Устройство для контроля наполнения сосуда жидкостью

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 27 51) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ И АВТОРСКОМУ СВ ПЬСТВ111 ТРГ.1)( 1. ,Т )( В,ЛИ .( Е (Н О Пения,1;1 1Г 1Г И ПОИ ВВ т К т(гьп 11,1151 КИ:(К ОГ ТИ ОГ 1 РОВ1 Р (1 С 1 Р ЕО 6 НОС(И И П (Г, НЕ 11 И Г( Н 51 )Г() 1, а но,.1 Л бить использ КОН Р(11(.51 ь 5 ИН)1 1 1 3 ( 11: 11( 1,Л 11:(ЯГС 51й Сп)С б( Г иобретенц 11(1) Г) р М а 1(11 О 11 нин сочерж(Г и ГИЧ ЕС Кц 1 и поль(с)ние то 1 иости.е фиг, 1 пре,гста Влслаг;(смог) устроЙстиа )п,(имости тока 1(О;н11) НО( (1,11) Н1 О на схема пред и 1 )Иг, - Ва сля ) и ) четнес10 20 25 30 35 40 45 5055 8 импульсов, аналого-цифровой преобразователь 9, эапоминдющее устройство 10 вычитдюцее устройство 11, сумматор 12, при этом масштабный усилитель 6, ггифферецциатор 7, счетчик 8 импульсов соединены последовательно, масштабный усилитель 6 через аналого-цифровой преобразователь 9 и дифференциатор 7 соединен с запоминающим устройством 10, аналого-цифровой преобразователь 9 соединен с вычитающим устройством 11, а счетчик 8 импульсов с сумматором 12.Устройство для контроля наполнения работает следуюцим образом.В отсутствие жидкости фотопоток, падающий на приемник 4 излучения (фотодиод) и, следовательно, ток фото- диода 4 постоянны и имеют некоторую начальную величину, Фототок преобразуется в постоянное напряжение масштабным усилителем 6, с которого сигнал поступает на входы дифференциа - тора 7 и аналого-цифрового преобразователя 9. Масштабный усилитель 6 построен таким образом, что имеется возможность компенсации начального тока фотодиода 4 для получения нулевого сигнала на выходе масштабного усилителя 6 при отсутствии жидкости. Поскольку электрический сигнал на входах дифференциатора 7 и аналогоцифрового преобразователя 9 равен нулю, то выходные сигналы укаэанных блоков отсутствуют. При этом счетчик 8 импульсов находится в начальном состоянии, т.е, на выходах всехего разрядов установлен логический ноль. Так как при отсутствии жидкости не происходит смачивдния горизоцтдльного участка чувствительцогоэлемента и, следовательно, отсутствует скачкообразное изменение сигнала, то на выходе дифферецпиаторасигнал отсутствует. Поэтому на выходе запоминающего устройства 10 устанавливается двоичное число, соответствующее нулю, в результате спредвдрительного обнуления всех разрядов при подготовке к измерение.Нд выходе вычитаюцего устройства 11 устанавливается двоичное нулевоечисло кдк результат операции арифметического вычитация между двоичными числами с выхода и входа запоминающего устройства 11, Палее в сумматоре 12 происходитпердция слсжс цич гв -ичцых чиссл с выхода счетчика Лпупьсов и вычитаюпего устройства 1.Пстскольку обд числа ранцы цулото и сумма двоичных чис.ел цд выходесумматора 12 равна нулю, что свидетельствует об отсутствии жидкости.