышение точности уровня заполнения резервуара 10криогенной жидкостью по массе.На фиг. 1 приведена блок-схемасигнализатора уровня заполнения;на фиг. 2 - электрическая схема сдетализацией отдельных блоков. 15Сигнализатор уровня заполнениясодержит автогенератор 1, блок 2датчиков температуры криогенной жидкости, интегратор 3, функциональныйпреобразователь 4 и селективный приемник-частотомер 5. Автогенераторсодержит колебательный контур 6, состоящий из 1.С-цепи 7, емкостного датчика 8 с положительным ТКЕ и термо 25резистора 9 с положительным ТКС,цепь фиксированного смещения 10, нелинейный элемент 11, элемент связи12, цепь автосмещения 13, состоящуюиз цепи 14 включения варикапа, состоящей из катушки индуктивности 15,конденсатора 16 и варикапа 17, емкостного датчика 18, емкостного датчика 19 с отрицательным ТКЕ, умножителя. емкости 20, терморезистора 21с отрицательным ТКС и ВС-цепи 22 и 35передающую антенну 23.Цепь фиксированного смещения(фиг.2) состоит из резисторов 24 и25. Умножитель емкости 20 состоитиз операционного усилителя 26 и резисторов 27 и 28.Селективный приемник-частотомерсодержит приемную антенну 29, узко"полосный фильтр 30, усилитель 31,фильтр низких частот 32 и регистратор 33.,Датчики температуры криогенной жидкости блок 2) устанавливаются внутри резервуара через равные интервалы по высоте. Датчики 8, 9, 18, 19 и 21 устанавливаются в резервуаре на необходимом для контроля уровне заполнения и подключены к колебательному контуру и к цепи автосмещения автогенератора. Параллельно соединенные емкостные датчики 18 и 19 с отрицательным ТКЕ .включены между общей шиной устрой 79 2ства и входом умножителя емкости 20, выход которогр подключен к ВС-цепи 22. Передающая антенна через конденсатор подключена к коллектору транзистора автогенератора.Сигнализатор уровня заполнения криогеьной жидкости работает следующим образом До заполнения ближней зоны емкостного датчика 8 с положительным ТКЕ, терморезистора 9 с положительным ТКС, емкостных датчиков 18 и 19 с отрицательным ТКЕ и терморезистора 21 с отрицательным ТКС автогенератор 1; работающий в режиме непрерывных колебаний, настраивается таким образом, чтобы его рабочая точка находилась на квазилинейном участке статической характеристики в области больших значений эквивалентного сопротивления В. При этом постоянная времени Тк колебательного контура 6 значительно больше постоянной временицепи автосмещения 13, т.е. о я, что обеспечивает режим непрерывной генерации. Появление в зоне датчиков автогенератора 1 криогенной жидкости, средняя температура которой соответствует заданному уровню заполнения по массе, приводит к уменьшению емкости датчика 8 с положительным ТКЕ ик уменьшению сопротивления термо-резистора 9 с положительным ТКС, чтоприводит к уменьшению постоянной времени ск колебательного контура. Одновременно увеличение, емкости датчика 18 при заполнении зоны его электромагнитного поля криогенной жидкостью, обладающей диэлектрическимисвойствами, а также увеличение емкости датчика 19 с отрицательнымТКЕ и увеличение сопротивления терморезистора 21 с отрицательным ТКС,а также умножение емкости датчикОв18 и 19 с помощью умножителя емкости 20 (умножитель емкости на операционном усилителе 284 УД 1 А имеетвеличину линейного умножения порядка 25) приводит к резкому и значительному увеличению постоянной временицепи автосмещения. Поэтомуво время заполнения уровня криогенной жидкостью постоянная времени 7цепи автосмещения становится значительно больше постоянной времени с кколебательного контура ( сск )и автогенератор резко переходит в290079рителя средней температуры криогенной жидкости 2 и 3, то частота прерывистой генерации позволяет оценитьточность коррекции уровня заполнения криогенной жидкости по массе,Этот параметр может быть взят в качестве основного для точной настройки сигнализатора уровня заполнения1криогенной жидкости по массе при Ю заранее заданных свойствах криогенной жидкости. 3 1 режим прерывистой генерации. На селективный приемник-частотомер 5 через антенны 23 и 29 поступают импульсы прерывистой генерации, кото- . рые после узкополосного фильтра 30, усилителя 31 и фильтра низкой частоты 32 подаются на регистратор 33, сигнализирующий момент заполнения уровня жидкости.Если температура криогенной жидкости вышее, чем соответствующая заданному уровню по массе, то сигнал на выходе интегратора 3 увеличивается и через функциональный преобразователь 4 воздействует на варикап 17 таким образом, чтобы уменьшить емкость на входе умножителя емкости 20. Это препятствует увеличению постоянной времени цепи авто- смещения с и задерживает момент перехода автогенератора в режим прерывистой генерации на некоторое время. Таким путем осуществляется коррекция уровня заполнения, который ближе соответствует уровню заполнения по массе.Если температура криогенной жидкости ниже, чем соответствующая уровню заполнения по массе, то сигнал на выходе интегратора 3 способствует ускорению перехода в режим прерывистой генерации, осуществляя коррекцию уровня заполнения.Точность коррекции зависит от вида функционального преобразования, который уточняется экспериментально. Так как величина соотношения6ьзависит от термодатчиков 8,9, 19 и 21, а также от сигнала измеФормула изобретения Сигналиэатор уровня заполнения жидкости, содержащий автогенератор, состоящий из колебательного контура, в качестве элементов которого включены емкостный датчик и терморезистор, корректирующие элементы в виде цепей автосмещения, образованных двумя другими емкостными датчиками, умножитель и терморезистор, передающую антенну, селективный приемник- частотомер, состоящий из приемной антенны, узкополосного фильтра, усилителя, фильтра низкой частоты и регистратора, о т л и ч.а ю щ и йс я гтем, что, с целью уменьшения погрешности при контроле криогенной жидкости, в него дополнительно введены блок датчиков температуры, интегратор, функциональный преобразователь и варикап, причем выходы блока датчиков температуры соединены со входами интегратора, выход которого через функциональный преобразователь соединен с катодом варикапа, а выход варикапа соединен с емкостным датчиком на входе умножителя.