При заполнении с 1 судд уровень игдкости постепенно цэзрдстдст со скоростью г , Изменение светов 1 го пото -Жка при этом преобразуется приемником4 излучения и мдсвп абцым уси:гителем 6в изменяющееся напряжение, Постояннаявремени дифференциаторд 7 выбрана тдким образом, что ца его выходе с цгцал практически отсутствует прп любом выбранном конечцм гцдчеппии появляется при прецышекпп скорое гиизменения сиг нала в Б 5 рдз .При и змецециях урони жпдксс ти впределах первого вер гпкдльцого участка (до уровня 1, нд фпг,2 д) уц Рп -тельного элемента 3 скорость излсггения электричсского сигнд.гд такова,что сигнал на выходе дифференцдт 1 ра7 от"утствует, При этом содержимоесчетчика 8 импульсов остдеся бсз изменения, а цд выходе запоминающегоустройства 1 О по-пржнему цдходитс:ноль. Сигндл, пас суливший с выходааналого-цифрового преобразователя 9,представляет собой и-разрядное дво;ичное чис го, соответствующее текущему значению уровня жидкости,Выитающее устройство от нолучсцного числа отнимает двоичное число,хранящееся в запоминающем устройстве 10 (в данном случае ноль), и сумматор 12 складывает получс нный результат с содержимым счетчика 8, равным нулю. Таким образом, ца выходеустройства обработки сигнала 5 устанавливается двоичное число, рднцосвыходному сигналу аналого-цпфроогопреобразователя 9, соотстствуюшемууровню жидкости,Палее уровень жидкости д,:тигдет первого горизоцтальцо рдсположеццого участка (уровень жидкости ранен1). При этом ток фотодиода 4 скачком увеличивается (фиг,2 д) и нд выходе дифференциаторд 7 появляесяимпульс (фиг. 2 б), Содержимое счет -чика 8 импульсов при этом изменяетсянд единицу п-го рдэрялд, 1 ри этомсигнал на выходе счетчика 8 импупьсов в момент его появления являстсяТЛ)НЫМ И О ( )Г)Г 1 Од(.1 (ИЕ(1 гцЫ)1 1 б 2 уровець жи:Косте,По сиги(15 у с лиффереццидторд 7 зд имидюпее уст ойстгл 10:)(ЕплмНаЕт ДВОИЧНОЕ ЧгСЛЛ С ВЫХОДД ДЦДЛОГО- цифрового преобразователя 9, и эточис)о. ычдете далее вычптдющим устройством 11 из текущего зцдчеция сигнала по мере дальцейшего пзмецеция уровця жедкос ги (фиг . 2) .Следовательно, в момент смдчивдция горизонтального участка чувствительного элемецта произв,птся выделецие сигнала опеибки измереция, и ЭТОТ СИ(ИДЕЕ 3 1 ПОМИНД ЕС 51 И В ДДЛ Енейпем вычитается из текущего зцдчеИя. .)атем сумматор 12 осупес 1(,ч) ог сложение содержимого с (Чид Ч импульсов ,фг.2 г) и скорректирлдцплГо сиГП(злд (фиг2 В ) . 11 р(нульглтсэтого цд ньхсге ус тр лйг т Вд 1 я В г- ется двоичное число ) отрджающее уровень жедклсти фиг.2 д), 1 ддццлм случае на фиг.2,г,д у) " пргдеццый к;Ецд)гони (1 ре 1(ифрол), сгедл,Таким образом, при достижоепп уров - цем жНкости ".ес гд рдсп,1 жени оче -РОДНОГО ГОРИЗОЦТДЛЬЦГ УчастД ЧУ- с тцигсг ьп(л эл Омецт 1(и 1 ОЕ)ится измерецие 1(акоп)гсц пой п 1 бки ее зд - помицдцие и при дос п(ж нии уровнемжидкости сооп .Стезуюпх нерИкд)е(ец(хучастков чувствительного элемецта 1 ЕДЛ(ЛП 11 КРРЕКП 15 СИ) ЦДЛД.Сеч и к Я 11: и ул ь с л ((: т р л ( ц 11 ф и)1бр 1 зом то е(1 пс имс 1 и о п 11 р нлсти выходго сигнала (1 и(1)(1)ер( цци - дторд 7 содержимое сч(т(пка измец) - ется кдк и большую, тдк и в меньшую СГОР 1 У ЧТО ПОЗ 5151 ЕТ ПЕ 3 ЛИТЬ коцтроль кдк здплгцеци, тдк и оп -РОЖЕЕЕ И 51 С ОС УД(1, ТО ЦЛС. КОГГРЛЛ;) ПЛН)ППДЕ С)ЗД(че Оризоцтальц 1 о рд )11(щелицьгх оголецных участков гпбклгл светоода, которые в ус грг(йстве выпллВт роль дискретцых ддтчил - сигалздторо урлвця, Рдцлнрееццл в едицйм оптическом кдд(1 е (1)лрмируютс дцдлогоные уровцемеры зд сч( г верги - ка 5 Ьецх (илпротяжецпых и В.ртикдль 1 7 Я1( 6 цлм цапрдв.Опии) ( Г( (;е 11 х у 1;ц.ткВ , чтл позволяет контрочировдть пр.)ежуточные измецеция угоц)1 жи;1 о( тиКРОЕЕ ТОГО СИГЦ;1.11, СИ Ц,.ИВДТГ)- 5т)он УРОВНЯ Я ВЛЯЮТС Я ЛП) Ц 1 Е 1 И ДЛЯ РВиа коррекции сигцаллв д)1(1.)гоых уровнемеров, что исключаеп цд ГеПс ошибки уровцемеров при перемгццых оптических свойствах л)Нтр(" иру; мли жидкости.о р м у л д и з о б р ( т е ц и яУстроистВО дчя е,лцтрл:1 цдполцсииясосуда жидкос гью содсрждцее чувствитЕЛЬНЫй ЭЛЕМЕНТ, ВЕП.гЕЦЕ(Ы В ВИДЕ( .тическлгл стержня (. ( р(цуюпимися участками, . Набж(ццыц зор),дльцым 20 покрьггием, причем кдж 1;й цеч(тцыйучасток без покрытия )ри лтч( те сцизу сосуда устдцлг(лец г рП,1.(1,;1 х 11стекляццого стержня оптически сог:ЕаСЛВДЦ С ИСГЛЧцКГМ С(ТД, Е(1 ЛД - С25 флтоприемцик( и с( еицец)м с усилитолем, о т л и (. д ю щ с о с т( м,что с целью рлс;пирс 1 я И 11)редциоц -цой способности и цйе(еппен 1Ностив него введецы дцдллгл-фрлвлй пре 3 Д Оорд 1 Р 1 т(л ь, б;1 д)1)(р (1)В 1 рна.И,заполц(ц(к)щс( у(г(л:К.1, 1 г(и г )1(пустройство, д (дкже пер),й и . (; й счетчики пмпу)и со, при .)т"и ч(г)11 учас гки стеклного т( р":ця б г( ры ти) устаноп(цы Ор 1 лцтд Ьц(, д уч;1- 35стки, снебжоцп 11 е ере )11)ц)" (1 (:(ш 1- ом серцу)ы В ."(и, Вх(; бо,: ц , -(3 ерепцирлвдция и г ц (",( , - 11,(р(1ереобрдзлвдтеп 5 С( (,( 1;ы ( г гх(;е( и 40 усиИтеЕя, выхг: 6 ) 1(11 р(ц)1( - ВаНИЯ С Л(;ПЦЕН С 1) Х Л )ч Ц Л;1)1 О С:1 Е( -чика 1 м) у(1 е(сон 1 11( р 1,11 хоЕо 1 1,впомина)п(пе л устр1 Ст 1)хл), дц(15 лГл - цифрого пр( орд:(лнге 11 со.дицен 4 5 с В т О р ым в х (,(л 1 з с)о. ) 11(1. в и ( г ( ф у с т р 0 йства и первым вх(одом 1,Читд)пего устройствд, вьход запоеццдющп гл ус ро"г СТВД СОЕДИЕЕЦ С ВТОР 1:1 (Х)1( 1)гИ ТдГЦЕГО уСТрл;1 СТВд Г(ЫХг ПО) )Г(;5 О счетчика следи(ц с ирпемх,;1ВТОРОГО СЧЕЧИЕ,Д 1 Н 1 ХРД 1 П(,1 П)ЩЕГО162/841 хаа и Я 0 Сост ви гель Е. Попым(актор Л. Веселовская Текреп Д.Олийнык Л. 11 ч т(орре ираж 4 сн КИТ ССС 1 рственног н 11Проиэводствецн - и пател ский комбинат Патент, г, Ужгород,Гагарина, 1 Занан 331НИИПИ Гос комитета поМосква, Ж,обретениям иРаушская наб крытиям пд. 4/5 1